Строительные технологии

Технология возведения подземной части зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

При щитовой проходке тоннеля выполняют следующий комплекс работ: разработку грунтов в забое с погрузкой его на внутритоннельный транспорт; подъем грунта на поверхность земли с погрузкой в автомобили-самосвалы; подачу материала отделки на рабочее место; расчеканку швов между блоками и нагнетание цементного раствора за обделку.

Для разработки грунта в тоннеле щитовым способом применяют несколько типов машин. Одна из схем комплекса оборудования для щитовой проходки, запроектированного ЦНИИподземшахтостроем. В головной части проходки размещен ножевой щит с блокоукладчиком. Внутри щита под защитой козырька выполняют разработку грунта и по ленточному конвейеру разгружают его в вагонетки, которые затем перемещают вдоль тоннеля электровозом. В конце тоннеля вагонетки с грунтом по вертикальному стволу поднимают на поверхность земли с помощью крана или специальной подъемной установкой, смонтированной на одноклетьевом копре, и разгружают в металлический бункер, откуда           автомобилями-самосвалами грунт   отвозят   в   указанные   места.

Для удаления грунта из тоннеля и подачи блоков отделки к рабочему месту используют одно- и двухпутные вагонетки. Однопутную схему применяют при проходке тоннелей щитами диаметром 2—2,15 м, а двухпутную — диаметром 2,56—4 м. При однопутной схеме одна вагонетка находится под загрузкой, другая разгружается на поверхности земли. При двухпутной схеме устраивают два разъезда: один у щита для обмена вагонеток и блоко-возов, второй — на расстоянии 10— 15 м от шахтного ствола.

Разработку грунта выполняют с помощью щита, состоящего из круглого стального корпуса с ножевым кольцом. Продвижение щита в грунте происходит с помощью гидродомкратов, вмонтированных в корпус щита.

Укладку мелких блоков при проходке щитом диаметром 2 м производят вручную, а крупных блоков и тюбингов — специальными блокоук-ладчиками. Грунт в забое разрушают способом вдавливания, для чего кольцевой нож щита вдавливается в грунт, отрезает его от массива и грузит на конвейер.

В слабых грунтах применяют гидромеханическую разработку грунта в забое с помощью гидромониторной установки. Для ввода щита в забой в шахтном стволе устраивают проем, а с противоположной стороны — упорную стенку. По мере продвижения щита производят разработку грунта. Опорой для гидродомкратов служит отделка стен коллекторного тоннеля и после того, когда гидродомкраты продвинут щит на величину, равную максимальному ходу штока (но не менее высоты блока обделки), обратным движением гидродомкрата перемещают упорные кольца, после этого ведется монтаж следующего кольца обделки тоннеля. Контроль за правильностью продвижения щита осуществляется геодезическими инструментами.

Для разработки вязких глинистых грунтов применяют механизированный щит роторного действия. Рабочим органом у него является плоская план-цщйба с резцовыми окнами. При вращении планшайбы грунт срезается стружкой и через резцовые прорези поступает на наклонные ребра, а далее с помощью системы ленточных конвейеров подается в вагонетки.

НИИМосстроем разработана технология обделки тоннеля из трапециевидных блоков с гладкими стыками. Кольцо собирают из восьми таких блоков толщиной 150 и длиной 320 мм. В том случае, когда разработку грунта в тоннеле ведут щитом диаметром 3,6 м, то применяют мелкие трапециевидные и прямоугольные укрупненные блоки. Кольцо обделки собирают из 20 мелких блоков толщиной 250 и длиной 500 мм, или из девяти прямоугольных укрупненных блоков размером 720ХП100X200 мм, одного предзамкового и одного замкового блока. Соединяют их в кольцо по цилиндрической поверхности на шпильках, а кольца друг с другом — с помощью пазов и гребней,

Аналогичная конструкция кольца обделки диаметром 4 м разработана трестом «Шахтспецстрой», которая состоит из шести укрупненных блоков толщиной 200 мм и длиной 750 мм .

К недостаткам мелкоблочной обделки следует отнести высокую трудоемкость, значительное количество продольных и поперечных швов, понижающих водонепроницаемость обделки. Для устранения перечисленных недостатков обделку стен коллекторных тоннелей выполняют из трапециевидных железобетонных тюбингов марки 400.

Кольцо обделки для щитов диаметром 2,15 и 3,23 м собирают из четного числа унифицированных трапециевидных тюбингов, имеющих плоский стык, а кольца друг с другом — с помощью болтов. Вслед за обделкой (но с отставанием не более чем на пять колец) производят первичное нагнетание растворонасосом цементно-песчаного раствора состава 1: 1, 1:2... 1:5 в пространство между грунтом и наружной поверхностью обделки. При такой технологии работ достигается повышение жесткости и неизменяемости геометрической формы колец обделки и повышается водонепроницаемость коллектора  или тоннеля.

В целях повышения качества обделки применяют бесшовную монолитно-прессованную обделку. Институт «Метрогипротранс» совместно с Управлением дорожно-мостового строительства Исполкома Моссовета разработал щитовой комплекс для устройства обделки тоннелей из монолитного пресс-бетона.

При этом методе используют следующий порядок работ. По мере разработки грунта и продвижения агрегата вперед в хвостовой части щита устраивают монолитную обделку секциями длиной по 500 мм. Для этого предварительно устанавливают металлическую секционную опалубку, состоящую из трех сегментов (по окружности) лоткового типа, соединяемых друг с другом болтами. Бетонируют обделку кольцами шириной 500 мм, не делая  перерывов   в  укладке  бетона

Распалубливание бетона, производят на четвертые сутки после укладки прессованного бетона. Уплотнение бетона выполняют с помощью реактивного усилия щитовых домкратов, передвигающих жесткое неразрывное пресс-кольцо между опалубкой и оболочкой щита. При таком методе достигается прокладка тоннеля до 3 м/сут. Трудоемкость по сравнению с обделкой из сборных элементов уменьшается на 25—40%.

Для возведения городских подземных коммуникаций применяется оптимальный по технико-экономическим показателям ряд коллекторных тоннелей с внутренним- диаметром 1,8; 2,25—4,5. м. В соответствии с этим для строительства таких тоннелей применяют высокопроизводительные щитовые комплексы: КЩ-2ДБ, КЩ-2,6Б, КЩ-3,2Б...КЩ-5,2Б. Скорость проходки таких щитовых комплексов составляет 3,8 м/смену.

В состав механизированного комплекса КЩ-3,2Б, входят: щит с рабочим органом, разрабатывающим породу; механизмы для погрузки грунта;. перегрузочный конвейер; блокоуклад-чик с приспособлением для разгрузки блоков; конвейер для удаления грунта й подачи блоков, растворонагнетатель для заполнения пространства за обделкой и другое оборудование.

В последнее время стали применять обделку с применением сталепласт-бетонных колец, проталкиваемых специальной гидросиловой установкой. Это позволяет заменить многослойную обделку одним слоем сталепластбетона. Он трещиноустойчив, хорошо формируется при изготовлении тонкостенных конструкций и является стойким при воздействии на него кислот, щелочей и солей.

Способ прокола основан на образовании отверстий за счет радиального уплотнения грунта при вдавливании в него трубы с коническим наконечником. При способе прокола в исходной точке по линии трассы устраивают котлован с креплением стенок. Глубина котлована зависит от расположения трубы и конструкции направляющих устройств. Упорную стенку для гидравлического домкрата выполняют из брусьев или железобетонных плит. В котловане укладывают звено трубы с наконечником и после выверки домкратом вдавливают его в грунт на длину хода штока, а затем после возвращения штока в начальное положение вводят на их место нажимной патрубок (шомпол) и процесс повторяется. По окончании вдавливания первого звена трубы на полную длину шомпол убирают, а в котлован опускают следующее звено и сваривают их (для сварки около передней стенки в котловане должен быть предусмотрен приямок). Затем вдавливают наваренное звено и циклы повторяются до выполнения прокола на заданную глубину.

Указанный способ можно применять при прокладке труб на глубину не менее 3 м в грунтах, не содержащих валунов и твердых включений. В противном случае вдавливаемая труба может потерять прямолинейное направление или выйти на поверхность земли.

 ДЮКЕРЫ, ПЕРЕХОДЫ И ПЕРЕСЕЧЕНИЯ С ТРУБОПРОВОДАМИ. Трасса дюкера

 Разработка проекта канализации. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ...

 СВОДНЫЙ КАЛЕНДАРНЫЙ ГРАФИК СТРОИТЕЛЬСТВА. Построение сводного ...

 Горизонтальные выработки. Щитовой способ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ...

 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРНОПРОХОДЧЕСКИХ РАБОТ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОХОДКИ ...