Коэффициенты и из таблицы учебника, при =0,043, равны 0,044 и 0,978 соответственно

К армированию принимаем 6 стержней d=20.

б) для крепости породы f=2

• Замок

Коэффициенты и из таблицы учебника, при =0,0215, равны 0,0215 и 0,9893 соответственно

;

К армированию принимаем 6 стержней d=14.

Армирование обделки в крепости породы f=0,8 представлена на рисунке 7.1

Рисунок 7.1 Армирование тоннельной обделки в крепости породы f=0,8

Армирование обделки в крепости породы f=2 представлена на рисунке 7.2

Рисунок 7.2 Армирование тоннельной обделки в крепости породы f=2

8.Технология реконструкции тоннеля

Тоннель необходимо отреконструировать под габарит «С», поэтому необходимо провести:

1. Разборка старой, японской, тоннельной обделки.

2. Доработка грунта под устройство новой тоннельной обделки

3. Сооружение новой тоннельной обделки

Т.к. тоннель действующий, находящийся на Сахалине, то реконструкция будет производиться в «окна». Вследствие этого, для работ в тоннели, требуются формирование рабочих поездов.

Стадии сооружения тоннеля:

1. Бурение шпуров с последующим заряжанием, а после взрывом (когда вся техника будет отогнана на безопасное расстояние, (Рис.8.1)

2. Уборка породы породопогрузочной машиной ПНБ-3К и увоз её в отвал, (Рис. 8.2)

3. Установка временной крепи с нанесением слоя

набрызгбетона (Рис. 8.3)

1. Установка гидроизоляции, (Рис. 8.4)

2. Вязка арматурных каркасов, (Рис. 8.5)

3. Бетонирование новой тоннельной обделки. (Рис. 8.8)

4. Работа в «окно» с применением рабочих поездов

- Рабочий поезд №1 (Рис 8.6)

- Рабочий поезд №2 (Рис 8.7)

1. Бурение шпуров с последующим заряжанием, а после взрывом (когда вся техника будет отогнана на безопасное расстояние, (Рис.8.1)

Рисунок 8.1 Бурение шпуров и установка

1. Уборка породы породопогрузочной машиной ПНБ-3К и увоз её в отвал, (Рис. 8.2)

Рисунок 8.2 Уборка породы

1. Установка временной крепи с нанесением слоя набрызгбетона (Рис. 8.3)

Рисунок 8.3 Временное крепление свода обрушения

1. Установка гидроизоляции (Рис. 8.4)

Рисунок 8.4 Устройство гидроизоляции

1. Вязка арматурных каркасов (Рис. 8.5)

Рисунок 8.5 Вязка арматурных каркасов

1. Бетонирование новой тоннельной обделки.

!

Рисунок 8.6 Рабочий поезд №1

Рисунок 8.7 Рабочий поезд №2

Рисунок 8.8 Бетонирование тоннельной обделки

Сопутствующие работы (организация):

8.1 Разработка паспорта буро-взрывных работ (БВР)

Расчет количества взрывчатого материала:

Площадь взрываемой породы – 32м²

1. Глубина заходки l_зах– 1м;

2. Глубина комплекта отбойных шпуров:

(8.1)

где - глубина заходки,

- коэффициент использования шпура =0,8, при обычном взрывании, =0,93 при контурном взрывании.

Для обычного взрывания равна

Для контурного взрывания равна

1. Определяем массу ВВ q₁, кг, приходящуюся на 1м шпура для порошкового ВВ q₁ находится

(8.2)

где - коэффициент заполнения шпура, =0,4;

-коэффициент влияния плотности заряжания, для рассыпчатого ВВ при пневмозаряжании, =1;

- плотность ВВ, г/см³, =1,1 г/см³;

- объем 1м цилиндрического заряда, см³/м;(при d_з = 40 мм, объем 1 м цилиндрического заряда = 5024см³/м)

1. Находим удельный расход ВВ q_o, кг/м³:

(8.3)

где - площадь сечения выработки, = 32м²,

- коэффициент эквивалентности ВВ, принятый равный за единицу;

- коэффициент структуры и трещиноватости скальных пород, = 0,6;

- влияние площади сечения выработки на удельный расход q_o,

=1;

1. Расчет параметров БВР при контурном взрывании:

• Количество контурных шпуров:

(8.4)

где - периметр выработки по линии контурных шпуров, =20,94м;

- расстояние между контурными шпурами, =0,8;

Масса заряда, кг:

(8.5)

где - линейная масса заряда в контурных шпурах, =0,2 кг/м;

• Количество отбойных шпуров:

(8.6)

где - площадь сечения забоя, взрываемая отбойными шпурами, = 20м^2;

- коэффициент заполнения шпура, =0,5;

-плотность ВВ, =1100кг/м³;

- коэффициент уплотнения при заряжании, = 1,05;

Масса заряда, кг:

(8.7)

где - Количество шпуров на забой, =40;

Количество и характеристики взрывчатого вещества представлены в таблицах 8.1 и 8.2

Таблица 8.1 Основные показатели взрыва

Наименование	Единица измерения	Количество
Сечение забоя	м2	32
Заходка за забой	м	1
Объем взрываемой породы	м3	32
Глубина комплекта шпуров	м	1
Суммарная длина шпуров	м	57,1
К.И.Ш.	-	0,8
Количеств шпуров	шт.	49
ВВ	кг	15,55
ЭД	шт.	49
Фактический удельный расход ВВ	кг/м3	0,47

Таблица 8.2 Характеристики шпуров

№ группы	№ шпура	Ступень замедления, мсек	Длина шпура, м	Количество, шт.	Количеств ВВ на шпур, кг	Всего ВВ, кг
1	1-15	0	1	15	0,4	6
2	16-22	15	1	7	0,4	2,8
3	23-49	30	1,3	27	0,25	6,75
			Всего	49		15,55

Паспорт буро-взрывных работ представлен на рисунке 8.8.

Рисунок 8.8 Паспорт буро-взрывных работ

8.2 Разработка паспорта временного крепления

Крепление горной породы с помощью железобетонных анкеров.

Анкеры с опорными шайбами и металлической сеткой, предохраняющей от вывалов камней, применяются в устойчивых породах, в которых возможны отдельные отслоения.

Расчет количества анкеров:

• Длина арматуры с учетом запаса по длине:

, (8.9)

где - высота свода обрушения, =2,75м;

0,4м - запас по высоте выходящий за линию свода обрушения

0,1м – запас по глубине, чтобы повесить металлическую сетку

• Предельное расстояние между анкерами по несущей способности замка определяется из выражения:[10]

(8.8)

где - расчетная несущая способность замка, =146,69кН

- удельный вес грунта, =24кН/м³;

- расчетная длина анкера, = 3,25м;

Шаг анкеров принимаем равный = 0,5м;

Так как вес горной породы будет восприниматься анкером, то необходимо рассчитать его:

Объем грунта воспринимаемый арматурой на 1 метр:

V=0.5м·0.5м·1м=1,25м³;

Вес грунта на 1 м арматуры:

(8.9)

Подбираем необходимую величину диаметр железобетонного анкера, исходя из условия прочности на растяжение арматуры А240.

Условие прочности арматуры А240:

(8.10)

где - расчетное усилие на арматуру, =30кН;

- площадь сечения арматуры, =2,0096см²

- предел прочности арматуры А300, =25,5 кН/см²

Условие выполняется, принимаем диаметр арматуры, равный 16. Диаметр анкера = 20мм, с шагом 0,5м.

Паспорт временной крепи представлен на рис. 8.10

Рисунок 8.10 Паспорт временной крепи

8.3 Уборка и транспортировка породы

Уборка породы осуществляется с помощью породопогрузочной машины ПНБ-3К. Для транспортировки породы от забоя требуются думпкары. Количество породы необходимое для транспортировки – 32 м³.

Объем думпкара, одного, составляет 30м³, следовательно для транспортировки породы нам потребуется 2 думпкара.

Для непосредственной погрузки породы от погрузочной машины в думпкары, необходим ленточный конвейер.

Время необходимое для погрузки породы:

(8.11)

где -производительность машины ПНБ-3К, =100м³/ч;

-коэффициент разрыхления горной породы, для 5 группы грунтов, =1,8;

Время спуска с платформы машины ПНБ-3К = 10 минут,

Время возврата машины ПНБ-3К на платформу = 15 минут.

Доставка машины ПНБ-3К к месту работ осуществляется в составе рабочего поезда №2 (см.рис.8.7).

Рисунок 8.2 Уборка породы

8.4 Вентиляция

Для расчета вентиляции необходимо определить:

1. Длина действия свободной струи вентиляционной трубы;

2. Объем проветриваемого воздуха;

3. Аэродинамическое сопротивление трубы;

4. Коэффициент потерь воздуха через стыки;

5. Подача вентилятора с учетом потери воздуха в стыках труб;

6. Напор вентилятора;

7. Потребная мощность вентилятора;

Конец приточной вентиляции должен быть от забоя на расстоянии, не превышающей длины зоны действия свободной струи l_c (м)

1. Длина зоны действия свободной струи определяется по формуле:

(8.12)

где - площадь сечения выработки, = 55,2м²;

- площадь сечения вентиляционной трубы, =0 ,785м² (при диаметре трубы в 1м);

1. Объем проветриваемого воздуха определяется по формуле:

(8.13)

где - время проветривания, =1800с.;