Правила установки опалубки при возведении бетонной крепи

Обновлено: 01.05.2024

7.1 До начала работ по армированию ствола должна быть проведена контрольная профильная съемка его стенок по будущим линиям минимальных зазоров между наиболее выступающими частями подъемных сосудов и крепью.

7.2 Армирование стволов следует проводить по проекту организации работ, в котором должны быть предусмотрены расположение оборудования в стволе и на поверхности, подробная спецификация материалов и оборудования, необходимых для армировки ствола, и график подготовительных работ. Заготовка элементов армировки нужных размеров и конфигурации, деталей трубопроводов для водоотлива и сжатого воздуха, подвески силового осветительного и телефонного кабеля должна быть выполнена до начала армирования ствола.

7.3 Работу по монтажу армировки стволов следует начинать с установки контрольного яруса расстрелов в устье ствола.

Монтаж армировки в направлении сверху вниз следует проводить относительно отвесов, закрепляемых на контрольном ярусе. При выполнении формировки после других ярусов отвесы опускаются вслед за монтажными полками.

При армировании стволов в направлении снизу вверх установку контрольного яруса на горизонте околоствольного двора следует проводить относительно отвесов, опущенных с верхнего контрольного яруса, или с помощью проекциометра.

7.4 Разделку лунок под расстрелы следует осуществлять посредством бурильных машин для выбуривания лунок или иным способом. Буровая мелочь должна улавливаться в стволах с бетонной крепью.

Горизонтальное положение расстрелов при их закреплении в лунках следует обеспечивать с помощью металлических подкладок под полку расстрела (не более трех под один конец расстрела). Перед бетонированием лунок расстрелы следует расклинивать металлическими или дубовыми клиньями по верхней полке.

7.5 Совместно с установкой ярусов армировки следует проводить монтаж опорных конструкций системы подъемов и коммуникаций в стволе, настилку лестничного отделения, установку лестниц и обшивку лестничного отделения.

7.6 Сборку трубопровода в стволе следует проводить плетями снизу вверх на фланцевых и сварных соединениях. Длина плетей должна соответствовать расстоянию между сальниковыми компенсаторами. Плети перед спуском в ствол следует испытывать на прочность и герметичность.

7.7 Спуск кабелей и длинномерных элементов армировки следует осуществлять с помощью канатов. Крепление кабеля к канату следует выполнять специальными крепежными устройствами через интервалы, зависящие от марки кабеля. До начала навески должна быть испытана изоляция кабелей.

7.8 Допустимые отклонения геометрических параметров от проектных при выполнении работ по армированию вертикальных стволов не должны превышать значений, установленных [4].

7.9 Перед навеской в стволе постоянных сосудов необходимо проводить контрольную проверку их геометрических размеров силами представителей заказчика, генерального подрядчика и предприятия-производителя. Результаты проверки следует оформлять соответствующим актом.

8.1 Требования к проектированию, расположению, выбору типов и расчету параметров крепи, технологии сооружения горизонтальных, наклонных выработок и камер аналогичны 4.1-4.3.


8.2 В породах категорий устойчивости I и II проведение выработок сечением до 20 следует осуществлять сплошным забоем.


При проведении выработок в породах категорий устойчивости III и IV, а также сечением свыше 20 способ разработки забоя должен быть определен ППР.

8.3 Проведение выработок при породах с прочностью не более 40 МПа следует осуществлять проходческими комбайнами. Проведение выработок по взрывоопасным пластам и породам необходимо осуществлять комбайнами со специальным исполнительным органом.

8.4 В выработках, проводимых в породах категории устойчивости I, следует извлекать временную инвентарную крепь. В выработках, проводимых в породах категорий устойчивости II-IV, допускается оставлять временную крепь за постоянной. В прочных, монолитных и малотрещиноватых породах выработки допускается проводить без временной крепи.

8.5 При слабых породах почвы (предел прочности менее 15 МПа) под стойки рамной крепи для предотвращения их вдавливания в почву должны быть установлены опорные элементы.

8.6 Устья наклонных стволов следует, как правило, проводить в виде котлована (траншеи). Разработку котлованов (траншей) следует проводить в соответствии с требованиями СП 45.13330.

8.7 В наклонных выработках постоянные рамные крепи при углах наклона свыше 30°, а также монолитные бетонные и железобетонные крепи при любых углах наклона следует возводить участками снизу вверх от нижнего до верхнего опорного венца. Рамные крепи при углах наклона до 30° следует возводить вслед за подвиганием забоя. В наклонных выработках, закрепленных рамной или сборной железобетонной крепью при углах падения более 30°, должна быть обеспечена связь рам крепи с массивом вмещающих пород посредством анкерования, установки опорных венцов, тампонажа закрепного пространства или другими способами.

8.8 Значение уступов между двумя смежными участками крепи из монолитного бетона (железобетона) не должно превышать 10 мм. Наклон стенок крепи в вертикальной плоскости не должен превышать 0,01, а отметка заложения фундамента не должна отличаться от принятой проектом выработки более чем на 30 мм.

- характеристика элементов крепи и их соединений должна соответствовать проекту выработки и паспортам предприятий-изготовителей;

- тюбинговые кольца должны занимать проектное положение по отношению к продольной оси и радиусам выработки;

- в рамной крепи должны быть обеспечены перпендикулярность рам относительно оси выработки, их расклинивание и затяжка в соответствии с проектом выработки;

- закрепное пространство должно быть забутовано мелкой породой, а в местах, предусмотренных ППР, - и затампонировано;


- в рамных крепях допускаются отклонения размеров выработки от проектных (в свету) по ширине и со стороны кровли - не более 50 мм, а отметок почвы - не более мм при условии, что осадочный зазор (в податливых крепях), размеры проходов для людей, транспортные зазоры соответствуют проекту выработки.

8.10 На сопряжениях и прилегающих к ним участках взаимного влияния выработок следует устанавливать крепи с близкими деформационными характеристиками,

8.11 В бетонных опорах следует предусматривать податливые элементы путем установки прокладок толщиной 100-150 мм.

8.12 При наличии в кровле выработок тонкослоистых и трещиноватых пород следует предусматривать установку непосредственно у забоя анкерной крепи, параметры которой определяются по [1].

8.13 При наличии в окружающем массиве трещиноватых и неустойчивых пород, к категориям устойчивости III и IV, и сооружении ответственных капитальных выработок следует применять упрочнение пород цементацией или смолами, что позволяет при проектировании увеличивать расчетную прочность на 30%.


8.14 При применении сборных тюбингов и блочных крепей в породах категорий устойчивости III и IV и при металлобетонной крепи следует выполнять забутовку и тампонаж закрепного пространства песчано-цементным раствором, дающим увеличение расчетной прочности на 30%. При совместном применении упрочнения пород и тампонажа закрепного пространства возрастает на 60%.

8.15 Людские наклонные ходки при углах наклона 7°-15° должны быть оборудованы перилами, при углах 15°-30° - трапами и перилами, при углах 30°-45° - лестницами и перилами. При углах наклона свыше 45° ходки оборудуются аналогичными лестничными отделениями вертикальных стволов.

8.16 Отставание установки временной и постоянной крепи от забоя проходимой выработки регламентированы согласно СП 91.13330.

9.1 Маркшейдерское и геологическое обеспечение при строительстве горных выработок следует осуществлять в соответствии с требованиями [4] - [6].

9.2 Субподрядными шахтостроительными организациями должна соблюдаться преемственность в выполнении маркшейдерских работ и обеспечении маркшейдерской документацией.

9.3 Детальные разбивочные работы относительно основных осей зданий и сооружений, монтажной сетки, осей оборудования, вертикальных осей и направлений проведения горизонтальных и наклонных выработок должен выполнять производственный персонал строительной организации.

Бетон – искусственный каменный материал, полученный при твердении цемента, воды и заполнителей (песка, щебня, гравия). Состав бетона – 1:П:Щ, где 1 – одна часть цемента, П – число частей песка, Щ – число щебня или гравия. Обычно применяют 1:2:3; 1:3:5; 1:4:6. В зависимости от содержания цемента в 1м3 бетонной смеси – бетоны жирные (более 250кг), средние (200-250кг), тощие (до 200кг). В зависимости от содержания воды в 1м3 бетона – жесткие (130 – 170л), пластичные (170 – 230л) и литые (более230л). Марки бетона 100, 150, 200, а для сборных ж\б крепей – марок 300, 400, плотность 2,1 – 2,3 т/м3. Достоинства – высокая прочность при работе на сжатие, монолитность, долговечность, огнестойкость.
Недостатки – большая плотность, незначительное сопротивление изгибающим и растягивающим нагрузкам, трудоемкость возведения, невозможность воспринимать нагрузки сразу после возведения крепи.
Торкрет – бетон – мелкозернисты бетон из цемента марки 400, 500 (до 750 кг на 1м3 смеси) песчано – гравийного заполнителя с крупностью зерен до 5мм и воды.
Набрызгбетон – более крупный заполнитель (до25мм), а содержание цемента на 1 м3 смеси – 350 – 400кг.
Железобетон – бетон, армированный стальной арматурой. Бетон хорошо воспринимает сжимающие усилия, а сталь – растягивающие.
Искусственные камни – кирпич, бетонит – бетонные камни до 40кг, бетонные блоки – 200-300 кг и более.
Новые крепежные материалы – пластобетон (вяжущие – смолы, и специальные химические добавки), углепласт ( из угольной пластмассы), стеклопластики ( синтетические смолы, армированные стекловолокном), и др.
Бетонная крепь с вертикальными стенами и сводчатым перекрытием (а), с обратным сводом (б), (в) монолитная крепь вертикального ствола.
Монолитная бетонная крепь и Блочная бетонная крепь

Крепь из монолитного бетона имеет сводчатую замкнутую форму, так как в этом случае бетон хорошо работает на сжатие. Применяют – для крепления капитальных с большим сроком службы.

В зависимости от горно – геологических условий применяют следующие поперечные сечения горных выработок: с вертикальными стенами и сводчатым перекрытием для пород с f = 3 – 9; с вертикальными стенками, сводчатым перекрытием и обратным сводом для пород с f =1-2; круглой формы для сложных горно – геологических условий.

Бетонная незамкнутая крепь состоит из фундамента, стен и свода. Фундаменты представляют собой часть стен, расположенных ниже уровня поверхности почвы, и имеют глубину: со стороны водоотливной канаки – 500мм, а с другой стороны – 250мм. Толщина фундамента в крепких породах равна толщине стен, а в слабых породах их толщину увеличивают на 150-250мм. Верхнюю часть свода называют замком, а поверхности опирания свода на стены – пятами. В зависимости от размеров поперечного сечения выработки, крепости окружающих пород толщину стен принимают 200-500 мм, толщину верхнего свода 170- 350мм, толщину обратного свода 200-350. При круглой форме толщину крепи принимают 300-600мм.
Бетонную крепь возводят с отставанием от забоя до 20м. Участок выработки между забоем и местом возведения бетонной крепи поддерживают временной крепью. Для возведения крепи применяют передвижные или сборно – разборные (деревянные, металлические или смешанные) опалубки. Укладывают бетонную смесь за опалубку вручную или механизированным способом с помошью различных бетоноукладчиков. Конструкцию опалубки и сроки её снятия указывают в паспорте проведения и крепления выработки.
Разновидностью монолитной бетонной крепи является крепь из торкрет–бетона и набрызгбетона – безопалубочное бетонирование. Перед началом работ с помощью сжатого воздуха очищают рабочие поверхности выработки, смачивают их водой. Затем включают цемент – пушку и наносят бетон на горные породы слоями толщиной 3-7см. Каждый последующий слой наносят через 15 – 20мин. Суммарная толщина крепи – 15 – 20 см и более.

Железобетонные крепи. Возводят так же, как и бетонную, но перед бетонированием устанавливают арматурный каркас. Арматура может состоять из стержней круглого или периодического профиля, из двутавровых или швеллерных балок, спецпрофиля или рельсов в виде рам, колец или арок.

Железобетонная тюбинговая крепь и Железобетонная сборная крепь

Сборные железобетонные крепи. Изготовляют на заводах железобетонных изделий, доставляют в готовом виде в выработки, где возводят путем монтажа готовых элементов.
По конструкции можно разделить на два типа: рамные, состоящие из отдельных рам, арок, колец, устанавливаемых вразбежку, и сплошные, собираемые из плит, блоков или тюбингов. Если рамные имеют массу 100-120 кг и возводятся вручную, то сплошные – тюбинговые – 200-500кг и для их возведения применяют различные крепеустановщики.
а – КТАГ - крупноразмерная тюбинговая арочная гладкая; и б- ГТК – гладкостенная тюбинговая крепь.

а – КТАГ - крупноразмерная тюбинговая арочная гладкая;
б- ГТК – гладкостенная тюбинговая крепь. Отличаются размерами и массой. Площадь сечения выработки в свету от8 до 26м2. Девять типоразмеров тюбингов. Состоит из тюбингов 1и полутюбингов 2. Возводят крепь снизу вверх, укладывая тюбинги и расклинивая их временными распорами. После укладки последнего замкового тюбинга арку забучивают равномерно с двух сторон, а распорки удаляют.

Монолитную бетонную (железобетонную) крепь применяют при строительстве подземных сооружений с большим сроком службы в по­родах средней прочности и ниже. В горной промышленности в основном монолитную бетонную крепь используют для крепления выработок око­лоствольного двора (камеры, узлы сопряжения, протяженные выработки), квершлагов и штреков, проводимых по слабым породам. В выра­ботках с неравномерным давлением и шириной более 6 м применяют железобетонную крепь.

При параллельной схеме работы по возведению постоянной бетонной крепи полностью "совмещают с бурением шпуров и погрузкой породы. Бетонную крепь возводят на расстоянии 30—50 м от забоя. Пространство от забоя до бетонной крепи закрепляют временной крепью, в качестве которой обычно применяют металлическую рамную крепь. При возведе­нии бетонной крепи временную крепь извлекают. Параллельную схему применяют при проведении протяженных выработок. Совмещение ос­новных работ позволяет проводить выработки с повышенной скоростью. Недостаток схемы — сложная организация работ.

Последовательная схема имеет два варианта. Первый — выработку проводят на всю длину, и затем возводят постоянную крепь. Этот вариант применяют при возведении камер и выработок небольшой длины. Вто­рой — выработку проводят на длину 15-30 м, затем работы по прове­дению останавливают и на пройденном участке возводят бетонную крепь. Этот вариант применяют при проведении выработок в слабых породах, где временная крепь не обеспечивает поддержание выработки по всей длине. Общим недостатком обоих вариантов последовательной схемы яв­ляется низкая скорость проведения выработок. Применение этой схемы обусловлено геологическими условиями и параметрами выработок.

При совмещенной схеме возведение бетонной крепи производится в призабойной части с отставанием от забоя на 5-7 м. Работы по возве­дению бетонной крепи частично совмещают с бурением шпуров и по­грузкой породы. Эту схему применяют при проведении протяженных вы­работок в слабых породах.

Комплекс работ по возведению бетонной крепи состоит из монтажа (в последующем — демонтажа) опалубки, укладки бетонной смеси за опалубку и доставки бетонной смеси (или ее компонентов) с поверхности к месту производства работ.

Опалубки. Для возведения бетонной крепи применяют металлические и деревянные опалубки.

Металлические опалубки разделяют на разборно-переставные и передвижные. Разборно-переставные опалубки применяют в подзем­ном сооружении небольшой длины с переменным поперечным сечением. Эти опалубки состоят из кружал и опалубочных щитов.

Передвижные опалубки предназначены для возведения бетонной крепи в выработках значительной протяженности. Общий принцип кон­струкции передвижной опалубки заключается в том, что после её отрыва от затвердевшего бетона внешние размеры опалубки уменьшаются, что дает возможность переместить её по выработке. После перемещения опалубки к месту возведения крепи внешняя поверхность раздвигается так, что ее контур соответствует конфигурации выработки в свету.

Бетонную смесь укладывают за опалубку механизированным и ручным способами.

Механизированная укладка бетонной смеси за опалубку позво­ляет значительно сократить время производства работ и повысить про­изводительность труда. Для укладки бетонной смеси применяют пневма­тические бетоноукладчики и бетононасосы.

Транспортирование бетонной смеси с поверхности земли к месту ук­ладки производят в шахтных вагонетках и специальных бетоновозках.

Более совершенным является спуск бетонной смеси по трубам в пнев­матический бетоноукладчик, который транспортирует смесь по трубам за опалубку.

Укладку бетонной смеси за опалубку необходимо производить слоями высотой 20—30 см с тщательным уплотнением вибратором.

Поверхность бетона после снятия опалубки должна быть ровной и гладкой. Площадь раковин не должна превышать 100 см 2 на 5 м 2 по­верхности бетона.

Возведение монолитной железобетонной крепипроизводят так же, как возведение монолитной бетонной крепи. Различие заключается лишь в том, что перед подачей бетона за опалубкой устанавливается арматура.

Крепь горных выработок является несущей конструкцией, возводимой для предотвращения обрушения окружающих выработку пород и сохранения размеров выработки на период ее эксплуатации.

Трудоемкость крепления и выбор горно-проходческих работ в большей мере зависят от типа и конструкции крепи.

Технология возведения крепей обуславливается их конструктивными особенностями, условиями эксплуатации, которые изложены в соответствующих инструкциях и руководствах по их применению. Крепление выработки производят в соответствии с паспортом проведения и крепления, разрабатываемого для каждой конкретной выработки.

При креплении горизонтальных выработок на рудниках наибольшее распространение получили монолитная бетонная, набрызгбетонная и анкерная крепи, а также их сочетания.

Крепление горных выработок производится в соответствии с паспортом крепления, который содержит: графическое изображение общего вида и элементов крепи; характеристику условий эксплуатации выработки; расчет или обоснование параметров крепи.

7.1 Возведение монолитных бетонных и железобетонных крепей.

Возведение монолитной бетонной и железобетонной крепи вручную допускается при невозможности или нецелесообразности применения средств механизации: малый объем работ, выработки небольшого поперечного сечения и т. п. Технология возведения крепи заключается в установке опалубки и рабочего полка, монтаже арматуры, укладке в заопалубочное пространство бетонной смеси слоями 10-15 см, уплотнении каждого слоя трамбовками или вибраторами, демонтаже опалубки и полка.

Укладка и уплотнение бетонной смеси вручную являются наиболее трудоемкими работами. Многочисленные перекидки бетонной смеси с при укладке за опалубку ухудшают качество крепи, устройство рештаков и полков загромождает выработку и требует дополнительных трудозатрат. Для механизации работ по укладке бетонной смеси за опалубку применяют пневматические бетоноукладчики и бетононасосы различных конструкций. При расстоянии транспортирования бетонной смеси до 120 м наибольшее распространение получили пневмобетоноукладчики (ПБУ) Принцип действия ПБУ состоит в выдавливании сжатым воздухом из герметичной емкости бетонной смеси и ее транспортировании по трубопроводу до места укладки.

Бетононасосы умеют большую производительность и обеспечивают равномерную подачу бетонной смеси по бетонопроводу.

Комплексная механизация работ по возведению крепи предусматривает и механизацию работ по транспортированию бетонной смеси по выработке к бетоноукладчику.

Возведение монолитной бетонной крепи производится с применением разборно-переставных (инвентарных) и передвижных опалубок. Инвентарные опалубки просты в изготовлении и эксплуатации. Они представляют собой набор секций (кружал и опалубочных щитов), устанавливаемых по мере крепления выработки, и могут использоваться многократно, но трудоемки в монтаже и демонтаже. Их целесообразно применять при креплении выработок переменного сечения небольшой протяженности, узлов сопряжений и камер.

Передвижные опалубки перемещаются в выработке по специальному рельсовому пути или на лыжах. Все конструкции передвижных опалубок имеют одну схему работы: уменьшение внешних размеров опалубки после ее отрыва от бетона, перемещение и установка в новое положение для бетонирования следующей заходки.

Работы по возведению бетонной крепи производят по параллельной, последовательной и совмещенной схемам.

При параллельной схеме работы по возведению постоянной бетонной крепи полностью совмещают с бурением шпуров и погрузкой породы. Бетонную крепь возводят на расстоянии 30-50 м от забоя. Пространство от забоя до бетонной крепи закрепляют временной крепью. При возведении бетонной крепи временную крепь извлекают. Параллельную схему применяют при проведении протяженных выработок. Совмещение основных работ позволяет проводить выработки с повышенной скоростью. Недостаток схемы - сложная организация работ.

Последовательная схема имеет два варианта. Первый - выработку проводят на всю длину, затем возводят постоянную крепь. Этот вариант применяют при сооружении камер и выработок небольшой длины. Второй -выработку проводят на длину 15-30 м, затем работы по проведению останавливают и на пройденном участке возводят бетонную крепь. Этот вариант применяют при проведении выработок в слабых породах, где временная крепь не обеспечивает поддержание выработки по всей длине. Общим недостатком обоих вариантов последовательной схемы является низкая скорость проведения выработок. Применение этой схемы обусловлено геологическими условиями и параметрами выработок.




При совмещенной схеме возведение бетонной крепи производится в призабойной части с отставанием от забоя на 5-7 м. Работы по возведению бетонной крепи частично совмещают с бурением шпуров и погрузкой породы. Эту схему применяют при проведении протяженных выработок в слабых породах.

БЕТОННАЯ КРЕПЬ (а. соncrete support, соncrete timbering; н. Betonausbau; ф. soutenement en beton; и. entibacion de hormigon) — сплошная горная крепь, выполненная из бетона и возводимая с помощью опалубки. Применяют для крепления капитальных горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок со сроком службы 10 лет и более и установившимся равномерно распределённым горным давлением. В выработках с углом наклона до 40° и коэффициентом крепости вмещающих пород f 3-9 используют бетонные крепи с вертикальными стенками и сводчатым перекрытием (рис. 1, а), в породах f 1-2, а также при всестороннем горного давлении и пучащей почве крепи выполняют замкнутыми, с обратным сводом (рис. 1, б).

При горном давлении, достигающем 490 кПа, а также в выработках с углом наклона более 75° бетонные крепи придают круглую или овальную форму и снабжают коническими опорными венцами, устанавливаемыми, как правило, через каждые 30-60 м. Бетонные крепи возводят обычно с некоторым отставанием от забоя (в породах с f 0,4-1,5 не более 3 м; с f 1,5-9 не более 20 м), причём в наклонных и вертикальных выработках — звеньями снизу вверх. Участок между забоем и местом возведения бетонных крепей поддерживают временной крепью.

Основные операции возведения бетонной крепи: приготовление бетонной смеси, доставка её к месту работ, сооружение опалубки, подача, распределение и уплотнение смеси в опалубке. В выработках с постоянным сечением и большой протяжённостью применяют, как правило, передвижную или инвентарную сборно-разборную металлическую опалубку. Бетонную смесь готовят главным образом централизованно на поверхности, доставляя к месту укладки в специальных контейнерах или по трубам, а за опалубку укладывают механизированным способом с помощью бетоноукладчиков (рис. 2).

Толщина бетонной крепи зависит от размеров выработки и крепости пород. В горизонтальных и наклонных выработках толщина свода в замке — не менее 17 см, стены — не менее 20 см, в вертикальных выработках толщина стены не менее 30 см. Расход бетона на 1 м горизонтальных и наклонных выработок 1,52-8,42 м 3 . В угольной промышленности СССР бетонные крепи типизированы.

Читайте также: