Файл: Мельников Л.Л. Сооружение выработок большого сечения в крепких породах.pdf

а

Z

ä

Рис. 12. Буровая рама:

вплотную к забою. Для предохранения от сильных толч­ ков в момент подвигания рамы к забою предусмотрены деревянные упоры на пружинных амортизаторах. В сред­ ней части нижнего яруса рамы пол откидной. Опуска­ ются и поднимаются секции пола посредством гидравли­ ческих устройств. Передвигается рама при помощи са­ моходного механизма по железнодорожным рельсам.

Механизацию буровых работ осуществляют смонти­ рованными на раме автоподатчикамн — манипуляторами, которые подают бурильные машины с бурами на рассто­ яние 4—5 м. Привод автоподатчиков гидравлический.

Для разминовкн вагонов буровая рама оборудована вертикальным подъемником. В то время, когда пустой вагон поднимается вверх, груженный породой вагон по­ дается из забоя. Затем поднятый вагон опускается на путь, прицепляется к погрузочной машине и загружается породой.

Рамы на рельсовом ходу применяли при сооружении Крольского, Козннского, Каспийского и других тоннелей в СССР, в подавляющем большинстве тоннелей в США, автодорожного тоннеля под Монбланом со стороны Франции и др.

Буровые рамы на рельсовом ходу имеют следующие преимущества: рамы не нужно выводить на время взры­ ва за пределы главной выработки, в результате чего со­ храняется постоянным время проходческого цикла и соб­ людается четкость в работе; надежность рамы, что поз­ воляет устанавливать на них тяжелые высокопроизводи­ тельные бурильные машины с манипуляторами, в резуль­ тате чего достигается возможность быстрого обурнвания забоя даже в очень крепких породах; возможность бы­ строй установки и центрирования буровой рамы в забое.

Недостатками буровых рам на рельсовом ходу яв­ ляются: необходимость устройства и эксплуатации рельсовых путей; громоздкость и дороговизна их.

К буровым рамам на рельсовом ходу следует отнести также рамы, смонтированные на обычной железнодорож­ ной платформе. Рамы такого типа целесообразно приме­ нять только при сооружении железнодорожных тонне­ лей. Необходимость транспортирования такой рамы за пределы тоннеля по окончании обурнвания забоя (вслед­ ствие невозможности разминовкн погрузочно-транспорт­ ных средств и рамы) препятствует широкому ее распро-

31

ровые рамы, стационарно монтируемые на автомаши­ нах (рис. 13). Поскольку пропуск погрузочно-транспорт­ ных средств под нижним настилом рамы в этом случае

Рис. 13. Буровая рама, смонтированная на автомашине

становится невозможным, то на время уборки породы такую раму необходимо выводить за пределы выработ­ ки. Это условие является существенным недостатком, особенно при сооружении выработок значительного про­ тяжения.

34

Практика показывает, что буровые рамы этого типа целесообразно применять в основном при сооружении ав­ тодорожных и гидротехнических тоннелей, причем при большой ширине выработки, как правило, применяют две рамы. Сооружение автодорожного тоннеля в штате Северная Каролина (США), где производили сравнение различных конструкций буровых рам, показало, что при­ менение двух рам, смонтированных на автомашинах, вместо одной на пневматическом ходу имеет следующие преимущества:

маневренность; их легко подгонять к забою. В слу­ чае применения одной большой рамы это затруднитель­ но, особенно для выработок криволинейного в плане очертания;

малые размеры буровых рам; их не нужно на время взрывных и погрузочных работ полностью выводить за пределы горной выработки. Их просто ставят одну за другой на безопасном расстоянии от забоя с одной сто­ роны выработки.

К преимуществам буровых рам на автономном ходу по сравнению с буровыми рамами на рельсовом ходу следует отнести отсутствие необходимости в устройстве и поддержании рельсовых путей, большую мобильность и сравнительную дешевизну. Преимущества буровых рам на пневматическом ходу обусловили широкое их приме­ нение. Как видно из табл. 8, в которой приведены не­ которые примеры успешного использования буровых рам на автономном ходу, скорость сооружения тоннелей при применении этих рам может достигать значительных ве­ личин.

Вы б о р т и п а рамы. Каждый тип буровой рамы тесно связан с применяемым погрузочно-транспортным оборудованием, поэтому выбор наиболее экономичного варианта в иных случаях весьма сложен.

Анализ данных передовой практики сооружения тон­ нелей позволяет прийти к выводу, что при выборе типа буровой рамы в основном необходимо принимать во вни­ мание поперечное сечение выработки, длину и назначе­ ние их.

На рис. 14 показано распределение примеров приме­ нения различных буровых рам в зависимости от площа­ ди поперечного сечения выработки [20]. Следует отметить, что обобщению подлежали лишь те примеры сооружения

2* 35

36

выработок, скорость сооружения которых превышала 80—90 м/мес. Такой отбор при обобщении дал основание полагать, что в рассматриваемых случаях было выбрано наиболее верное техническое решение. Из рис. 14 видно, что рельсовые буровые рамы целесообразно применять в основном при сооружении выработок с площадью се-

Рис. 14. Распределение примеров применения раз­ личных буровых рам в зависимости от площади се­ чения выработки:

1 — применение буровой рамы на рельсовом ходу; 2 — при­ менение буровой рамы на автономном ходу

чения до 100 м2. При сооружении выработок большего сечения целесообразно применять буровые рамы на ав­ тономном (пневматическом) ходу. Это объясняется тем, что с увеличением размеров буровой рамы на рельсовом ходу резко возрастает ее масса, в результате чего она становится более громоздкой, тогда как рамы на авто­ номном ходу в этих условиях сохраняют свою мобиль­ ность.

На рис. 15 показано распределение примеров приме­ нения различных буровых рам в зависимости от длины сооружаемой выработки. Как видно из рис. 15, целесо­ образность применения буровых рам на рельсовом ходу возрастает с увеличением длины «плеча» сооружаемой выработки. Это объясняется тем, что обычно рельсовая буровая рама является более сложной, а следователь­ но, более дорогой, поэтому для полной амортизации ее необходима длительная эксплуатация.

На рис. 16 показано распределение примеров приме­ нения различных буровых рам в зависимости от назна­ чения тоннеля. Как видно, из рис. 16 имеется четкая тен­

37

денция к отказу от рам на рельсовом ходу при сооруже­ нии автодорожных и гидротехнических тоннелей. Это можно объяснить, очевидно, неодинаковыми условиями сооружения тоннелей различного назначения.

Заслуживает внимания сравнение различных буровых рам, произведенное при сооружении двух одинаковых

тоннелей подковообразного сечения диаметром 6,7 м гидроузла Тринити (США) [14]. Одна буровая рама была смонтирована на рельсовом ходу и оборудована семью податчиками «Чикаго-Пневматик С-700». Средняя ско­ рость проходки тоннеля с применением этой рамы соста­ вила при трехсменной работе около 9,75 м/сут и остава­ лась постоянной на всем участке тоннеля.

Вторая буровая рама была смонтирована на шасси автомашины «Эвклид 36 Т» и оборудована такими же бурильными машинами с подобным расположением их по ярусам. Производительность работ по сооружению тоннеля в этом случае была переменной, так как время перемещения буровой рамы в тоннеле изменялось. Мак­ симальная скорость проходки тоннеля сначала составля­ ла 12,8 м/сут, а когда тоннель достиг 640 м, скорость проходки составила 10,9 м/сут.

38