Набрызг-бетоном и анкерами при строительстве транспортных тоннелей и метрополитенов (стр. 12 из 29)
Методика решения этой задачи и выбора оптимальных значений параметров анкер-набрызгбетонной крепи в большом диапазоне горно-геологических условий приведена в приложении 19.
5.7. При расчете конструкции арочно-набрызгбетошюй крепи следует учитывать, что набрызгбетон может быть использован: в качестве затяжки между арками; как забутовка, обеспечивающая гарантированный контакт по периметру выработки; как элемент обделки, для которой арки являются армирующим элементом. В зависимости от функций, в расчетной схеме должны приниматься соответствующие условия контакта конструкции с контуром выработки. Принципы оптимизации параметров арочно-набрызгбетонной крепи приведены и приложении 20, расчет арочной крепи как самостоятельной конструкции приведен в приложении 21.
5.8. При проектировании арочно-анкерной крепи длину анкеров ориентировочно можно выбирать по п. 4.34 таким образом, чтобы она превосходила глубину зоны возможного обрушения.
Упругие опоры, моделирующие контакт с породой, следует совмещать с местами установки анкеров, причем жесткость опоры в направлении внутрь выработки - по формуле:
где Еа - модуль упругости материала анкера, МПа; Fa - площадь сечения анкерного стержня, м2; lс - свободная (до замка) длина анкера, м.
6. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ КРЕПИ
6.1. При сооружении тоннеля с использованием набрызг-бетонной крепи в грунтах, заметно проявляющих горное давление, для обеспечения безопасности работ необходимо помимо обоснованного назначения параметров крепи также проведение специальных наблюдений с последующей оценкой состояния крепи.
6.2. Оценивать состояние системы крепления следует, прежде всего, по скорости прироста деформаций контура выработки, а также по абсолютной величине деформации (конвергенции). На основе этих оценок принимают решение о необходимости возведения постоянной обделки или усиления временной крепи.
Дополнительно целесообразно измерять усилия в элементах крепи, сопоставляя их с предельными для повышения значимости обоснования решения.
6.3. Конвергенцию выработки следует определять по осадкам свода выработки нивелированием и измерением сближения стен. Точность измерения должна составлять не менее 0,5 см. В крепких слабодеформируемых грунтах точность измерений должна быть повышена, например, с помощью рулетки ЦНИИС (точность 0,2 мм) и прецизионного нивелирования.
6.4. Частоту проведения измерений следует выбирать в зависимости от скорости изменения параметра. Чтобы надежно зафиксировать начальные изменения параметров, следует вначале проводить частые измерения (от 1 раза в смену до 1 раза в сутки). При стабилизации параметров допускается уменьшать частоту измерений (до 1 раза в один-три месяца).
6.5. Сначала измерения проводят в сечениях, удаленных друг от друга на расстояние 10 - 30 м. На участках значительных геологических изменений, а также участках изменений расположенного над тоннелем массива, участках сбросов и разрушенных слоев измерения проводят на более близком расстоянии (5 - 10 м). При выявлении участков значительных деформаций оборудуют дополнительные измерительные сечения.
6.6. Оценку состояния системы крепления рекомендуется проводить путем сопоставления:
эталонной и реальной кривых конвергенции;
предельного значения конвергенции и реальной конвергенции.
Дополнительно для повышения достоверности выводов можно сопоставить реальные усилия в конструкции крепи с предельными расчетными усилиями для данных конструкций.
6.7. Эталонную кривую конвергенцию с учетом полученных опытным путем характеристик грунта (уточненных реологических параметров грунта, определяемых с помощью замеров конвергенции Wk=fk(t) стен экспериментальной выработки радиусом Rэ) определяют по выражению:
,
Расположение на графике реальной кривой конвергенции над эталонной свидетельствует о развитии зон неупругих деформаций в грунте, окружающем выработку, и является предупреждающим сигналом к необходимости принятия решения об усилении крепи. Таким выработкам следует уделять повышенное внимание.
Предельное значение конвергенции, обеспечивающее прочность элементов крепи, определяют по формуле:
6.8. Усиление крепи (корректировка ее конструктивных параметров) необходимо при условии, если в какой-либо момент времени
Параметры крепи предварительно уточняют с использованием эталонной кривой конвергенции при условии
Рекомендации по устранению возможных дефектов в обделке из набрызгбетона приведены в приложении 22.
6.9. Дополнительно рекомендуется измерять напряжения в анкерах. При помощи глубинных реперов измеряется абсолютная разность смещения точек грунта у концов анкера 
. Усиление крепи необходимо, если реальное усилие в анкере больше расчетного предельного усилия в анкере или несущей способности анкера, т.е. если не выполняется условие
7.1. Работы по креплению выработок должны выполняться в соответствии с требованиями следующих документов:
1. СНиП III-4-80*. Техника безопасности в строительстве. (М., Стройиздат, 1989).
2. Правила техники безопасности и производственной санитарии при строительстве метрополитенов и тоннелей (М., Оргтрансстрой, 1975).
3. Правила технической эксплуатации железных дорог Союза ССР (М., Транспорт, 1985).
4. Правила технической эксплуатации метрополитенов Союза ССР. (М., Транспорт, 1985).
5. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Союза СССР (М., Транспорт, 1985).
6. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на метрополитенах (М., Транспорт, 1978).
7. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Союза ССР (М., Транспорт, 1985).
8. Инструкция по сигнализации на метрополитенах (М., Транспорт, 1978).
7.2. Рабочие и инженерно-технический персонал, выполняющие работы по установке анкеров и нанесению набрызгбетона, должны быть ознакомлены с принципами работы этих видов крепи, их конструктивными особенностями и паспортом под расписку.
7.3. Паспорт крепления должен быть вывешен вблизи забоя или на фанере или металле.
7.4. Работы, связанные с обслуживанием стандартных машин, механизмов и приспособлений, должны выполняться в соответствии с требованиями типовых инструкций и указаний по технике безопасности для данного оборудования.
При обслуживании нестандартного оборудования, механизмов и приспособлений местного изготовления следует руководствоваться требованиями инструкций по их эксплуатации, утвержденными главным инженером строительной организации.
7.5. Напорные емкости (бак для воды, ресивер и т.п.) должны быть снабжены паспортами, инструкцией по обслуживанию и зарегистрированы в Госгортехнадзоре.
Установки и трубопроводы, работающие под давлением, не реже 1 раза в три месяца должны подвергаться гидравлическим испытаниям на давление, превышающее рабочее в 1,5 раза.
7.6. Запрещается пользоваться установками и аппаратами, работающими под давлением, при отсутствии или неисправности манометров и предохранительных клапанов. Исправность манометров необходимо проверять ежедневно перед началом смены.
7.7. Устранение неисправностей, чистка и смазка оборудования или отдельных его узлов, подтягивание соединений в трубопроводах должны проводиться после снятия давления воздуха и отключения сети электропитания.
7.8. При закреплении поверхности выработок на высоте более 2 м работы должны проводиться со специальных подмостей или технологической тележки.
7.9. Конструкция технологических платформ, тележек, площадок и другого оборудования для производства работ по установке анкеров и нанесению набрызгбетона должны соответствовать «Правилам по технике безопасности и производственной санитарии при строительстве тоннелей и метрополитенов» (М., Оргтрансстрой, 1975).
Все площадки на тележке на высоте более 1,5 м должны быть оборудованы ограждающими перилами высотой не менее 1 м и сплошным настилом с бортовой доской высотой не менее 15 см.
7.10. До установки крепи необходимо произвести тщательную оборку кровли, лба забоя и боков выработки, а также проверить на призабойном участке состояние ранее установленной крепи.
Нарушения крепи, вызванные взрывными работами, должны быть устранены немедленно.
7.11. Запрещается снимать или ослаблять гайки после установки анкерной крепи. Для замены сетки и дополнительного навешивания подхватов необходимо устанавливать вторую опорную шайбу и гайку.
7.12. Запрещается производить подработку породы около анкеров для установки затяжки.
7.13. Запрещается крепить на выступающие в выработку концы анкеров или на подхваты вентиляционные трубы и леса. Для этой цели нужно использовать специально установленные анкеры.
7.14. При установке железобетонных анкеров сопло должно быть снабжено специальным козырьком для защиты крепильщика от смеси, вылетающей из шпура.
7.15. Растворонагнетатели должны быть проверены в соответствии с правилами Котлонадзора.
7.16. При появлении на закрепленной анкерами породе свежих трещин необходимо на опасном участке установить дополнительное анкерное или стоечное крепление.