2527

имеет длину 18 20 м. Сборку опалубки производят укладчиком рычажного

Рис. 7.5. Сборно-разборная опалубка: 1 – тюбинги; 2 – рычажный перестановщик-эректор; 3 – фиксирующие анкеры

типа – эректором, установленным на раме. Рама перемещается по кронштейнам, которые прикреплены к боковым элементам опалубки. После достижения бетоном проектной прочности разборку опалубки производят этим же эректором. Снятые тюбинги перемещают на новое место в тюбинговозках. Такая опалубка допускает бетонирование на расстоянии 15 20 м от забоя, но обычно ее применяют на большем удалении от забоя, чтобы не мешать проходческим работам. Недостатком сборно-разборной опалубки является значительный объем работ по перестановке секций, элементы которых соединяются большим количеством болтов. В тоннелестроении применяют опалубки ИО-18, ИО-5, ИО-21 (для автодорожных тоннелей).

В эксплуатации менее трудоемка и более универсальна шар- нирно-складывающаяся опалубка, состоящая из одной или нескольких секций (рис. 7.6). В состав опалубки входят металлические секции, состоящие из двух-трех элементов, соединенных между собой шарнирами, и самоходная монтажная тележка пор-

279

тального типа на рельсовом ходу. На тележке установлены верхние и боковые домкраты и лебедки с тягами. Секция домкратами

Рис. 7.6. Шарнирно-складывающаяся опалубка: 1 – элементы секции опалубки; 2 – шарниры; 3 – самоходная монтажная тележка; 4 – гидродомкраты; 5 – лебедки

ставится в проектное положение и соединяется с ранее установленной секцией болтами. Бетон укладывают поочередно, за каждую секцию. После выстойки бетона секцию отрывают от бетона домкратами и в сложенном состоянии переносят под стоящими секциями в новое положение. Для облегчения отрыва поверхность секции покрывают специальными смазками. Если опалубка состоит из нескольких секций, то их ширина составляет 2 3 м, если в опалубке одна секция – от 6 до 15 м. Для автодорожных тоннелей применяют опалубку МО-1, для железнодорожных однопутных тоннелей – опалубку МО-2.

Время выстойки бетона под опалубкой зависит от состава и класса бетона и в скальных породах составляет в среднем 2 3 суток, что обеспечивает набор бетоном 25 35 % проектной прочности, хотя по нормам требуется достигать 75 % прочности. Применение ускорителей твердения – гипсоцементно-пуццола- новых и гипсошлакоцементных вяжущих веществ или быстротвердеющих портландцементов – позволяет уменьшить выдерж-

280

ку бетона в опалубке до 24 48 часов. На практике принято считать, что в устойчивых породах бетону достаточно набрать прочность 10 МПа, т.е. можно снимать опалубку через 18 24 часа.

Бетонирование выполняется от подошвы выработки к замку свода с перестановкой бетоновода по высоте через каждые два метра через люки в опалубке. Замок бетонируют вдоль шелыги свода сразу на две секции опалубки (рис. 7.7). Бетонировать обделку необходимо без перерывов укладки бетонной смеси, за исключением остановок, устраиваемых для дополнительного уплотнения бетонной смеси. Обычно уплотнение достигается заглублением в бетон бетоновода с обеспечением давления на опалубку 0,1 0,2 МПа. Дополнительное уплотнение производится глубинными вибраторами типа ИВ с гибким валом, которые вводят через люки в опалубке.

Рис. 7.7. Технологическая схема бетонирования обделки тоннеля с рельсовой транспортировкой бетонной смеси: 1 –

281

электровоз; 2 – пневмобетононагнетатель; 3, 8 – вспомогательные тележки; 4 – бетоновод; 5 – односекционная опалубка портального типа; 6 – опалубка для бетонирования обратного свода; 7 – нагнетатель раствора

Впоследнее время в бетон стали вводить специальные до- бавки-пластификаторы: сульфитно-дрожжевую бражку СДБ, водорастворимую полиамидную смолу №89, триполифосфат натрия. В результате получается пластичная бетонная смесь, которая более подвижна и укладывается без дополнительного уплотнения. Кроме того, при этом снижается расход цемента без уменьшения прочности бетона.

При температуре воздуха более +5 °С применяют обычные методы бетонирования. При температуре воздуха от +5 до –5 °С осуществляют подогрев бетонной смеси, а при температуре воздуха менее –5 °С целесообразно подогревать воздух и породу в тоннеле, отделяя участок бетонирования шторными завесами и подачей горячего воздуха по утепленному воздуховоду.

Впроцессе укладки бетона рабочим запрещается находиться

взаопалубочном пространстве. Очередную секцию опалубки можно устанавливать только после полного закрепления предыдущей секции. Категорически запрещается производить работы по пневмотранспортировке бетонной смеси при отсутствии или неисправности манометров на всех сосудах и аппаратуре, находящихся под давлением. Бетоновод должен быть надежно закреплен на всем его протяжении. До начала работы его испытывают нагнетанием воды под давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза. Соединения труб в процессе работы периодически, через

2 3 часа, следует подтягивать. При устранении неисправностей оборудования и ликвидации пробок в бетоноводах сжатый воздух в них должен быть удален. Пробки в бетоноводах размываются под напором воды.

После укладки бетона между породой и обделкой могут оставаться пустоты, зазоры и трещины вследствие неровностей на поверхности породы, расколов отдельных блоков после взрывания и усадки бетонной смеси. Поэтому обязательно производят нагнетание растворов за обделку. Это необходимо не только для

282

улучшения статической работы обделки и предупреждения осадок породы, но и для повышения ее водонепроницаемости и предотвращения образования скоплений воды за обделкой, которая при замерзании в холодное время может разрушить обделку. Перед нагнетанием пустоты размером более 0,5 м заполняют бетонной смесью или забучивают кусками породы. Процесс нагнетания заключается в заполнении раствором зазоров и пустот менее 0,5 м между обделкой и породой, а также усадочных трещин, образующихся при твердении бетона и нагнетаемых за обделку растворов. В соответствии с этим нагнетание выполняют в два приема: первичное и контрольное.

Первичное нагнетание производят цементно-песчаными растворами в пропорции 1:2 в обводненных породах и 1:3 в сухих породах под давлением до 0,4 МПа сразу же после распалубки обделки. Контрольное нагнетание выполняют цементным молоком под давлением 0,4 МПа с целью заполнения мельчайших трещин и пустот, образовавшихся в результате твердения и усадки раствора первичного нагнетания, не ранее чем через 2 суток после его затвердения.

Для растворов принимают цемент марок М400, М500. Для уменьшения расслоения и размываемости раствора, сроков схватывания и увеличения водонепроницаемости и морозостойкости в растворы вводят специальные добавки: для необводненных пород – хлористый кальций (2%), бентонитовую глину (3%),мылонафт (0,1 %); для обводненных пород – хлористый кальций (2 %), алюминат натрия (3%),эпоксидно-полиэфирные смолы (1 %).

Растворы приготавливают на месте работ за 30 мин до нагнетания. Нагнетание производят с помощью механических растворонасосов типа С-263 и пневморастворонагнетателей типа РН-2 (рис. 7.8) по резиновым шлангам диаметром не менее 50 мм с инъекторами через отверстия, оставленные в обделке при бетонировании или пробуренные после ее распалубки (рис. 7.9). В отверстия вставляют стальные трубки. Расстояние между отверстиями 2 3 м. Нагнетание производят на участках длиной 20 30 м. Раствор нагнетают непрерывно до полного заполнения пустот сразу с обеих сторон тоннеля, в стенах снизу вверх (рис. 7.10). После появления раствора на уровне отверстий верхнего

283

ряда, инъекторы переставляются в эти отверстия. К нагнетанию в своде приступают после окончания нагнетания в стены и выполняют его вдоль участка поперечными рядами. Нагнетание останавливают, когда прекращается поглощение раствора в течение 10 15мин при предельном давлении. Затем отверстия заполняют

Рис. 7.8. Пневматический аппарат для нагнетания раствора за обделку: 1 – стальной цилиндр; 2 – загрузочная воронка; 3 – конусный затвор; 4 – вращающиеся лопасти; 5 – шланг

ются те же меры безопасности, что и для бетоноводов. При продувке растворовода сжатым воздухом опасное место ограждают, а рабочие удаляются от выходного отверстия растворовода на расстояние не менее 10 м.

Пробки в раствороводе ликвидировать путем увеличения давления сверх допустимого запрещается. Необходимо снять давление и размыть пробку напором воды.

Рис. 7.10. Последовательность выполнения работ по первичному и контрольному

нагнетанию за бетонную обделку

7.2. БЕТОНИРОВАНИЕ ОБДЕЛОК

ВСЛАБЫХ ПОРОДАХ

Вслабых неустойчивых породах с большим горным давлением, а также на участках с раздробленными и перемятыми породами, имеющими сильную трещиноватость, забой тоннеля раскрывают по частям и временную крепь устанавливают после раскрытия каждой части. При этом возведение обделки выполняют по двум вариантам: отдельно после раскрытия каждой части забоя либо после полного раскрытия забоя. Доставка и укладка бетонной смеси выполняются с помощью машин и механизмов, используемых для скальных пород. Меняются только типы опалубок.

285

В первом случае свод бетонируют с помощью переставной опалубки ОПВ-65 портального типа на рельсовом ходу (рис. 7.11). Укладку бетона в своде ведут от пят к замку одновременно с обеих сторон. Замок бетонируют вдоль шелыги свода. По мере

Рис. 7.11. Переставная опалубка верхнего свода ОПВ-65: 1 – перестановщик; 2 – секции опалубки; 3 – механизм передвиже-

ния; 4 – механизм отрыва; 5 – вспо-

возведения обделки элементы временной крепи убирают или, что происходит чаще, оставляют в теле обделки для усиления.

Стены бетонируют с помощью опалубочных щитов и лекал или специальных передвижных опалубок. Опалубочные металлические щиты (рис. 7.12) шириной 4 6 м крепятся к поверхности породы монтажными анкерами и удерживаются ими, а также фермами-распорками в проектном положении. Бетон укладывают через окна в щитах.

Рис. 7.12. Опалубка для бетонирования стен при разработке тоннелей методом286 нижнего уступа: 1 – монтажный анкер; 2 – шарнир; 3 – откидная консоль; 4 – окно для подачи бетона и вибрирования; 5 – несущая

ферма; 6 – винтовая стяжка; 7 – башмак