Материал: Курс.Проект

Вывод. Проверка прошла. Применима продольная система вентиляции.

Определение нормативных и расчетных нагрузок.

Величину горного давления в зависимости от степени трещиноватости массива и коэффициента крепости рекомендуется принимать от массы грунта в объеме свода обрушения в соответствии с гипотезой М.М. Протодъяконова.

Для данного грунта используется гипотеза № 2 (выработка расположена в скальных грунтах крепостью более 4)

В – пролет выработки

h - высота выработки

L - пролет свода естественного равновесия

hв - высота свода

H - глубина залегания выработки

q_H - нормативное вертикальное горное давление

P_H - нормативное горизонтальное горное давление.

Расчетные нагрузки:

Коэффициент упругого отпора:

Коэффициент упругого отпора под пятой:

К_о – коэффициент удельного отпора.

Статический расчет обделки.

Статический расчет обделки выполняется на ЭВМ по методике МЕТРОГИПРОТРАНСА (программа – ПК-6). Программа предназначена для расчета подземных конструкций, расчетную схему которых можно представить в виде плоских стержневых систем. Расчет обделки производится для грунтов с крепостью = 9.

Проверка прочности обделки.

Проверку прочности тоннельной обделки проводим для наиболее загруженного сечения 1.

Для сечения 1: проверяем величину эксцентриситета:

е₀=0,2268 > 0,45*0,3=0,135м – большой эксцентриситет.

Расчет железобетонных элементов с учетом сопротивления бетона в растянутой зоне.

- коэффициент условий работы.

– коэффициент, учитывающий вид бетона.

R_bt- - расчетное сопротивление бетона растяжению для М200.

b=1,0 м. ширина сечения.

h=0,3м – высота сечения.

- гибкость элементов.

1,75 – коэффициент, учитывающий пластические деформации бетона.

- коэффициент, учитывающий смятие бетона и уровень действующих напряжений.

Условие прочности выполняется.

Для сечения 8: проверяем величину эксцентриситета:

е₀=0,0101 < 0,45*0,3=0,135м – малый эксцентриситет.

Расчет железобетонных элементов с учетом сопротивления бетона в растянутой зоне.

- коэффициент условий работы.

– коэффициент, учитывающий вид бетона.

R_b- - расчетное сопротивление бетона сжатию для М200.

b=1,0 м. ширина сечения.

hhhh=0,3м – высота сечения.

- гибкость элементов.

1,75 – коэффициент, учитывающий пластические деформации бетона.

Условие прочности выполняется.

В дальнейшем в увеличении толщины обделки нет необходимости, так как при принятых толщинах свода и стен прочность обделки обеспечена.

Часть I. Производство работ по сооружению тоннеля Выбор способа производства работ.

Тип обделки №1. Грунт – песчаник слаботрещиноватый, f = 9.

Так как грунт относится к крепким, то при постройке тоннеля отпадает необходимость в немедленной после разработки грунта установки временной крепи. А её назначение сводится к предотвращению образования отдельных мелких вывалов и обрушения одиночных кусков грунта с кровли. При проходке данного участка тоннеля будем использовать способ сплошного забоя, для которого характерно наличие одной плоскости забоя.

Основные работы при этом способе включают только два:

1) разработка грунта с последующей его уборкой (БВР);

2) бетонирование свода.

Тип обделки №2. Грунт – габро сильно-трещиноватый.

Для проходки выработок в скальных грунтах с коэффициентом крепости от 2 до 4 при сооружении однопутного железнодорожного тоннеля применяется уступный способ.

Одновременно с проходкой калотты (1) на определённом расстоянии от её забоя производим разработку уступа на ширину пролёта выработки (3). Бетонирование обделки производится в два приёма: сначала свод (2) (вслед за проходкой калотты), затем стены (4) (вслед за проходкой уступа). Затем бетонируется обратный свод.

Тип обделки №3.

Обделка находится на пересечении двух, а возможно местами и трех, видо грунта. Один из которых лесс рыхлый (f=0,6). Работы ведуться тоже устепным способом. В избежание трудностей из-за наличия на небольшой высоте от тоннеля слабого грунта (лесса), сооружают обделку с более толстыми стенами.

Буро-взрывные работы.

Проходка тоннелей в полускальных и скальных породах осуществляется обычно буро- взрывным способом.

Метод шпуровых зарядов:

Параметры шпуров.

В качестве контурных ВВ принимаем Аммонит № 6 ЖВ

В качестве врубовых, отбойных ,подошвенных – Аммонит скальный №1

Определяем расход ВВ с учетом его работоспособности:

Площадь сечения забоя S=41,7 м²

Определяем линию наименьшего сопротивления:

Расстояние между контурными шпурами: a_k = 0,3 м

Расстояние между подошвенными шпурами: a_Р = 1,00 м

Расстояние между отбойными шпурами: a₀ = 1,00 м

M=0,7 – коэффициент сближения контурных зарядов, принимаемый в грунтах с коэффициентом крепости от 3 до 5 равным 0.5 , от 5 до 9 – 0.8, от 9 до 14 – 0.7 .

S_П = W₀*P_П – площадь сечения забоя, взрываемая подошвенными шпурами

S_BP – площадь сечения забоя, взрываемая врубовыми зарядами (принимается по схеме вруба)

k₃ – коэффициент заполнения шпура

- коэффициент уплотнения, принимаемый для патронированных ВВ равным 1, для гранулированных – 1,15.

Полное количество шпуров определяется по формуле:

N = N_K + N_П + N_O + N_ВР

Определяем количество контурных шпуров:

P_K = 26,01 м – периметр линии контурных шпуров

- количество контурных шпуров

Определяем количество подошвенных шпуров:

P_П = 6.100 м

- количество подошвенных шпуров

Определяем количество отбойных шпуров:

S₀ = S – (S_K + S_П + S_ВР) – площадь сечения, взрываемая отбойными шпурами

Определяем площади, взрываемые соответственно контурными и подошвенными шпурами:

S₀ = 41.7 – (8.10 + 7.56 + 12.6) = 13.44м²

Определяем полное количество шпуров:

N = 64 + 7 + 42 + 10 = 123

Длина комплекта шпуров, учитывая условия устойчивости выработки, l=4,0м.

Глубина заходки

,

где - коэффициент использования шпура (КИШ).

Объем взрываемой породы

Ориентировочное количество взрывчатых вещество на взрыв

.

Масса всех контурных зарядов

.

Средняя масса зарядов остальных шпуров

.

Масса зарядов врубовых, отбойных и подошвенных шпуров

Расчет анкерной крепи.

1. Определение рабочей длины анкера

f =9 – коэффициент крепости грунта;

В=6,1 м – пролет выработки.

2. Определение длины заделки анкера

- для клино-щелевого анкера.

3. Длина анкера

4. Шаг расстановки по прочности в закреплении их в шпуре

, где

- объемная масса грунта,

N – несущая способность анкера

- диаметр анкера,

(>).

Принимаем шаг а=1м.

5. Расчетная н6агрузка на анкер.

Проверка проходит.

6. Проверка диаметра стержня

Проверка выполнена.

Шаг анкера в продольном направлении равен а=1,00 м

Циклограмма и график производства работ.

Проходческие работы ведутся обычно по циклической схеме, т.е путем последовательного повторения определенного комплекса опереций, занимающего тот или иной промежуток времени.

Правила построения циклограммы:

1. Организация работ должна проектироваться таким образом, чтобы в смену или сутки выполнять целое число циклов.