3.4. Способ разработки забоя определяется в зависимости от геологических и гидрогеологических условий, площади поперечного сечения выработки и типа применяемого проходческого щита.
3.5. При проходке коллекторных тоннелей применяются следующие способы разработки грунта: с помощью рабочего органа механизированного щита, взрывным способом, комбинированным способом, а также вручную, с помощью механизированного инструмента.
3.6. Передвижка проходческого щита щитовыми гидравлическими домкратами производится после окончания монтажа очередного кольца сборной крепи (обделки). Величина передвижки проходческого щита не должна превышать ширины кольца крепи.
3.7. Положение щита в плане или профиле регулируется путем включения соответствующих групп щитовых домкратов или отключения части щитовых домкратов во время передвижки. Передвижение щита должно производиться по заданному маркшейдером направлению только после окончания следующих работ: разработки забоя по всему профилю тоннеля, зачистки лотка тоннеля перед ножом щита и замыкания последнего кольца крепи. До очередной передвижки щита в слабых грунтах должно быть выполнено крепление лба забоя в соответствии с паспортом крепления, утвержденным главным инженером строительно-монтажной организации.
3.8. Для устранения отклонений щита, а также при проходке кривых необходимо между кольцами сборной крепи устанавливать чугунные или железобетонные клиновидные прокладки, толщина которых определяется расчетом. Применение деревянных прокладок допускается только при условии их удаления и последующего заполнения шва расширяющимся цементом.
3.9. При отклонении щитов от заданного направления в плане и профиле, превышающем установленные допуски (пп.1.15; 1.17; 1.18), проходка должна быть остановлена. Установка щита в проектное положение должна выполняться под непосредственным руководством маркшейдера и работающего сменного надзора в соответствии с проектом, утвержденным главным инженером строительно-монтажной организации.
3.10. В целях предупреждения вращения щита вокруг его продольной оси проектом производства работ предусматриваются необходимые меры, в том числе установка элеронов.
3.11. В обводненных песках, водонасыщенных неустойчивых грунтах, а также при сооружении подводных тоннелей щитовая проходка тоннелей должна производиться по проекту одним из следующих специальных способов: под сжатым воздухом (кессон), с применением замораживания грунтов или водопонижения.
3.12. Способ проходки коллекторных тоннелей под сжатым воздухом применяется в неустойчивых водоносных грунтах в случае, когда не может быть применено водопонижение и при наличии над сводом коллекторного тоннеля воздухонепроницаемых грунтов, препятствующих фильтрации сжатого воздуха из рабочей камеры на поверхность.
Этот способ проходки должен применяться также и в водонасыщенных грунтах для тоннелей, расположенных в непосредственной близости от подлежащих сохранению зданий, под железными дорогами, при проходке подводных тоннелей. Величина избыточного давления сжатого воздуха определяется расчетом.
3.13. Для проходки коллекторных тоннелей под сжатым воздухом должны быть сооружены шлюзовые камеры, оборудованные грузолюдским и аварийными отделениями, сигнализацией и другими устройствами в соответствии с правилами безопасности при производстве работ под сжатым воздухом (кессонные работы). Как правило, шлюзовые камеры должны располагаться непосредственно в коллекторе. Разрешается при проходке вертикальных шахтных стволов под сжатым воздухом устройство совмещенных (однокамерных) шлюзов с аварийным отделением для свободного выхода рабочих из зоны повышенного давления.
Длина шлюза должна быть не менее 8,5 м, аварийного отделения — не менее 3,5 м.
3.14. Шлюзовые перегородки должны устраиваться по специальному проекту и быть рассчитаны на полуторное рабочее давление сжатого воздуха в кессоне. В шлюзовых перегородках должны быть:
шлюзовые двери, достаточные по габариту для пропуска применяемого подвижного состава;
отверстия для всех необходимых трубопроводов и коммуникаций.
3.15. Для повышения воздухонепроницаемости шлюзовые камеры на всем их протяжении, а также на участке коллектора перед шлюзовой камерой длиной 6 м должны быть отделаны в соответствии с проектом.
3.16. Длина участка коллектора за шлюзовой камерой, находящегося под сжатым воздухом, устанавливается проектом. Обеспечение кессонных работ сжатым воздухом должно осуществляться от стационарных или передвижных компрессорных станций, имеющих необходимое число резервных компрессоров и обеспеченных электроэнергией от двух независимых источников питания.
3.17. Давление сжатого воздуха в рабочей зоне, как правило, не должно превышать гидростатический напор грунтовых вод на уровне 2/3 диаметра тоннеля, считая от шелыги свода, а при залегании лотка щита в водонасыщенных мелкозернистых песках, в супесях или плывунах, в лотковой части тоннеля — на уровне нижней отметки лотка.
3.18. При проходке коллекторного тоннеля под сжатым воздухом должны выполняться все требования по проходке тоннелей в неустойчивых грунтах без сжатого воздуха и соблюдаться указания, приведенные в пп. 3.11 — 3.17.
Проходку под сжатым воздухом необходимо вести без перерывов.
3.19. До начала проходки коллекторного тоннеля под сжитым воздухом все устройства и оборудование для нее должны быть приняты по акту комиссией с участием представителя органов Госгортехнадзора, технической инспекции профсоюза и проектной организации.
4. ЩИТОВАЯ ПРОХОДКА КОЛЛЕКТОРНЫХ ТОННЕЛЕЙ ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННЫМИ ЩИТАМИ
4.1. Указания настоящего раздела относятся к проходке частично механизированными щитами коллекторных тоннелей с крепью (обделкой) из сборных элементов.
4.2. При разработке проектов производства работ, составлении графиков строительства, обслуживающих процессов и работы механизмов, предусмотренных проектом организации строительства, скорости проходки коллекторных тоннелей частично механизированными щитами следует принимать согласно табл. 3. Указанные в таблице скорости проходки определены с учетом:
25 рабочих дней в месяц и использования выходных дней для профилактического ремонта оборудования;
круглосуточного производства работ в четыре смены, а при кессонных работах — увеличения при необходимости количества смен для обеспечения непрерывности работ;
Таблица 3
|
Наружный диаметр щита, м |
Скорость проходки, м/мес |
|
2 |
92 |
|
2,6 |
85 |
|
3,2 |
75 |
|
3,6 |
70 |
|
4 |
70 |
|
Примечания: 1. При кессонной проходке коллекторных тоннелей скорости уменьшаются: при избыточном давлении до 1,3 ати на 20 % и свыше 1,3 ати — на 25 %). 2. При проходке коллекторных тоннелей в искусственно замороженных или химически закрепленных грунтах, а также в особо сложных гидрогеологических условиях с применением нескольких способов закрепления грунтов скорости проходки устанавливаются проектом. 3. При проходке под зданиями и сооружениями щитами диаметром 2 и 2,6 м скорости проходки уменьшаются на 30%, а при проходке щитами диаметром более 2,6 м — на 20%. |
4.3. Для крепления лба забоя при проходке коллекторных тоннелей диаметром свыше 2,6 м в песчаных грунтах применяются шандорная крепь и забойные домкраты, которыми должны быть оснащены проходческие щиты.
5. ЩИТОВАЯ ПРОХОДКА КОЛЛЕКТОРНЫХ ТОННЕЛЕЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫМИ ЩИТАМИ
5.1. В зависимости от конкретных горно-геологических условий применяются следующие типы механизированных щитов:
щиты с плоской или планшайбой, снабженные пластинчатыми резцами, — для разработки забоя в плотных песках естественной влажности, устойчивых лессах, суглинках, супесчаных и глинистых породах с коэффициентом крепости f = 0,6...1,2 по шкале М. М. Протодьяконова при встрече отдельных участков со смешанными породами, а также песчаных пород с f = 0,5...0,6;
щиты с многолучевым резцедержателем — для резания устойчивых лессов, суглинистых и супесчаных пород, отвердевших глин, мергелей, разрушенного глинистого сланца и других пород с коэффициентом крепости f = 1...3;
щиты с горизонтальными рассекающими площадками различной конструкции — для разработки забоя в сыпучих и малоустойчивых песчаных грунтах с коэффициентом крепости f = 0,5...0,6.
5.2. При проходке коллекторных тоннелей механизированными щитами разработку и погрузку грунта в забое, а также монтаж сборной крепи (обделки) тоннеля следует производить применяя средства комплексной механизации.
5.3. Тип и состав оборудования механизированного щитового комплекса, включая оборудование подземного транспорта, для строительства коллекторных тоннелей устанавливается проектом. Каждый механизированный проходческий щит заводом-изготовителем должен быть снабжен паспортом и инструкцией по его эксплуатации.
5.4. Щиты с горизонтальными рассекающими площадками следует применять при сооружении тоннелей в песках естественной влажности, а также в водоносных осушенных песчаных грунтах с применением водопонижения или проходкой тоннеля под сжатым воздухом (кессоном). Во всех случаях проходка щитами с горизонтальными рассекающими площадками должна быть предусмотрена проектом.
5.5. Передвижка механизированного щита с горизонтальными площадками должна производиться непрерывно на всей заходке.
5.6. В процессе передвижки щита необходимо следить за положением осыпей в ячейках щита и принимать немедленные меры к устранению возникающих завалов и запрессовок грунта, а также к удалению валунов и других включений.
5.7. Очередная передвижка механизированного щита должна начинаться только после выдачи излишнего грунта из рабочей зоны окончания монтажа очередного кольца крепи и проверки положения щита в плане и профиле.
5.8. При передвижке механизированного щита запрещается нахождение в рабочей зоне лиц, не связанных с управлением щитом и заботой площадок, а также нахождение рабочего персонала в местах падения грунта с площадок и в зоне действия устройства для выдачи грунта из рабочей зоны.
5.9. Скорость проходки коллекторных тоннелей механизированными щитами устанавливается проектом.
6. ПОСТОЯННАЯ КРЕПЬ КОЛЛЕКТОРНЫХ ТОННЕЛЕЙ ИЗ СБОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
6.1. Постоянная сборная крепь коллекторных тоннелей выполняется преимущественно из железобетонных блоков и тюбингов, а при технико-экономическом обосновании могут применяться чугунные тюбинги и керамические блоки.
6.2. Крепь коллекторных тоннелей должна быть одинарной (сборной или монолитной прессовано-бетонной) и водонепроницаемой. Бетон по водонепроницаемости не должен быть ниже марки В-4. Устройство двойной обделки (первичной сборной и внутренней монолитной железобетонной) допускается только в случаях, предусмотренных проектом. При устройстве монолитной крепи следует применять передвижную или переставную опалубку.
6.3. Материалы, применяемые для крепи коллекторных тоннелей, должны удовлетворять требованиям действующих на них стандартов или технических условий. Соответствие качества применяемых материалов действующим стандартам должно подтверждаться заводскими паспортами и сертификатами или устанавливаться лабораториями по испытанию строительных материалов (приложение 5).
6.4. Монтаж сборной крепи должен производиться блоко- или тюбингоукладчиками, имеющими безопасные захваты из блоков или тюбингов в соответствии с их массой, конструкцией и конфигурацией. Допускается укладка блоков крепи вручную при массе одного элемента не более 40 кг.
6.5. Элементы сборной крепи перед укладкой должны быть тщательно очищены от грязи, снега и льда и транспортироваться к месту монтажа на специальных тележках с учетом последовательности монтажа и маркировки элементов.
6.6. При монтаже крепи блоко- и тюбингоукладчиками или эректором установку каждого последующего элемента сборной крепи можно производить только после надежного закрепления ранее уложенного. При монтаже следует применять специальный инструмент и приспособления (оправки, поддерживающие устройства и др.).
6.7. Швы между элементами крепи в зависимости от гидрогеологических условий должны быть зачеканены или заполнены раствором на расширяющемся цементе. Перед чеканкой швы должны быть тщательно очищены от грязи и мусора.
6.8. После монтажа крепи болтовые гнезда в тюбингах или блоках, расположенные в лотковой части, должны быть заполнены бетонными вкладышами на цементно-песчаном растворе.
6.9. Для более равномерного распределения нагрузок на крепь и уменьшения осадок грунта пустоты за крепью должны быть заполнены тампонажным раствором при помощи растворонасосов (растворонагнетателей). Работы по нагнетанию раствора проводятся в два приема; нагнетание первичное и нагнетание повторно-контрольное.
Для первичного нагнетания могут применяться цементно-песчано-гравелистые растворы, чистый гравий мелкой фракции, бесцементные растворы и бентонитовые глины. Для повторно-контрольного нагнетания должен применяться только цементный раствор.
Для нагнетания за крепь может применяться цемент всех марок, кроме шлакопортландцемента и быстросхватывающегося цемента. В условиях агрессивной среды должны применяться специальные сорта цемента, предусмотренные проектом.
6.10. Нагнетание раствора за крепь тоннелей должно производиться в каждом кольце последовательно, начиная от нижних блоков к верхним замковым блокам. Нагнетание раствора только через отверстия верхних блоков запрещается.
6.11. После повторно-контрольного нагнетания цементного раствора за крепь производится чеканка нарушенных швов между блоками расширяющимся цементом.
6.12. Первичное нагнетание раствора производится вслед за передвижкой щитов с отставанием не более чем на три кольца.
