Построение плана тоннельного пересечения. Основные сведения о нагрузке на обделку тоннеля, страница 4

х₁δ₁₁ + х₂δ₁₂ + ….. х_nδ_1n + ∆_1p = 0,

х₁δ₂₁ + х₂δ₂₂ + ….. х_nδ_2n + ∆_2p = 0,             

х₁δ_n1 + х₂δ_n2 + ….. х_{n (}δ_nn + γ_n)  + ∆_np = 0,

где            δ_ik и ∆_ip – соответственно единичные и грузовые перемещения

                 основной системы.     

γ_n – угол поворота подошвы под действием единичного момента.

Расчетная схема Метрогипротранса пригодна не только для расчетов по методу сил, но и для расчетов по методу перемещения в форме, разработанной доктором технических наук Н.Н. Шапошниковым. При выполнении расчетов на ЭВМ. Метод перемещения имеет существенное преимущество перед методом сил, заключающееся в значительных упрощениях процесса вычисления коэффициентов канонических уравнений.

5.  Краткое описание способа сооружения тоннеля.

Сооружение тоннелей горным способом в основном состоит из процессов, связанных с освобождением выработки от грунта и возведением бетонной обделки.

Горный способ постройки объединяет ряд способов работ, изменяющихся в зависимости от свойств проходимых грунтов и размеров тоннеля. Каждый, из этих способов основан на разработке грунта в выработке по частям с немедленной установкой временной крепи, также по частям возводится и бетонная обделка.

Основные тоннельные работы выполняют по принципу организации работ поточным или кольцевым способом. По первому способу отдельные работы , например разработку грунта, бетонирование обделки и раскружаливание, ведут с некоторым отставанием друг от друга, параллельно, со скоростью, равной скорости продвижения забоя.

При кольцевом способе расширение выработки и кладку ведут в пределах коротких участков – колец – длиной 3 – 6 метров, разделенных между собой неразработанным массивом, длиной в два – три кольца. Работы в соседнем кольце начинают по достижении бетоном обделки предыдущего кольца достаточной прочности. Кольцевой способ применяют, когда устойчивость грунта в выработке, раскрытой на большой длине, сомнительна. По порядку расширения и закрепления выработки различают три основных способа производства работ. 

1.  Способ оперного свода.

2.  Способ опорного ядра.

3.  Способ ядра с податливой оболочкой.

На рисунке цифрами обозначено очередность работ: арабскими – выемка породы; римскими – кладка свода.

Способы разработки грунта.

Разработку грунта в выемках тоннелей, сооружаемые горным способом, выполняют главным образом буровзрывным способом. Значительно реже для этой цели применяют пневматические отбойные молотки; обычно ими выравнивают контур выработки после буровзрывных работ.

Для разработки слабых грунтов с коэффициентом крепости f < 1,5 применяют пневмолопаты, работающие по тому же принципу, что и отбойные молотки.

Специальные проходческие машины, разрабатывающие грунт в забое на полный профиль, используют обычно при строительстве тоннелей кругового очертания.

Буровзрывной способ разработки грунта включает бурение шпуров, их заряжение взрывчатым веществом (ВВ) и взрывание. Бурение шпуров производится пневматическими или гидравлическими бурильными машинами.

Для взрывания грунтов используют различные ВВ, из которых наиболее распространение получили аммониты, изготовляемые из аммиачной селитры (85 – 88 %)с добавлением нитросоединений  и легковоспламеняющихся органических веществ. Аммониты отличаются безопасностью и сравнительно низкой стоимостью. 

Погрузка  грунта.

После взрывания, проветривания, осмотра забоя и оборки профиля приступают к погрузке грунта в транспортные средства. Эта операция в проходческом цикле – самая трудоемкая и обычно полностью механизирована.

Породопогрузочные машины имеют сравнительно небольшие размеры и специально приспособлены для работы в стесненном пространстве подземной выработки. В тоннельном строительстве используют пневмоприводные и электроприводные машины.

Для погрузки грунта в выработках большого поперечного сечения применяют экскаваторы на гусеничном ходу. С целью снижения рабочей высоты и увеличения производительности тоннельные экскаваторы оборудуются не прямой лопатой, а телескопической совковой, которая загружается разрушенным грунтом за одно черпание.

Тоннельный траспорт.

Тоннельный транспорт необходим для перевозки разработанного грунта от забоя за пределы тоннеля в отвал и для подвоза строительных материалов и оборудования с поверхности в подземную выработку. Обычно в подземном строительстве используют рельсовой транспорт узкой колеи.