Выбор метода раскрытия сечений

Применяют следующие методы раскрытия сечений:

1)Метод сплошного забоя.

Область применения: Устойчивые породы крепостью f >5-6, высота тоннеля до 10-12м, ширина тоннеля до 8-10м, площадь поперечного сечения до 110-113м².

Достоинства: возможность коллективной механизации с использованием высокопроизводительного оборудования, простая организация работ при отсутствии совмещения процессов, высокие темпы проходки (150-200м/мес), однократные воздействия на породный массив взрыванием.

Недостатки: Сложность применения при ухудшении горно-геологических условий, сложность и высокая трудоемкость работ по бурению и креплению при высоте тоннеля 7-8м, применение дорогостоящего и крупногабаритного оборудования.

2)Метод верхнего уступа.

Область применения: породы крепостью f>7-8, высота тоннеля >10м, площадь поперечного сечения >120-130м², в устойчивых не трещиноватых породах, не требующих применение временной крепи, применяется редко.

3)Метод нижнего уступа.

Опережение коллоты на 10-30м с временной крепью, далее проходка штроссы на всю длину с отставанием постоянной крепи свода. При БВР проходки нижний уступ взрывается с помощью нисходящих скважин диаметром 60-105мм, пробуренных под углом 70-75^о к горизонту. При большой ширине поперечного сечения штросса может разделятся на 2-3 уступа.

Область применения: породы крепостью f>4, высота тоннеля >10м, площадь поперечного сечения >120-130м², в слабых трещиноватых породах, с применением временной крепи коллоты, получил широкое распространение.

Достоинства: небольшой размер буровых рам их сравнительно не большая стоимость, возможность применения эффективных конструкций временной крепи при проходке коллоты, безопасность работ в нижнем уступе под возведенным бетонным сводом.

Недостатки: двухстадийное проведение работ и увеличение продолжительности строительства на 30-50%, ступенчатая схема транспортировки породы из забоя коллоты.

4)Многоступенчатый метод.

Область применения: высота тоннеля свыше 12м, ширна тоннеля свыше 10м, площадь поперечного сечения 120-200м² и более.

Достоинства: сокращение сроков строительства, возможность сооружения тоннеля любых размеров поперечного сечения, возможность использовать проходческое оборудование небольших размеров.

Недостатки: сложная организация работ, необходимость взрывания во всех уступах, необходимость устройства наклонных съездов между уступами.

5)Метод передовой штольни.

Область применения: протяженные тоннели глубокого заложения, подводные тоннели.

Достоинства: детальное изучение инженерно-геологических условий по трассе тоннеля, упрощение вентиляции тоннеля, комплексная механизация проходческих работ, возможность использования боковой штольни для вспомогательных целей.

Недостатки: дополнительный объем работ по проведению штолень и сбоек, ограниченная область применения устойчивыми породами.

При БВР способе проходке расширения пилот-штольни до проектного сечения осуществляется веерными скважинами.

6)Метод опертого свода.

Область применения: высота тоннеля свыше 8м, ширина тоннеля свыше 8м, длина тоннеля до 300м, крепость 1-4, раскрытие сечения участками по 5-6.5м.

Достоинства: возможность возведения свода практически в самом начале раскрытия сечения, то есть повышение надежности и безопасности работ.

Недостатки: повышенная трудоемкость работ, стесненность, низкие темпы сооружения тоннеля, значительный расход материалов на временную крепь.

7)Метод опорного ядра (германский).

Самый старый метод в тоннелестроении 1803 г.

Область применения: высота тоннеля свыше 8м, ширина тоннеля свыше 8м, длина тоннеля до 300м, крепость пород 2-4 (породы не способные воспринять давление от свода обделки)

Достоинства: уменьшение осадок вследствие разделения сечения на мелке элементы, непрерывность возведения обделки стен и свода, низкая стоимость разработки центрального ядра с применением высокопроизводительных механизмов.

Недостатки: сложность и высокая трудоемкость работ по раскрытию контурной прорези тоннеля, высокий расход материалов на крепление прорези.

1-боковые нижние штольни, 2-бетоная обделка стен, 3-боковые штольни второго яруса, 4-бетонная обделка стен второго яруса, 5-верхняя штольня, 6-коллота, 7-бетонный свод, 8-опорное ядро, 9-лоток, 10-обделка лотка.

Боковые штольни проходятся на всю длину тоннеля. Раскрытие верхней части сечения – участками по 5-6м.

Вывод: так как поперечное сечение и устойчивость тоннеля позволяют проходить тоннель без разделения на уступы, принимаем метод сплошного забоя, то есть разработка тоннеля на все сечение.