Набрызг-бетоном и анкерами при строительстве транспортных тоннелей и метрополитенов (стр. 28 из 29)

Натяжение стержня ПНА следует производить не позднее чем через 1 ч с момента окончания вторичного инъектирования.

До установки в скважины стержни ПНА должны пройти испытания на прочность по специальной методике.

Приложение 18 Обязательное

ФОРМА ЖУРНАЛА ИСПЫТАНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ АНКЕРОВ

Название выработки______________________________________________________________

Дата установки ________________________ Дата испытания ___________________________

Пикет __________________________________________________________________________

№ анкеров

Нагрузка, кН

Примечание

Скольжение, мм

Схема расположения анкеров и краткое описание состояния выработки в месте испытания

Подписи: Начальник участка Начальник смены

Маркшейдер участка Сменный маркшейдер

Номограммы для пролета выработки:

а - при В=3,0 м; б - при В=6,6 м; в - при В=9,0 м; г - при В=12,0 м

Приложение 19 Рекомендуемое

МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ АНКЕР-НАБРЫЗГБЕТОННОЙ КРЕПИ

Выражение затрат стоимости или труда С на возведение анкернабрызг-бетонной крепи в расчете на один метр тоннеля записывают в виде

, (1)

где L_в—периметр контура выработки, м; x, h, e - приведенные коэффициенты себестоимости (трудозатрат) по возведению крепи принимают по ЕНиР.

Слагаемые в скобках определяют затраты:

первое - на бурение шпуров под анкеры; второе - на установку анкеров; третье - на возведение набрызгбетонного покрытия.

Для решения задачи оптимизации рекомендуется пользоваться программой «Комбинированная крепь» (см. приложение 10).

Для определения себестоимости S, руб., при оптимальных параметрах крепи из набрызгбетона и железобетонных анкеров, устанавливаемых в грунтах с коэффициентом крепости f от 3 до 10 разной трещиноватости (характеризуемой коэффициентом К_т) в выработках пролетом В от 3 до 12 м рекомендуется использовать номограммы, приведенные на рисунке, стр. 122-123.

Например, в породах с f=6, К_т=2,5 и для выработки пролетом В=3 м оптимальной является конструкция из анкеров длиной l=l,5 м, установленных с шагом а=0,85 м и набрызгбетонного покрытия толщиной h=6 см.

Приложение 20
Рекомендуемое

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ АРОЧНО-НАБРЫЗГБЕТОННОЙ ОБДЕЛКИ

Оптимизируется конструкция, в которой металлические арки являются армирующим элементом набрызгбетонной обделки.

Общая структура функций цели V определяется объемом работ, связанных с сооружением арочно-набрызгбетонной крепи

V=V₁+V₂+V₃+V₄, (1)

где объемы V₁, V₂, V₃, V₄ определяются технико-экономическими показателями, соответственно изготовления арок, их установки, обеспечения набрызгбетоном гарантированного контакта, нанесения набрызгбетонного заполнения.

При этом основными функциями цели являются функции стоимости S_к и металлоемкости М, которые определяются по формулам

, (2)

, (3)

где а - шаг арок; h - толщина покрытия из набрызгбетона; N - номер профиля арки; S1, S2, S3, S4 - коэффициенты, характеризующие, соответственно, сметную стоимость изготовления арки, ее установки, обеспечения контакта, нанесения контакта, нанесения набрызгбетона; m - удельная металлоемкость.

Проведя по программе «Рак» (см. приложение 10) серию расчетов для арок, изготовленных из различных профилей, можно определить шаг арок, согласно которому выбирается в соответствии с п. 3.30 настоящих Норм необходимая толщина набрызгбетона.

Затем вычисляют S_к и М_и, сопоставляя по ним различные варианты сочетаний N, a, h, выбирают оптимальную по стоимости или металлоемкости конструкцию.

Пример оптимизации конструкции арочно-набрызгбетонной крепи по сметной стоимости (а) и металлоемкости (б) в расчете на 1 м штольни:

с гарантированным контактом арок с поверхностью выработки;

то же без гарантированного контакта

В качестве примера рассмотрим оценочные показатели крепления выработки транспортной штольни высотой 4,5 м и пролетом 5 м, заложенной в грунте с коэффициентом крепости f=2.

На графиках (рисунок) приведены зависимости суммарной сметной стоимости S и металлоемкости М комбинированной конструкции крепления от профиля двутавра, из которого изготовлены арки.

Анализ этих графиков указывает на целесообразность устройства гарантированного контакта арок с поверхностью выработки. В этом случае металлоемкость крепи существенно уменьшается, а стоимость, несмотря на тенденцию к увеличению с ростом мощности двутавров, остается также ниже, чем при контакте в отдельных местах.

Рост стоимости при гарантированном контакте обусловлен возрастанием стоимости бетонных работ в этом типе обделки. Очевидно, при этом, что наибольший эффект достигается при использовании двутавров с небольшими номерами сечения (до № 20).

При невозможности устройства контакта по всему периметру арки экономически целесообразными становятся более мощные двутавры.

Приложение 21
Справочное

РАСЧЕТ АРОЧНОЙ КРЕПИ

Параметры конструкции арочной крепи следует определять из условии прочности и устойчивости при действии расчетных нагрузок от давления горных пород (первая группа предельных состояний).

Величину и характер распределения нагрузок на арку следует принимать по результатам измерений в условиях строящегося тоннеля пли в аналогичных условиях. При отсутствии указанных данных нагрузки определяют в зависимости от возможности образования свода обрушения или отдельных вывалов, если исключена возможность давления полного столба налегающих пород.

Интенсивность нормативных вертикальной q и горизонтальной р нагрузок на крепь принимается в зависимости от состояния грунтов:

для слаботрещиноватых

q=0,28 · K · gB; р=0; (1)

для трещиноватых

q=0,54 · K · gВ; р=0,136 к gH_ст; (2)

для сильнотрещиноватых

q=0,65 · K · gВ; р=0,164 к gH_ст; (3)

для раздробленных

q=0,9 gB;

; (4)

для нескальных пород при сводообразовании

;

;

;

; (5)

без сводообразования

q₁=1,1gH; q₂=0,81q₁; p₁=1,2g · (h + 0,5H)tg²b; p₂=0,66p_1. (6)

Для скальных грунтов с коэффициентом крепости в куске f³4 нормативные нагрузки следует принимать в зависимости от трещиноватости грунтов (табл. 1).

Для нескальных и сильнотрещиноватых и раздробленных скальных грунтов интенсивность нормативных вертикальной q_н и горизонтальной р_нравномерно распределенных нагрузок следует определять по формулам:

; (7)

; (8)

где j=arctg f - угол внутреннего трения в грунте.

Таблица 1

№ п/п	Грунты	Возможные варианты загружения
1
2	Скальные
3
4
5	Нескальные
6

Если приведенная высота свода обрушения или возможного вывала

превышает половину расстояния от шелыги свода до поверхности или до слоя слабых неустойчивых грунтов, то интенсивность нормативных вертикальной и горизонтальной равномерно распределенных нагрузок следует определять, но формулам: