ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 123
Скачиваний: 0
ляющих конструкций применяются гибкие тросовые тяжи. При менение тросовых тяжей дает возможность располагать замки на большом расстоянии от поверхности откоса в крепких монолит ных породах.
По характеру работы различают штанги, работающие на ра стяжение и на срез. Последние устанавливаются нормально к по верхности скольжения, имеют увеличенный диаметр и изго тавливаются из материалов, имеющих повышенное со противление срезу.
Штанги и тросовые тяжи, рассчитанные на деформации растяжения, получают пред варительное натяжение либо сразу же после их установки (натяжение задается конст
рукциям С ПОМОЩЬЮ специальных механизмов), либо ПО ме-
ре деформирования массива (самонатяжение).
В последнем случае штанги и тросовые тяжи должны устанав ливаться под минимально возможным углом ф к поверхности сдвига (рис. II.2, а), однако при этом увеличивается объем буре ния и, кроме того, повышается трудоемкость работ по бурению и
цементации скважин, |
установке арматуры. |
При |
расположении |
|
штанг горизонтально |
или с наклоном е= 10-^15° |
к горизонту |
||
(рис. II.2, б) производство работ упрощается, но при этом штан |
||||
гам задается начальное натяжение. |
|
|
|
|
Основным отличием штанг различных типов является |
конст |
|||
рукция замковой части. Она обеспечивает |
надежность |
работы |
||
штанги. Существует большое разнообразие |
конструкций |
замков: |
клиновые, конусные, взрывные и пр. Самонатягивающиеся штан ги замков, как таковых, не имеют. Так как бетоном заполняется все свободное пространство между арматурой периодического профиля и стенками скважины, штанга по всей длине соприка сается с окружающими породами и находится с ними в сцепле нии. Штангам можно задавать начальное натяжение, для этого вначале заполняется бетоном только часть длины скважины (за
зоной |
сдвига), а затем, после натяжения штанги, — вся скважи |
на. Некоторые типы штанг приведены на рис. П.З. |
|
По |
мере освоения промышленностью полимерных материалов |
в качестве связующего в горном деле находят все большее при менение различные крепители и синтетические смолы. Штанги, при установке которых используются эти материалы, получили название сталеполимерных [69]. В конструктивном отношении они не отличаются от железобетонных.
При установке гибких тяжей трос в замковой части распле
тается. За счет большой поверхности соприкосновения прядей троса с бетоном образуется прочный замок.
В последние годы в литературе вместо названия «штанговая крепь» часто используется термин «анкерная крепь». Учитывая это, а также и удобство пользования одним термином, для объ единения таких понятий, как металлические штанги, железобе тонные штанги, сталеполимерные штанги, гибкие тросовые тяжи, в дальнейшем изложении используется обобщающее эти виды кре
пи название — анкерная крепь. Затяжкой, рекомендуемой к приме
нению при укреплении откосов анкерной крепью, служат: опорные железобетон ные плиты, отдельные для каждого ан кера или соединяющие «кусты» из трех четырех анкеров, деревянные или метал
|
|
|
|
лические подхваты, |
соединяющие |
анке |
|
|
|
|
|
ры каждого ряда, металлическая сетка, |
|||
|
|
|
|
затягивающая пространство между анке |
|||
|
|
|
|
рами, торкрет-бетон |
по |
металлической |
|
|
|
|
|
сетке и т. д. |
|
затяжки |
уста |
|
|
|
|
Необходимость и тип |
|||
|
|
|
|
навливаются на месте в зависимости от |
|||
|
|
|
|
размеров блоков, возможности их выпа |
|||
|
|
|
|
дения и склонности пород к выветрива |
|||
|
|
|
|
нию. При этом деревянные или металли |
|||
|
|
|
|
ческие подхваты применяют лишь |
при |
||
|
|
|
|
.коротком сроке службы выработки |
(до |
||
Рис. |
II.3. Типы |
штанг: |
3—5 лет). Если же выработка укрепляет |
||||
а — с |
клиновым замком; |
б — с |
ся на более длительный срок, то затяж |
||||
конусным замком; в — без |
спе |
||||||
циального замка (арматура пе |
ку производят железобетонными плитами |
||||||
риодического профиля); 1— гай |
или торкретируют поверхность откоса по |
||||||
ка; 2 ■—металлическая |
наклад |
ка; I — замок штанги |
металлической сетке, |
прикрепленной к |
|
анкерам. |
|
Анкерной крепью укреплялись борта Кургашинканского, K o y h - |
||
радского карьеров (опытные работы), карьера |
Шор-Су и некото |
|
рых угольных разрезов. |
|
|
Ж е л е з о б е т о н н ы е |
с в а и и шп о н ы . |
Железобетонные |
сваи являются надежным средством укрепления участков уступов, сложенных крепкими горными породами, ослабленными трещи нами, тектоническими нарушениями, слабыми включениями и пр.
Основными достоинствами свайной крепи являются:
а) высокая несущая способность свай (особенно с жесткой арматурой), достигающая при работе свай на касательную на грузку при срезе 100—150 тс; б) простота возведения свай, не требующая специальных сложных приспособлений; рабочим ме стом служит верхняя площадка уступа, что облегчает транспорти ровку оборудования и материалов, используемых при укреплении; ширина берм, на которых производятся укрепительные работы,
40
должна быть не менее 6—7 м; в) полная механизация работ, поз воляющая достигнуть высокой производительности и низкой себе стоимости укрепительных работ; г) возможность укрепления уча стков значительной протяженности и большой мощности с глубо ким залеганием поверхностей скольжения при условии, что призма возможного обрушения представлена монолитом крепких пород, а зона ослабления имеет незначительную мощность.
Применение свай ограничено и даже невозможно на участках, ослабленных крутопадающими поверхностями скольжения. Если
же поверхность |
скольжения име |
й |
|
|
|
|
||||||||
ет |
сложную |
форму с изменяю- |
|
|
|
|
||||||||
щимися |
углами |
падения, крепь |
|
|
|
|
|
|||||||
возводят |
с таким расчетом, |
что |
|
|
|
|
|
|||||||
бы сваи пересекали зону ослаб |
|
|
|
|
|
|||||||||
ления |
на участках |
с |
возможно |
|
|
|
|
|
||||||
более |
пологими |
углами |
наклона |
|
|
|
|
|
||||||
и |
как |
можно |
|
ближе |
к |
призме |
|
|
|
|
|
|||
упора. |
|
|
|
|
уступов |
не |
|
|
|
|
|
|||
|
Для укрепления |
|
|
|
|
|
||||||||
обходимо, чтобы свая была уста |
|
|
|
|
|
|||||||||
новлена |
ниже |
ослабленной зоны |
|
|
|
|
|
|||||||
на глубину, обеспечивающую |
ее |
|
|
|
|
|
||||||||
устойчивость. В условиях, когда |
|
|
|
|
|
|||||||||
не исключена возможность ра |
|
|
|
|
|
|||||||||
боты |
сваи на изгиб, жесткая ар |
|
|
|
|
|
||||||||
матура в скважине располагает |
|
|
|
|
|
|||||||||
ся |
так, чтобы |
|
наибольший |
мо |
|
|
|
|
|
|||||
мент |
сопротивления |
ее |
изгибу |
|
|
|
|
|
||||||
совпадал |
с направлением |
дей |
|
|
|
|
|
|||||||
ствия изгибающего |
момента |
(на |
|
|
|
|
|
|||||||
правление сдвигающих сил). |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
В практике открытых |
горных |
Рис. |
II.4. |
Железобетонные |
сваи |
||||||||
работ |
применяют |
железобетон |
|
для |
укрепления |
откосов: |
||||||||
ные сваи двух типов: |
|
|
|
а — набивные; 1 — с жесткой |
армату |
|||||||||
|
|
|
рой; |
2 — с |
гибкой арматурой; |
б —за |
||||||||
|
набивные, |
изготовляемые |
на |
водского |
изготовления; |
3 — круглая |
||||||||
|
сплошная; |
4 — квадратная; 5 — прямо |
||||||||||||
месте производства |
работ непо- |
|
угольная; 6 — трубчатая |
|
||||||||||
средствено в скважинах; |
в каче |
|
|
|
|
|
стве арматуры для этих свай используются ж.-д. рельсы тяжелого типа или другой прокат, а также готовые арматурные каркасы
(рис. II.4, а) :
сборные типовые железобетонные сваи заводского изготовле ния, сплошные и трубчатые (рис. 11.4,6); сплошные сваи имеют круглую, квадратную и прямоугольную формы поперечного сечения.
Диаметр свай может колебаться в широких пределах — от 200 до 1000 мм. Но ограниченные возможности бурения скважин различных диаметров, обусловленные наличием парка буровых машин на предприятии, предназначенных для бурения взрывных
41
скважин, приводят к тому, что на практике диаметр применяемых свай устанавливается не из условий необходимости, а из возмож ности бурения скважин для них.
По характеру работы в деформирующемся массиве различают сваи, работающие на деформации среза и изгиба. Сваи, работаю щие на срез, имеют сплошное поперечное сечение. Чем больше процент армирования таких свай, тем лучше они сопротивляются срезу. Это и обеспечило преимущественное применение набивных
свай с арматурой из |
ж.-д. рельсов тяжелого типа — Р-43 и Р-50. |
Такие сваи подобны |
шпонам, поэтому для экономии материалов |
в некоторых случаях целесообразно применять железобетонные шпоны взамен свай (рис. II.5). При необходимости применения
Рис. II.5. Железобетонные шпо |
Рис. II.6. |
Схема анкеровки из |
ны, устанавливаемые в сква |
гибаемых |
железобетонных |
жины без их расширения |
|
свай: |
|
1 — свая; |
2 — анкер; 3 — анкерная |
|
|
тяга |
шпон, диаметр которых больше диаметра скважин, последний мо жет быть увеличен путем взрывания камуфлетных зарядов или же с помощью расширителей скважин.
Изгибаемые сваи должны иметь возможно большую жесткость пропорциональную модулю упругости материала, из которого изготовлена свая, и моменту инерции ее сечения. Для увеличения сопротивляемости свай изгибу верхние их концы прикрепляются в ненарушенном массиве анкерами (рис. II.6). В связи с тем, что при изгибе нормальные напряжения, действующие в поперечном сечении конструкции, имеют максимальные значения у поверхности и равны нулю вдоль нейтральной оси конструкции, целесообразно применять сваи трубчатого сечения.
В зависимости от характера деформирования откоса, физико механических характеристик пород и диаметра применяемых свай последние устанавливаются в один или несколько рядов.
При установке свай в один ряд (рис. П.7, й) на небольшом рас стоянии друг от друга образуется сплошная свайная стенка, ана логичная шпунтовой. Такие стенки находят применение при соору жении искусственных улавливающих берм.
Если сваи устанавливаются в два-три ряда (рис. П.7,б), обра зуется подобие подпорной стены шириной т, равной расстоянию
42