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
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 |
большой—500—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