Сооружение тоннелей в скальных породах. Хар-ка способов сооружения. Особ-ти проходки.

Временную крепь устанавливают по контуру выработки, оставляя свободным ее внутреннее пространство (благоприятные условия для комплексной механизации всех основных работ à увеличение темпов работ àуменьшение сроков и стоимости). Наиболее распространенные системы контурной крепи – стальная арочная, анкерная и набрызгбетонная крепи. Наиболее распространенные способы производства работ­­ – способ сплошного забоя и нижнего уступа, менее распространен – способ центральной штольни.

1. Способ сплошного забоя. Проходка тоннелей h<10 м. Раскрытие выработки за 1 прием. В грунтах f>12 временная крепь не требуется, отсутствует опережающая выработка (при необходимости сооружают опережающую скважину). Критерий для возможности применения этого способа – безусловная устойчивость забоя без использования несущей забойной крепи.

- оборудование забоя бурильными машинами и установка анкеров; (обязательная вентилляция)

- уборка породы;
- нанесение набрызг-бетона;

- установка арматурных сеток и бетонирование обделки;

2. Способ нижнего уступа. Проходка тоннелей h>10 м (менее 10 при f=2-4). Если тоннель небольшой длины – уступ на всю длину.Проходка калотты опережает проходку штроссы на 30-50 м. Опережающая калотта способствует осмотру и при встрече с более слабыми грунтами позволяет перестроить процесс заранее. Также забой расчленяется на 2 части, не требующие закрепления. Разработку калотты ведем способом сплошного забоя. После проветривания и оборки забоя и кровли ее закрепляют анкерной крепью. При устойчивых стенах арочная крепь калотты опирается непосредственно на грунт. Высота калотты назначается из условия размещения проходческого оборудования.

Обделку обычно бетонируют целиком в удалении от уступа. Иногда насквозь проходят верх, потом штроссу и бетонируют обделку. +: экономия ВВ (по сравнению со сплошным забоем), возможность применения в слабых скальных. -: усложнение работ.

3. Способ ядра с податливой оболочкой. (новоавстрийский)

Податливая конструкция крепи дает возможность максимально использовать собственную несущую способность породного массива. При этом крепление выработки следует выполнять как можно быстрее после разработки породы с тем, чтобы эффективно использовать естественную устойчивость породы до перехода ее в неустойчивое состояние. Это достигается путем создания податливого свода состоящего из тонкой оболочки набрызгбетона, плотно нанесенной на породу и армированной (в случае необходимости) сеткой или арками, и слоя прилегающих к этой оболочке пород, включенных в работу свода путем установки в породу системы анкеров различной длины. В таком искусственно созданном податливом своде гибкая оболочка из набрызгбетона воспринимает лишь незначительные изгибающие нагрузки, а слой пород, закрепленный анкерами, принимает на себя основное горное давление.

Сначала раскрывается калотта и наносится первый слой н/б толщиной 5-10 см. Разрабатывается центральная часть и возводится гидроизоляция (листовая) 4, боковые штроссы, затем второй слой н/б, либо монолитного бетона. Разрабатывается центральная часть 7 и возводится обратный свод, который может быть из сборных элементов. И обделка замыкается.

Особенности проходки. Ведут практически все БВР. Выработка может оставаться незакрепленной определенное время, которое зависит от крепости грунта, его трещиноватости и размеров выработки. Временная крепь мб установлена после уборки грунта во время следующего бурения (совмещение операций), сразу после уборки либо после проветривания и оборки кровли (в слабых скальных).При проходке в скальных грунтах применяют только поточную систему развертывания работ по длине тоннеля. Обделку бетонируют обычно в полностью раскрытой выработке.