Способ сооружения устьев наклонных горных выработок в наносах

Изобретение относится к шахтному строительству и может быть использовано при сооружении горных выработок в породах, характеризующихся высокой обводненностью и проявлением горного давления в виде их подвижек. Технический результат - улучшение условий работы крепи устья наклонной горной выработки, сооружаемого в открытом котловане. Способ сооружения устьев наклонных горных выработок в наносах включает разработку котлована до коренных, не склонных к размоканию пород, сооружение опорного венца, уплотнение днища котлована, возведение снизу вверх железобетонной крепи, бурение дренажных скважин, обратную отсыпку котлована грунтами наносов. При этом вокруг крепи создают дренажно-демпфирующий слой из водостойкого, не склонного к размоканию, крупнокусковатого материала, например щебня, а дренажные скважины образуют в крепи у почвы выработки. 2 ил.

 

Изобретение относится к шахтному строительству и может быть использовано при сооружении горных выработок в породах, характеризующихся высокой обводненностью и проявлением горного давления в виде их подвижек.

Известен способ сооружения и крепления горных выработок (см. авторское свидетельство №1401139 SU, МПК7 Е21D 11/10), включающий при необходимости упрочнение вмещающих горных пород, например, замораживанием, проходку горных выработок увеличенным сечением, возведение бетонной или железобетонной крепи с образованием по периметру крепи выпускных окон, заполнение закрепного пространства сыпучим материалом, например песком.

При последующем проявлении горного давления, характеризующемся подвижкой горных пород и, следовательно, неопределенностью направления и величины локальных усилий на крепь, слой сыпучего материала (песка) равномерно перераспределяет усилие на крепь горной выработки, чему способствует возможность выдавливания части сыпучего материала из закрепного пространства через проемы крепи.

К недостаткам известного способа следует отнести энергоемкость и большие трудозатраты по предварительному упрочнению слабых вмещающих горных пород, например, наносов, высокую стоимость добычи и расходы по сушке сыпучего материала для заполнения закрепного пространства.

Известен способ сооружения устьев наклонных горных выработок в наносах, включающий разработку котлована с дном, параллельным трассе наклонной выработки, с соответствующими углами откосов боковых и торцевой стенок и глубиной до места сооружения опорного венца крепи устья ствола в коренных породах. После уплотнения дна котлована тяжелой техникой на нем от опорного венца до поверхности устанавливается бетонная крепь и производится обваловка крепи насыпным грунтом (обратная отсыпка) котлована (см. Строительство наклонных горных выработок. / Н.Ф.Косарев, А.И.Копылов, В.В.Першин, М.Д.Войтов. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2004. - С.105-107).

Недостатком такого способа является неравномерность нагрузки на крепь устья наклонного ствола от обратной отсыпки, большой коэффициент разрыхления насыпного грунта из-за нежелательности использования тяжелой техники для послойного уплотнения грунта над крепью во избежание ее деформации и смещения от проектного направления и, следовательно, большая насыщенность насыпных пород над крепью паводковыми и грунтовыми водами.

Неравномерность нагрузки на крепь осложняет ее расчет, в котором используется большой запас прочности, что ведет к удорожанию крепи и увеличению трудоемкости ее возведения.

Целью настоящего изобретения является улучшение условий работы крепи устья наклонной горной выработки, сооружаемого в открытом котловане.

В предлагаемом способе сооружения устьев наклонных горных выработок в наносах, включающем разработку котлована до коренных пород, сооружение опорного венца, уплотнение днища котлована, возведение снизу вверх железобетонной крепи, обратную отсыпку котлована грунтами наносов, поставленная цель достигается тем, что вокруг крепи создают дренажно-демпфирующий слой из водостойкого, не склонного к размоканию крупнокускового материала, например, щебня, толщиной 1-2 м, а в крепи у почвы выработки образуют дренажные скважины.

Кроме того, после сооружения устья ствола производят по мере необходимости последующий тампонаж цементным раствором закрепного демпфирующего слоя с образованием дополнительной несущей оболочки крепи.

На фиг.1 показан котлован с крепью устья наклонной выработки.

На фиг.2 показано сечение устья наклонной выработки.

Устье наклонной горной выработки в наносах состоит из котлована 1, разработанного до глубины установки опорного венца 2 у коренных пород 3, уплотненного слоя 4 из водостойкого, не склонного к размоканию дренажно-демпфирующего материала, например щебня, железобетонной крепи 5, с дренажными скважинами 6 у почвы выработки (у основания крепи), насыпного слоя 7 дренажно-демпфирующего материала и слоя 8 грунтов наносов, образованного при обратной отсыпке котлована.

Способ сооружения устьев наклонных выработок осуществляется следующим образом.

После разработки котлована 1 до глубины коренных пород 3 сооружают железобетонный опорный венец 2, засыпают днище котлована водостойким, не склонным к размоканию прочным дренажно-демпфирующим материалом, например, щебнем с большим коэффициентом пустотности, уплотняют этот материал по всему наклонному днищу котлована до образования слоя 4 уплотненного щебня с малым коэффициентом пустотности и возводят известным способом железобетонную крепь 5 с дренажными скважинами 6, засыпают крепь 5 слоем 6 водостойкого, не склонного к размоканию материала без его уплотнения, а затем производят обратную отсыпку котлована грунтами 7 наносов.

Разрыхленные при разработке котлована 1 грунты 8 характеризуются повышенной водопроницаемостью, водонсыщенностью и склонностью к непредсказуемым направлениям подвижки и концентрации нагрузок.

Уплотненный слой 4 из кусковатого, не склонного к размоканию материала, а также уплотненные грунты наносов на днище котлована в значительно меньшей степени подвижны и прочны, но у слоя 4 сохраняется достаточно высокая пустотность и водопроницаемость.

Не уплотняемый перед обратной отсыпкой грунтами 8 слой 7 из кусковатого, не склонного к размоканию материала (щебня и т.п.) при увеличении нагрузок от веса вышележащих пород и их подвижках равномерно перераспределяет нагрузки на крепь 5 за счет разрушения острых граней кусковатого материала и уменьшения пустотности слоя 7.

В силу сохранения достаточной пустотности и водопроницаемости уплотненного до сооружения крепи 5 слоя 4 и постепенно уплотняемого над крепью 5 слоя 7 паводковая и грунтовая вода фильтруется из грунтов 8 обратной отсыпки и затем дренируется по слоям 4 и 7 к опорному венцу 2, а затем через дренажные скважины 6 поступает в выработку и откачивается насосами.

При возрастании нагрузок и появлении опасности разрушения крепи устья наклонной выработки возможен тампонаж (инъектирование растворами на основе цемента) слоев 4 и 7 закрепного пространства, качество которого обусловлено их развитой пустотностью (искусственной трещиноватостью).

При заранее принятом решении об упрочнении (тампонаже) закрепного слоя устья наклонной выработки применяется крепь выработки с меньшей грузонесущей способностью.

Способ сооружения устьев наклонных горных выработок в наносах, включающий разработку котлована до коренных, не склонных к размоканию пород, сооружение опорного венца, уплотнение днища котлована, возведение снизу вверх железобетонной крепи, бурение дренажных скважин, обратную отсыпку котлована грунтами наносов, отличающийся тем, что вокруг крепи создают дренажно-демпфирующий слой из водостойкого, не склонного к размоканию, крупнокусковатого материала, а дренажные скважины образуют в крепи у почвы выработки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к укреплению нижней части секции железнодорожного тоннеля и может быть использовано при укреплении фундаментов зданий и сооружений. .

Изобретение относится к строительству и касается возведения заглубленных сооружений. .

Изобретение относится к строительству и касается возведения заглубленных сооружений. .

Изобретение относится к строительству, а именно к способам возведения свайных фундаментов зданий и сооружений с монолитными ростверками на пучинистых и набухающих грунтах.

Изобретение относится к строительству тоннелей и может быть использовано в дорожном строительстве для прокладки временных подземных дорог, в энергетике и в отраслях связи при прокладке кабелей, в добывающих отраслях при разработках месторождений полезных ископаемых.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке инженерных коммуникаций, в основании которых залегает слой сильносжимаемого грунта.

Изобретение относится к транспортному строительству, а именно к способам реконструкции подземного транспортного сооружения, расположенного в составе транспортного комплекса города, и может быть использовано при реконструкции сооружений в составе транспортного комплекса города и необходимости регулирования и разгрузки транспортных потоков для обеспечения бесперебойного движения транспорта, устранения заторов в системе транспортного комплекса города и снижения количества аварий и дорожных происшествий.

Изобретение относится к транспортному строительству, а именно к способам реконструкции подземного транспортного сооружения, расположенного в составе транспортного комплекса города, и может быть использовано при реконструкции сооружений в составе транспортного комплекса города и необходимости регулирования и разгрузки транспортных потоков для обеспечения бесперебойного движения транспорта, устранения заторов в системе транспортного комплекса города и снижения количества аварий и дорожных происшествий.

Изобретение относится к строительству, а именно к способам возведения тоннеля, и может быть использовано при строительстве тоннелей мелкого заложения под действующими транспортными магистралями без перерыва движения по ним в сложных горно-геологических условиях, в том числе при наличии обводненных грунтов в основании тоннеля.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения тоннеля, и может быть использовано при строительстве тоннелей мелкого заложения под действующими транспортными магистралями без перерыва движения по ним в сложных горно-геологических условиях, в том числе при наличии обводненных грунтов в основании тоннеля.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения тоннеля, и может быть использовано при строительстве тоннелей мелкого заложения под действующими транспортными магистралями без перерыва движения по ним в сложных горно-геологических условиях, в том числе при наличии обводненных грунтов в основании тоннеля.

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений, а именно тоннелей, и может быть использовано при возведении тоннелей мелкого заложения в сложных горно-геологических условиях, в том числе при наличии обводненных слабых грунтов в основании тоннеля, а также при возведении тоннелей под транспортными магистралями без перерыва движения по ним в условиях тесной городской застройки.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям подземных сооружений, возводимых под транспортной магистралью без перерыва движения по ней в сложных горно-геологических условиях, в том числе в обводненных слабых грунтах, залегающих под лотком тоннеля и образующих его основание.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения подземных многоэтажных сооружений различного назначения и различных габаритов, и конфигурации в плане полузакрытым способом «сверху-вниз» в условиях тесной существующей застройки и слабых водонасыщенных грунтов

Изобретение относится к строительству, а именно к строительству подземных частей зданий и сооружений ЗиС и может быть использовано для возведения в грунте наружных и внутренних стен подземных помещений. Способ возведения наружных и внутренних стен подземных помещений в грунте заключается в том, что по оси подземной стены формируют отдельно стоящие буронабивные сваи, которые объединяют связующей стенкой из бетона. Формируют сваи с шагом 2…3 метра фундаментной системы и при наборе тридцатипроцентной прочности тела свай их объединяют связующей стенкой бетона, которую выполняют параллельно оси стены с ее внутренней стороны в вертикальной щелевой выемке грунта шириной 8…12 см с учетом подрезки тела свай на величину не менее 5 см и на глубину, превышающую уровень пола подземных помещений не менее 30 см. Грань щелевой выемки с внутренней стороны подземной части сооружения прикрывают полиэтиленовой пленкой с пригрузом стержневой арматурой и с выпуском ее на поверхность. Устанавливают арматурный каркас ростверка, перекрывающего щелевую выемку грунта, прикрепляют к нему арматурную сетку на глубину не менее 1,5 метра, выполняют по типовой технологии одновременное бетонирование ростверка и щелевой выемки, завершая формирование связующей стенки, после чего покрывают замоноличенную конструкцию выпуском полиэтиленовой пленки из щелевой выемки грунта. Внутренние стены подземных помещений формируют в грунте одновременно с наружными подземными стенами сооружения с тем же технологическим комплексом работ, что и при возведении наружных подземных стен. Конструкция внутренних стен включает ряд одиночно стоящих буронабивных свай фундаментной системы, грунт между ними, связующие стенки с двух противоположных сторон ряда свай, выполняемых поочередно до уровня подошвы ростверка, объединяющего конструкцию внутренней стены. Забетонированный ростверк покрывают выпусками полиэтиленовых пленок из двух щелевых выемок внахлест, и по завершению процесса набора проектной прочности бетона всех подземных стен разрабатывают грунт внутреннего пространства подземной части сооружения. Технический результат состоит в упрощении технологии устройства в природном массиве грунта наружных и внутренних стен помещений подземной части ЗиС в комплексе с их фундаментной системой, снижении трудоемкости и материалоемкости, сокращении продолжительности строительства. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к подземным зданиям и сложным сооружениям многоцелевого использования, конкретно к станции метрополитена глубокого заложения. Станция метрополитена, имеющая строительную систему остановочного пункта подземного транспорта с защитными устройствами гражданской обороны, включает конструкции, устройства и помещения по обслуживанию пассажиров и эксплуатационного персонала станции. Станция метрополитена выполнена в едином строительном комплексе из строительной системы остановочного пункта с защитными устройствами гражданской обороны и дополнительной системы сооружений, размещенной в вертикальной грунтовой выработке над остановочным пунктом. Строительный комплекс включает единые конструкции внешних несущих стен, размещенные по периметру строительного комплекса, единые конструкции несущих промежуточных опорных элементов, размещенные между конструкциями внешних несущих стен, фундаментный элемент, размещенный на грунтовом основании с опиранием на нижнюю часть конструкции внешних несущих стен, конструкции несущих промежуточных опорных элементов и элемент покрытия. Комплекс включает разделительные элементы, элементы узловых связей и усилительные элементы конструкций. Опорные элементы внутренних стен, единые конструкции несущих промежуточных опорных элементов и/или единые конструкции внешних несущих стен в их нижней части под фундаментной плитой защемлены грунтовым основанием. Технический результат состоит в обеспечении надежной защиты станции от воздействий на нее при глубоком заложении, а также обеспечении возведения станции метрополитена в вертикальной грунтовой выработке с одновременным увеличением полезных объемов. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к области строительства тоннелей, в частности к строительству трехсводчатых станций метрополитена колонного типа, в основном глубокого заложения, при этом возможно сооружение таких станций на мелком заложении полузакрытым и закрытым способами, также при последующем строительстве промежуточных станций метрополитена глубокого и мелкого заложений на новых действующих линиях без нарушения их эксплуатации. Трехсводчатая станция метрополитена колонного типа включает боковые станционные тоннели из сборных обделок кругового очертания, средний станционный тоннель с постоянной арочной обделкой свода с затяжкой и плоским лотком, опорные конструкции из колонн и внутренних продольных неразрезных перемычек на колоннах, установленных в объеме боковых станционных тоннелей, и пассажирскую платформу. Опорные конструкции установлены по краям платформы. Снаружи боковых станционных тоннелей установлены внешние продольные неразрезные опорные балки, элементы сопряжения боковых станционных тоннелей и среднего тоннеля, включающие внутренние продольные неразрезные перемычки на колоннах, блоки сборных обделок кругового очертания и внешние продольные неразрезные опорные балки, выполнены конгруэнтными. Технический результат состоит в повышении эффективности использования подземного пространства, снижении трудоемкости, продолжительности и материалоемкости строительства станции метрополитена, улучшении статической работы конструкции, повышении безопасности для пассажиров. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к шахтному строительству и может быть использовано при сооружении горных выработок в породах, характеризующихся высокой обводненностью и проявлением горного давления в виде их подвижек

Наверх