Файл: Бетонная крепь, технология и механизация ее возведения..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 61

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

а

бассшахтопроходка»

жестким каркасом из металлических угольников. Несу­ щим элементом опалубки служит портальная рама, опи­ рающаяся на почву выработки. Отрывают опалубку от бетона и устанавливают на место бетонирования меха­ ническими домкратами, шарнирно соединенными с опа­ лубкой и несущей рамой.

Благодаря портальной форме рамы, под опалубкой свободно проходит подвижной состав. Это позволяет

150


применять ее при параллельной организации работ по прохождению выработки и креплению. Перемещают опа­ лубку на новую заходку в выработке по уложенным на почву специальным направляющим. Опалубка успешно прошла испытания и в комплексе с бетоноукладчиком использовалась при креплении вентиляционных квер­ шлагов на шахте «Северная-Вентиляционная» № 1 в Кривбассе.

По данным авторов [24], производительность труда при использовании этой опалубки по сравнению с дере­

вянной

увеличилась

с 0,94

до 6,7

м31чел-смен,

а

стои­

мость крепления снизилась вдвое.

 

 

 

 

Несколько конструкций передвижных опалубок испы­

тано при

строительстве

Запорожского

железорудного

комбината [9] .

 

 

 

 

 

 

 

Первая

конструкция

предусматривала

возведение

крепи в

две

фазы: вначале стен,

а затем свода. Пере­

движная

опалубка ОПС

для

бетонирования

стен

состо­

ит из 10—12

секций

длиной

по

1,5 м,

которые

с по­

мощью продольных и поперечных распорок собираются в

одну

металлическую конструкцию, образуя

вертикаль­

ные

стенки выработки. Для фиксирования

опалубки в

требуемом положении и отрыва ее от бетона на горизон­ тальных распорках предусмотрены винты. Передвигали опалубку в выработке на новое место электровозом или лебедкой по уложенному на почве спецпрофилю СП-27.

Опалубка для бетонирования свода ОПК состоит из рамы, на которой с помощью форкопфов установлены изогнутые по радиусу свода щиты из листовой стали. Со­ единение форкопфов со щитами шарнирное. Щиты друг с другом соединяются торцовыми планками на болтах. Перед передвижкой опалубки соединительные болты щитов снимают, затем форкопфами втягивают во внутрь выработки боковые щиты и опускают на них верхний щит.

С помощью этих опалубок на Запорожском железо­ рудном комбинате было уложено 1196 м3 бетона. Опыт применения опалубок ОПС и ОПК показал их доста­ точную работоспособность и позволил выявить ряд тех­ нологических и конструктивных недостатков. Главное — это необходимость иметь два типа опалубки для бетони­ рования одной выработки, а также загромождение се­ чения выработки поперечными распорками, что не

Ш


позволяет применять эту опалубку, когда работы по выемке породы и креплению выработки ведутся одно­ временно.

На основе опыта эксплуатации опалубок ОПС и ОПК спроектирована передвижная опалубка типа ОБ для одновременного бетонирования свода и стен выработки. Общий вид опалубки ОБ приведен на рис. 39 (в правой

Рис.

39. Передвижная

опалубка

Запорожского

 

 

железорудного комбината

 

 

части рисунка — положение

опалубки

в период

бетони­

рования, в

левой — после

отрыва

от

бетона в

период

транспортирования). Конструктивные решения основных узлов опалубки ОБ такие же, как и опалубок ОПС и ОПК. Отличается только несущая рама, имеющая пор­ тальную форму и позволяющая проходить под опалуб­ кой подвижному составу.

Интересна конструкция передвижной опалубки, при­ мененная при сооружении водоспускного гидротехниче­ ского туннеля Торт-Гульского водохранилища в Кирги­ зии [33]. Первоначально согласно проекту организации строительства туннель кольцевой формы диаметром в свету 3,6 м и протяженностью 1200 м предусматрива­ лось крепить монолитным железобетоном в два этапа — сначала бетонировать обратный свод, а затем стены и верхний свод. Однако из-за большого количества вспо-

Г5Й

могательных опера­ ций от такой техно­ логии отказались и применили способ бетонирования тун­ неля по всему пе­ риметру одновремен­ но. Для этого ис­ пользовали кольце­ вую секционную опа­ лубку с перестановщиком (рис. 40), изготовленную на рудоремонтном заво­ де треста «Южводстрой». По типу кон­ струкции ее можно отнести и к инвен­ тарной, и к пере­ движной, так как после бетонирова­ ния четырех инвен­ тарных секций на длину 4 м опалубку демонтируют и пере­ носят на новую заходку.

 

Опалубка состоит

 

из

четырех

секций

 

3,

4,

соединенных

 

между

собой шар-

 

нирно, и двух поддо­

Рис. 40. Кольцевая опалубка с пере-

нов 5.

Секции выпол­

становщиком

нены

из

листовой

 

стали и для увеличения жесткости усилены по перимет­ ру и в продольном направлении швеллерами. Две ниж­ ние откидные секции 4 при транспортировании склады­ ваются, уменьшая размер опалубки, что облегчает ее передвижение по выработке. Поддоны крепят к откидным секциям болтами с резиновыми прокладками. Длина опалубки 4 м.

Перестановщик опалубки представляет собой карет­ ку, состоящую из рамы, двух вертикальных передвижных

153


стоек 2, четырех винтовых домкратов 1 и балки 6, на которую опирается опалубка. Балка, в свою очередь, опирается на два винта, которые с помощью храпового механизма поднимают и опускают опалубку. Винтовые домкраты служат для отрыва ее от бетона и центриро­ вания в рабочем положении, после чего опалубку за­ крепляют распорками. Бетонную смесь за опалубку укладывают бетоноукладчиком.

Снятие опалубки начинается с отрыва двух откид­ ных, а затем двух верхних секций. Последними демон­ тируют поддоны. На демонтаже опалубки занято 4 че­ ловека. Во время укладки бетона 2 человека обслужи­ вают бетоноукладочный комплекс, один подвозит бетон­ ную смесь, а второй наблюдает за опалубкой и обслу­ живает вибратор. С помощью описанной опалубки забе­ тонировано 234 м туннеля, при этом было уложено 1020 м3 бетона. Средняя скорость бетонирования соста­ вила 50, максимальная 54 м/мес. Производительность труда проходчиков при укладке бетонной смеси достигла 4—5 м3 в смену.

Г Л А В А V I . КРЕПЛЕНИЕ ВЫРАБОТОК

НАБРЫЗГ-БЕТОНОМ

Общие сведения

При креплении выработок монолитным бетоном боль­ шой объем работ приходится на монтаж и демонтаж опалубки. Трудоемкость этого процесса составляет 40— 70% общих трудозатрат на возведение бетонной крепи [10]. Поэтому перспективность безопалубочного бетони­ рования очевидна.

Сущность безопалубочного бетонирования состоит з нанесении слоя бетонной смеси на обнаженную поверх­ ность выработки посредством направленного потока воз­ духа. Существуют два способа приготовления набрызгбетона — «сухой» и «мокрый». При первом способе су­ хая бетонная смесь подается по шлангам или трубопро­ воду к месту укладки. Перед выходом смесь поступает в сопло, где смешивается с водой и с определенной ско­ ростью выбрасывается на закрепляемую поверхность.

154

При «мокром» способе по шлангам и трубопроводам в сопло поступает уже готовая смесь.

Вначале при безопалубочном

бетонировании

приме­

нялся цементно-песчаный раствор, наносимый

слоем

2—3 см с помощью специальной

машины (цемент-пуш­

ки). Такой процесс называется торкретированием. Рас­

ход цемента при торкретировании

большой500—600 кГ

на 1 мъ бетона, что отражается на стоимости

бетонных

работ.

 

 

 

 

В настоящее время в горной практике безопалубоч­

ное бетонирование

применяется

довольно

широко [3;

30]. Современные машины для набрызг-бетона

позволя­

ют вводить в состав бетонной смеси крупный

заполни­

тель с максимальным размером

зерен 20—25

мм. Ис­

пользование смесей

с крупным заполнителем

существен­

но снижает расход цемента и, следовательно, стоимость постоянной крепи. Толщину бетонного слоя при набрызге можно доводить до 30 см и более. Таким образом, на- брызг-бетонная крепь может не только предохранять по­ родные обнажения от выветривания (при толщине до 2 см), но и нести существенную нагрузку [12]. Наноси­ мая с определенным скоростным напором бетонная смесь хорошо уплотняется, образуя бетонный слой с высоки­ ми прочностными показателями и хорошим сцеплением с породами. Кроме того, при движении бетонной смеси

по трубам

повышается

дисперсность

цемента,

увеличи­

вается

процент

гидратирующих

зерен

или

количество

контактов на единицу объема, что упрочняет

материал.

Набрызг-бетонная крепь имеет ряд достоинств, свя­

занных

с организацией

работ

по возведению: высокий

уровень

механизации, возможность

 

оперативного

изме­

нения толщины

крепи

посредством

многократных на­

брызгав, что может быть вызвано

горнотехнической об­

становкой.

Указанные

достоинства

 

набрызг-бетонной

крепи приводят

к снижению ее стоимости по

сравнению

с опалубочным

бетоном

при

эквивалентной

несущей

способности [3] .

 

 

 

 

 

 

 

В табл. 22, заимствованной

из

работы [1], приведе­

ны результаты

расчета

1 м2 монолитной бетонной крепи

толщиной 250—300 мм и равнопрочной

набрызг-бетон­

ной крепи

толщиной 130—150 мм. Как видно

из табли­

цы, даже с учетом потерь (25%) набрызг-бетонная

крепь

дешевле эквивалентной

опалубочной

на 34—37%.

 

155


Т а б л и ц а

22. Сравнительная стоимость

опалубочной

 

 

и набрызг-бетонной

крепи

 

 

 

 

 

Стоимость 1 м" крепи,

Снижение

 

 

стоимости

 

Толщина

 

руб.

 

крепи

Вид крепи

 

 

 

 

 

крепи, мм

1 потерь

суммар­

 

 

 

 

руб.

проц.

 

 

крепи J

(25%)

ная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Монолитный бетон

250

8,85

 

8,85

Набрызг-бетон

130

4,68

'1,17

6,85

3,0

34

Монолитный бетон

ЗОО

10,60

-

10,60

Набрызг-бетон

150

'5,32

•1,33

6,65

3,95

37

Однако набрызг-бетонная крепь не лишена недостат­ ков. Основными следует считать потерю материала от отскока и запыление рудничной атмосферы при выпол­ нении работ. Величина отскока при набрызге зависит от гранулометрического состава заполнителей, сроков схва­ тывания, технологического режима набрызга и эффектив­ ности различных добавок (для ускорения схватывания и набора прочности бетона, а также повышения подвиж­ ности смеси). При оптимальном сочетании упомянутых факторов потери при отскоке могут составлять не более 10%. Запыление рудничной атмосферы при набрызге связано с загрузкой цемента и песка в бетономешалку, перегрузкой сухой смеси в приемный бункер набрызгмашины и с неполным смачиванием мелкодисперсных частиц цемента и заполнителя в камере затворения. Вблизи места работ по набрызгу запыленность воздуха может превышать 100 мГ/м3.

Из исследований и рекомендаций НИИрудвентиляции, ЦНИИподземмаша и других институтов следует вы­ вод, что при выполнении ряда организационно-техниче­ ских мероприятий (централизованное приготовление су­ хой бетонной смеси и сведение к минимуму ее перегру­ зок, подбор компонентов соответствующего грануломе­ трического состава, оптимальной влажности и скорости схватывания, соблюдение определенного режима давле­ ния и расхода воды и воздуха) и конструктивных со­ вершенствований в машинах и оборудовании (исполь­ зование специальных пылегасительных устройств, исклю­ чение утечек и т. д.) можно снизить запыленность воз­ духа при набрызге в 10—15 раз.

156