Файл: Бетонная крепь, технология и механизация ее возведения..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 0
специальный приемный сосуд; третью спускали |
дозами |
|||||
по 1 0 — 2 0 л. |
Эта часть укладывалась в сосуде |
слоями |
||||
толщиной 1 0 — 2 0 см. Одновременно определяли |
осадку |
|||||
конуса |
бетонной смеси в стволе и на поверхности. |
|||||
При |
проведении экспериментов |
изучали |
влияние на |
|||
расслаивание |
объемного веса |
крупного |
заполнителя |
|||
(табл. |
1 8 ) , крупности щебня, |
водоцементного |
отноше |
|||
ния; возможность восстановления |
однородности бетон |
ной смеси; степень изменения подвижности бетонной сме
си, |
прошедшей |
бетонопровод; |
влияние |
гасителя ско |
||||||||||
рости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
18. |
Объемный |
вес испытываемых |
составов |
бетонной |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
смеси |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объемный |
|
Разность объем |
||
|
|
|
|
Материалы |
|
|
|
вес, |
|
ного веса щебня и |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т\мъ |
|
раствора, T\MS |
||
Щебень из гранита |
|
|
|
|
2,6 |
|
0,6 |
|
||||||
Щебень из железистого кварцита |
|
|
3,2 |
|
|
1,2 |
||||||||
Щебень |
из |
отвального |
доменного |
|
|
|
|
|
||||||
шлака |
|
|
|
|
|
|
2,12 |
|
0,12 |
|
||||
Раствор (цемент, |
песок и вода) |
|
|
2,0 |
|
— |
|
|||||||
|
Данные |
табл. І 8 показывают, |
что сила, |
расслаиваю |
||||||||||
щая |
бетонную |
смесь |
при |
использовании |
железистого |
|||||||||
кварцита ( т щ |
— т р = 1 , 2 Т/м3), |
в 2 раза |
больше, чем при |
|||||||||||
наличии |
в смеси |
гранитного |
|
щебня ( Т щ — 7 Р = 0 , 6 |
Т/м3), и |
|||||||||
почти |
отсутствует в случае |
приготовления |
бетона |
на от |
||||||||||
вальных |
доменных шлаках, |
|
объемный |
вес которых та |
||||||||||
кой |
же, как у раствора. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Это явление |
хорошо заметно на трех образцах |
бетон |
|||||||||||
ной |
смеси |
(рис. 1 8 ) , каждый |
из которых приготовлен на |
|||||||||||
крупных |
заполнителях |
( 2 0 — 4 0 мм), но с разным |
объем |
|||||||||||
ным весом: из доменного шлака |
(а), где никакого рас |
|||||||||||||
слаивания |
не наблюдается; |
из гранитного щебня |
(б) — |
|||||||||||
расслаивание |
заметно; |
из железистого |
кварцита |
(в) — |
||||||||||
с явным |
расслоением |
смеси. Эти смеси |
были |
опущены |
||||||||||
порцией |
8 0 — 1 0 0 |
л в трубопровод |
высотой 4 5 0 м с гаси |
|||||||||||
телем |
скорости на конце. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
В |
большей |
степени, чем объемный вес крупного за |
|||||||||||
полнителя, |
на |
расслаивание |
|
смеси влияет |
размер щеб |
|||||||||
ня. Как |
и предполагалось, |
при |
уменьшении |
диаметра |
92
та—• 12—15 мм. При отвальных доменных шлаках круп ность может быть увеличена до 40—50 мм;
максимальное значение водоцементного отношения не должно превышать 0,60. Допустимая осадка конуса в момент загрузки бетонной смеси в трубопровод 9—11 см. Подвижность смесей на разгрузочном конце трубы при спуске на глубину до 500—600 м снижается на 2—4 см, однако видимого изменения прочности бетона при этом не наблюдается;
при подаче бетонной смеси в приемный сосуд неболь шими порциями происходит ее перемешивание с ранее уложенной смесью и восстановление однородности, даже если и произошло некоторое расслаивание при спуске по трубам;
гаситель на конце трубопровода необходим только для снижения скорости смеси при выходе из бетонопровода и не предотвращает ее расслаивания.
При внедрении способа подачи бетонных смесей в шахту по трубам производственники встретились с ря дом мало изученных вопросов, к числу которых отно сится и характер движения смеси. Исследование этого процесса было необходимо для решения вопроса о ко личестве, месте установки гасителей скорости в ставе труб и о расчете конструкции гасителя.
Исследования движения бетонных смесей по верти кальным трубопроводам позволили установить, что бе тонная смесь, обычно применяющаяся для спуска по вертикальным трубам (с водоцементным отношением 0,55—0,60 и осадкой конуса 9—11 см, приготовленная на крупном заполнителе 5—40 мм), при спуске по трубо проводу за короткий отрезок времени (около 4 сек) приобретает постоянную скорость примерно 35 місек. До установления постоянной скорости смесь успевает прой ти путь 50—80 м. Поскольку с глубины 50—80 м смесь движется с постоянной скоростью, нет необходимости устанавливать промежуточные гасители. Гаситель ско рости, установленный в начале проходки ствола, с уве личением глубины доставки бетонной смеси не требует никаких конструктивных изменений.
Во время движения в трубопроводе бетонная смесь расчленяется на отдельные порции, не расслаиваясь внутри каждой порции на компоненты. По ориентировоч ному подсчету вес такой порции составляет 15—20 кГ,
96
или 6—8 л. Благодаря небольшому объему порции даже при расслаивании в момент падения смеси в приемный сосуд или за опалубку происходит ее вторичное пере мешивание с ранее уложенной смесью и восстановление однородности. Отсюда следует, что опасность расслаива ния часто значительно преувеличивается.
Опалубки для возведения крепи ствола
Для крепления стволов бетоном применяют сборноразборные стационарные и передвижные металлические опалубки. Основное преимущество стационарных опалу бок заключается в том, что бетон может в них находить ся длительное время, необходимое для его окончатель
ного твердения. Кроме |
того, |
при возведении бетонной |
||||
крепи вблизи забоя такая опалубка предохраняет |
бетон |
|||||
от действия взрывной |
волны. |
Недостатки |
этих |
опалу |
||
бок — большая |
трудоемкость |
установки и снятия, |
значи |
|||
тельный расход |
металла, |
затруднения, |
возникающие |
|||
при креплении ствола |
сверху |
вниз. |
|
|
Решающим фактором в обеспечении высоких скоро стей сооружения стволов и повышении производительно сти труда проходчиков явилось применение в стволах пе редвижных металлических опалубок и спуск бетонной смеси по трубам. Это позволило коренным образом изме нить технологию работ, так как отпала необходимость в устройстве опорных венцов и возведении временной кре пи. Значительно снизилась трудоемкость и стоимость ра бот.
В отечественной практике строительства стволов шахт за последние годы испытано более '20 видов передвиж ных опалубок различных конструкций, -которые можно систематизировать следующим образом [5; 19].
По конструкции
створчатая;
секционная;
цанговая; опалубка со щитом-полком; полок—опалубка.
|
По способу устройства пикотажной перемычки |
|
|
Опалубка без поддона: |
|
|
устанавливаемая на взорванную |
породу; |
7. |
121 |
97 |
прикрепляемая к проходческому подвесному полку. Опалубка с поддоном:
поддон жестко прикреплен к опалубке; поддон жестко прикреплен к опалубке, но кожух ее может не
много перемещаться (регулируемый); поддон с независимой подвеской.
По способу подвески опалубки
опалубка подвешена к проходческому полку; опалубка подвешена на канатах специальных лебедок;
шагающая опалубка без подвески на канатах проходческих лебедок.
При сооружении вертикальных стволов ныне приме няют в основном два вида передвижных опалубок: створ чатую и секционную. Они относительно невысокой удель ной металлоемкости, конструктивно просты и удобны в эксплуатации. С их помощью были достигнуты самые высокие скорости сооружения вертикальных стволов.
Створчатая опалубка, конструкция которой разрабо тана ЦНИИподземмашем (рис. 22), состоит из несу-
Рис. 22. Металлическая створчатая опалубка:
/ — каркас; 2 — опалубка; 3 — карманы для подачи бетона
98
щето каркаса и створок из листовой стали. Каркас смон тирован из нижнего и верхнего колец, соединенных меж ду собой стойками. Цилиндрическая обечайка состоит из 12—18 створок высотою 2—5 м, выполняющих роль опалубки. На каждую стойку шарнирно навешиваются две металлические створки. В рабочем положении створ ки запираются при помощи двух накладных защелок и распорного клина. После окончания бетонирования и набора бетоном необходимой прочности створки опа лубки отрываются от бетона внутрь ствола. При этом на ружный диаметр опалубки уменьшается на 100—120 мм. Это дает возможность переместить ее на новую заходку для бетонирования.
Первые секционные опалубки были разработаны в 1958—1960 гг. в тресте «Кривбассшахтопроходка»- Сек ционная опалубка представляет собою набор секций из листового железа толщиною 4—8 мм, усиленных угол ками (рис. 23). Секции на специальных кронштейнах подвешивают к жесткому каркасу, состоящему из двух
Рис. |
23. Секционная подвесная опалубка: |
—> |
; — секции |
опалубки; 2 — клиновая вставка; 3 — винто |
|
|
вая стяжка; 4 — поддон |
J |
99
металлических швеллерных колец, скрепленных между собой стойками. К жесткому каркасу крепят канаты про ходческих лебедок, установленных на поверхности. Сек ции, выполняющие роль опалубки, отрывают от бетона двумя парами стяжных болтов.
Секционную опалубку, как и створчатую, можно для бетонирования устанавливать непосредственно на взо рванную породу. В этом случае уборку породы можно начинать только тогда, когда первый слой бетона схва тится и затвердеет. Нижний обрез бетонного кольца в этом случае получается неровным и повреждается взрыв ными работами. Для совмещения работ по уборке по роды и возведению бетонной крепи разработана конст рукция специального поддона, который крепится к кар касу опалубки жесткой связью. Перед началом крепле
ния секционную опалубку |
специальными |
отжимными |
|
Еинтами |
приподнимают на |
100—200 мм и |
отрывают от |
поддона. |
В щель, образовавшуюся между |
поддоном и |
опалубкой, устанавливают веер деревянного настила, ко торый создает пикотажную перемычку. По окончании бетонирования опалубку опускают, поддон с настилом отрывают от бетона, а доски настила извлекают.
Данные, характеризующие основные технические па раметры передвижных металлических опалубок различ ных конструкций, приведены в табл. 19.
Створчатая и секционная металлические опалубки применяются при разных горно-геологических условиях. Створчатые опалубки конструктивно сложнее, обладают
более |
высокой удельной металлоемкостью |
по сравнению |
с секционными. Их обслуживание требует |
больших за |
|
трат |
труда и связано с дополнительным простоем забоя |
ствола. В то же время они позволяют точнее выдержи вать сечение ствола в свету на протяжении всего перио да проходки. Секционные опалубки к концу сооружения ствола приобретают эллиптичность, что обусловлено на личием остаточных деформаций за счет многократного сжатия и разжатия. Однако секционные опалубки в силу своих конструктивных особенностей менее подвержены воздействию взрывных нагрузок, что особенно важно в условиях скальных пород. В связи с этим створчатые опалубки широко применяются в относительно слабых породах (Донбасс, Караганда), а секционные — в креп ких породах (Кривбасс, Алтай и др.). В последнее вре-
100