![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Часть II. Производство работ по сооружению тоннеля.
2.1. Выбор способа производства работ.
Участок тоннеля №1: грунт – лесс отвердевший, f =0, 9. Так как грунт относится к слабым (I группа), то выработку раскрывают по частям (см. рис.4) с немедленным закреплением обнажённого массива временной крепью. Рис.4. Схема очерёдности раскрытия элементов подземной выработки в слабых грунтах.
Работы по проходке тоннеля в данном грунте будем проводить, используя способ опёртого свода. Данный способ предусматривает сооружение в первую очередь верхней части обделки – свода. Вначале проходят нижнюю штольню 1. Из неё при помощи вертикальных или наклонных ходков 2 открывают забой верхней штольни 3, на базе которой раскрывают верхнюю часть выработки – калотту 4. Затем разрабатывают грунт а средней штроссе 5 и в последнюю очередь – в боковых штроссах 6. Участок тоннеля №2: грунт – гнейс плотный, f = 11. При постройке тоннеля в крепком грунте отпадает необходимость в немедленной после разработки грунта установки временной крепи, которую в этих условиях принимаем менее громоздкой, так как её назначение сводится к предотвращению образования отдельных мелких вывалов и обрушения одиночных кусков грунта с кровли. При проходке данного участка тоннеля будем использовать способ сплошного забоя, для которого характерно наличие одной плоскости забоя, что упрощает использование для бурения шпуров буровых рам с тяжёлыми высокопроизводительными перфораторами, снабжёнными автоматическим управлением. Основные работы при этом способе включают только два процесса (см. рис.5): Рис. 5. Проходка тоннеля в крепком грунте способом сплошного забоя.
разработку грунта 1 с последующей уборкой её и кладку бетонной обделки 2. Участок тоннеля №3: грунт – туф, f = 4. Для проходки выработок в скальных грунтах с коэффициентом крепости от 2 до 4 при сооружении однопутного железнодорожного тоннеля применяется уступный способ(см.рис. 6).
Рис.6. Схема сооружения тоннеля уступным способом.
В курсовом проекте одновременно с проходкой колотты(1) на определённом расстоянии от её забоя производим разработку уступа на ширину пролёта выработки(2) и затем по всему периметру выработки за один приём бетонируем обделку(3). Длину уступа принимаем равной 130 м.
2.2.Буровзрывные работы.
Разработка полускальных и скальных грунтов с коэффициентом крепости более 2 осуществляется буровзрывным способом. В курсовом проекте необходима детальная проработка проекта организации работ на участке с крепостью грунта f = 4. Как видно, грунт разрабатываем буровзрывным способом.
2.2.1. Определение параметров буровзрывных работ. В соответствии с геологическими условиями в качестве ВВ выбираем аммонит №6 прессованный со следующими характеристиками: · плотность, ∆ =1, 25 г/см3=1250 кг/м3; · коэффициент работоспособности, е=0, 9; · диаметр патрона, dп = 34 мм. Определим удельный расход ВВ с учётом его работоспособности по формуле:
где е - коэффициент работоспособности ВВ; ψ - коэффициент влияния плотности заряжения; ω - коэффициент структуры и трещиноватости грунтового массива; S - площадь сечения забоя. Определим линию наименьшего сопротивления (ЛНС) отбойных шпуров по формуле:
где к - коэффициент зажима; d - диаметр шпура, м; γ - объёмная масса грунта, кг/м3. Так как при обуривании забоя будем применять мощные бурильные установки и тяжёлые бурильные машины, вруб принимаем прямым призматическим с расстоянием между врубовыми зарядами 25 см с устройством незаряженной скважины в центре. Расстояние между отбойными шпурами принимаем равным 0, 8 м ((0, 8-0, 95)* W0), между подошвенными - ап =0, 8 м ((0, 7-0, 9)* W0), между контурными – ак =0, 58 м (0, 6 W0). Вычисляем количество шпуров на забой по формуле:
где
m - коэффициент сближения контурных зарядов;
Sвр - площадь сечения забоя, взрываемая врубовыми зарядами; кз - коэффициент заполнения шпура; к∆ - коэффициент уплотнения, для патронированных ВВ равен 1, 0.
С учётом устойчивости кровли выработки длину комплекта шпуров назначаем равной l =1, 8 м. Тогда глубина заходки определяется по формуле:
где η - коэффициент использования шпура. Объём взрываемой породы равен:
Ориентировочно расход ВВ на взрыв равен:
Масса всех контурных зарядов
где кк - концентрация заряда контурного шпура. Средняя масса зарядов остальных шпуров
Масса зарядов врубовых, отбойных и подошвенных шпуров равна
2.2.2. Буровое оборудование. Для бурения шпуров в забое выработки будем применять бурильные машины БУ-1 на базе самоходной бурильной установки СБУ-2к. Количество одновременно работающих бурильных машин принимаем равным четырём из расчёта 8 м2 площади обуриваемого забоя на одну бурильную машину, находящуюся на установке(две СБУ-2к). Бурение вертикальных шпуров уступа осуществляем самоходными бурильными установками СБУ-2к, так как высота уступа (3, 8 метра) не превышает максимального хода подачи бура установки (4, 0 метра).
2.3. Временное крепление выработки.
Выбор типа временного крепления производим по следующей формуле:
где S - площадь сечения тоннеля, м2; B - пролёт выработки, м; f - коэффициент крепости грунта; T - параметр устойчивости.
При Т=9 временную крепь принимаем в виде анкеров с подхватами и металлической сеткой.
2.4. Погрузка и транспорт породы. Для выработок средних сечений (20-50 м2) рекомендуется применять для погрузки породы погрузочные машины типа ПНБ непрерывного действия. В курсовом проекте применяем машину ПНБ-3Д. Вывозку породы будем производить автомобильным транспортом. Тогда для разминовки встречных транспортных средств и для поворота автотранспорта необходимо будет устраивать специальные ниши. Транспортировку породы из забоя колоты до разрабатываемого нижнего уступа будем производить с помощью самоходных тележек на пневмоходу (тип 1ВС20АРЕ с ёмкостью кузова 12 м3). Для транспортировки породы из тоннеля будем использовать автомобильный транспорт – автосамосвалы МоАЗ-6401 с объёмом кузова 11 м3. Так как объём взорванной породы составляет 35 м3, то необходимое количество автосамосвалов равно 4.
2.5. Организация работ в забое, определение параметров проходческого цикла.
Так как основными операциями проходческого цикла являются бурение шпуров в забое и погрузка взорванной породы, продолжительность цикла определяется по формуле:
где Тб, Тп, Твсп - продолжительность операций бурения, погрузки и вспомогательных операций. Продолжительность бурения определяется по формуле:
где N - число шпуров в забое; l - средняя длина шпура; φ - коэффициент использования бурильных машин во времени; β - коэффициент одновременности работы бурильных машин; n - число бурильных машин; vб - чистая скорость бурения шпура, пог. м шпура в ч. Чистая скорость бурения шпура определяется по формуле:
где к1 - коэффициент, зависящий от типа бурильной машины; к2 - коэффициент, учитывающий влияние сжатого воздуха; к3 - коэффициент, учитывающий влияние диаметра головки бура; к4 - коэффициент, учитывающий глубину шпура. Продолжительность погрузки взорванной массы грунта определится по формуле:
где W3 - глубина заходки за цикл, м; S - проектная площадь сечения выработки, м2; кп - коэффициент перебора; кр - коэффициент разрыхления грунта; Рэ - эксплутационная производительность погрузочной машины; n - число погрузочных машин в забое; β - коэффициент одновременности работы погрузочных машин. Эксплутационная производительность определяется по формуле:
где φ - коэффициент использования машины; Рт - техническая производительность погрузочной машины; t1, t3 - продолжительность простоя машины и различные потери времени, отнесённые к 1 м3 породы; v - объём самосвала; η -коэффициент заполнения самосвала. Время на вспомогательные операции, ч
где Т1 - время на подготовительные операции;
Т3 - время на взрывание и проветривание; Т4 - время на прочие работы. Тогда На базе полученных данных построена циклограмма – графическое изображение последовательности работ. Полученная циклограмма представлена на втором листе чертежей.
2.6. Расчёт объёма работ, определение стоимости тоннеля.
Для определения стоимости сооружения тоннеля необходимо определить стоимость различных участков тоннеля с учётом их конструкции, способа производства работ по проходке тоннеля в различных грунтах. Данные о расценках на строительные работы берём из «Единых норм и расценок на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы». Расчёт стоимости ведём в ценах 1984 года. Результаты определения стоимости тоннеля удобно привести в табличной форме:
Таблица 1.
|