Новоавстрийский метод строительства тоннелей

В 60-х годах австрийские инженеры Л. Рабцевич, Л. Мюллер и Ф.Пахер разработали новую технологию строительства тоннелей, получившую название "Новоавстрийский метод". Сущность его состоит в том, что с помощью специальной технологии ведения горных работ грунт, окружающий тоннель, включается в совместную работу с крепью выработки, образуя как бы замкнутое несущее кольцо. Этот рентабельный и технически совершенный метод распространен в Западной Европе и Японии при строительстве железнодорожных, автодорожных тоннелей и тоннелей метрополитенов в разнообразных грунтах, включая выветрелые, трещиноватые скальные, полускальные и песчано-гравелистые грунты.

Новоавстрийский метод основан на использовании результатов исследований перераспределения напряжений и деформаций, возникающих в массиве после проходки выработки, а такие на применении эффективной крепи ее. Механизм статической работы податливо подкрепленной выработки с позиций указанного метода может быть представлен следующим образом. В первой стадии работы происходят упругие деформации контура с постепенно уменьшающимся давлением на податливую крепь. При дальнейшем перемещении контура наступает вторая стадия, при которой начинают развиваться пластические деформации, разрушающие грунт вблизи контура выработки и сопровождающиеся увеличением давления на крепь. Задача состоит в том, чтобы остановить перемещения контура в конце первой стадии и не допустить развития второй путем усиления крепи, придания ей большей жесткости. Этим создается возможность использовать прочный грунт приконтурной зоны, включить его в статическую работу системы "крепь-среда".

Необходимым условием успешного применения метода является проведение в процессе проходки систематических измерений деформаций контура выработки и развивающегося давления на крепь, а также тщательное предварительное изучение физико-механических свойств грунтов. Кроме этого, необходимо строго соблюдать последовательность возведения замкнутой по форме податливой тонкослойной крепи, а также толщину и время возведения вторичной.

Существенным здесь является то, что первичная и вторичная оболочки являются равноправными элементами окончательной обделки.

Схема проходки тоннеля зависит от прочности и устойчивости грунтов. Проходка может производиться сплошным забоем или малыми уступами высотой 1,5–3,0 м длиной до 10–20 м. Грунт в забоях разрабатывают взрывным, механизированным способами или ручными пневматическими инструментами.

Непосредственно после разработки грунта на заходке (при взрывном способе – после проветривания забоя и оборки грунта в кровле) устраивают податливую первичную обделку, состоящую из арок или слоя набрызгбетона толщиной 3–7 см, что способствует сохранению прочностных характеристик грунтов вблизи контура выработки. Затем постепенно в соответствий с результатами наблюдений за поведением контура ее усиливают анкерами, вторичным слоем набрызгбетона. Общая толщина первичной оболочки из набрызгбетона может составлять в среднем 10–20 см.

К концу первой стадии работы системы "крепь-грунт", когда прекращаются упругие деформации контура, возводят вторичную стабилизующую бетонную обделку толщиной 25–35 см.

В курсовом проекте принимаем способ производства горных работ по новоавстрийскому методу.