Облицовка на котва (пръчка) - Студиопедия

Понастоящем при разработването на минерални находища и изграждането на мини най-широко се използват леки опори (анкерен и пръскан бетон). Анкерната опора е система от анкери, фиксирани в кладенци, разположени по определен начин по периметъра на изработката в скалите около нея и проектирани заедно с поддържащи елементи за укрепване на скалната маса и повишаване на стабилността на нейните разкрития поради закрепването на слоеве или структурни блокове с различна якост.

Покривът е предназначен за закрепване на минни изработки с различна форма на напречно сечение, за всякакво предназначение и срок на експлоатация, както и в широк диапазон от минно-геоложки и минни условия. В независима форма, анкерните болтове се използват за поддържане на подземни конструкции, разположени в леко напоени, по-скоро монолитни скали, извън зоната на геоложки смущения, когато покривните скали са изместени с не повече от 100 mm. Проектирането и изчисляването на анкерната опора се състои в определяне на параметрите на опората, а именно в установяване на необходимата дължина на прътите и разстоянията между тях, както и в определяне на носещата способност на анкерните пръти. В същото време всеки от неговите проекти трябва да се прилага, като се вземат предвид специфичните минни, геоложки и минни условия. Анкерната опора не се препоръчва за използване в зони с геоложки нарушения, силно натрошени, окислени, слабо глинести и рохкави скали, които са способни на големи пластични деформации.

Специфичните характеристики на анкерните болтове позволяват използването им в широк диапазон за закрепване на минни изработки за различни цели.

Анкерната опора се използва в следните опции.

1. Като самостоятелен(постоянен), който е предназначен да поддържа работата през целия им експлоатационен живот.

2. В комбинация с други видове опори, например пръскан бетон (комбинирана опора), ако очакваните премествания на работния контур надвишават безопасната стойност и при динамични натоварвания.

3. Като временна анкерна опора може да се използва при извършване на подготвителни работи, чието закрепване се извършва с рамка или солидна опора с изоставане от лицето. Целта на временната предпазна облицовка е да поддържа дъното на отвора в безопасно състояние до монтирането на постоянната облицовка. Временната анкерна облицовка според естеството на работата може да бъде разделена на поддържаща и ограждаща. Поддържащите временни болтове на покрива са предназначени да предотвратят срутването на скалите преди издигането на постоянните болтове. Ограждаща анкерна опора (котва с предпазно припокриване.) служи за защита на хора и механизми от удари на срутващи се скални късове. Монтираната анкерна опора като временна може по-късно да работи като постоянна независимо или в комбинация с други опори.

4. Като мярка за предотвратяване на повдигане на почвени скали в изработките. Фиксирането на повдигащите се почви на изработките не предотвратява напълно този процес, но значително го забавя, което увеличава времето за подкопаване на почвените скали в тези изработки и намалява разходите за тяхното поддържане.

5. За спомагателни цели - за укрепване на руднично оборудване (маневрени и скреперни лебедки, задвижващи и опъващи глави на конвейери), за окачване на конвейерни ленти, кабели, тръбопроводи, монорелси и въжени линии към покрива на изработките, за ремонт на изработки със счупена обшивка и укрепване на последните.

Използваните в момента метални, стоманобетонни, дървени и пръти могат да бъдат разделени на 3 групи според дизайна им:

1. Заключване - фиксирано в долната част на отвора със специална ключалка от различни видове и дизайни (фиг. 7, a-m)

2. Безключови - имащи контакт със скалата по цялата дължина на отвора - интервал (фиг. 8, а) или непрекъснат (фиг. 8, б-д).

3. Смесени - заключващи или интервални безключващи пръти, закрепени в отвора по обичайния начин и допълнително с втвърдяващ разтвор по цялата дължина или само в заключващата част.

Според дизайна и в съответствие с горните диаграми анкерната опора е разделена на следните класове:

пръти с клиновидна ключалка (фиг. 7, a, b) се използват в скали със средна якост, носещата способност на ключалката е 3-4 tf;
пръти с дистанционна ключалка (фиг. 7. c, d, e, f), носещата способност на ключалката може да достигне 8 tf;
пръти с експлозия - дистанционна ключалка (фиг. 7, g) могат да поемат товара веднага след монтажа;
стоманобетонен прът (фиг. 8, b, c) се характеризират с висока носеща способност;
стоманено-полимерен прът (фиг. 7, j) - бързо влизане в работа и възможност за монтаж директно в лицето;
дървен прът (фиг. 7, m) е изработен от висококачествена дървесина.

Подпората на бара има следните предимства:

повишава безопасността на минните дейности, т.к по-добре от всяка друга от известните традиционни опори, тя издържа на сеизмични и експлозивни натоварвания и може да бъде инсталирана директно в лицето като временна, а при определени условия дори като постоянна;
има потенциал за пълна механизация на процеса на закрепване;
изисква по-малко крепежни елементи и,в резултат на това по-ниски разходи за доставката им;
позволява да се намали секцията на мината, работеща в тунела, да се намали нейното аеродинамично съпротивление, в сравнение, например, с рамкова опора, т.е. подобрява условията на вентилация.

3. Опора от пръскан бетон.

Използването на облицовка от пръскан бетон (торкрет бетон) също е възможна както като временна, така и като постоянна облицовка, например в комбинация със стоманобетон или стоманено-полимерни пръти. Създаването на конструкцията на опората от пръскан бетон предвижда нанасяне на слой от бетонна смес върху повърхността на изработката чрез насочен въздушен поток. Бетонната смес, нанесена със значителен натиск върху стената и покрива на мината, образува бетон с по-високи якостни свойства.

Предимствата на поддържането на работата на разглеждания обект с пръскан бетон включват преди всичко:

покритието от пръскан бетон надеждно предпазва скалите от разрушаване от външни агенти, в резултат на което крайният масив запазва свойствата си непроменени за дълго време;
По-високата механична якост на пръскания бетон дава възможност да се намали наполовина дебелината на облицовката в сравнение с традиционния монолитен бетон. Това от своя страна намалява твърдостта на конструкцията и следователно подобрява производителността на облицовката чрез използване на собствената носеща способност на масива, намалява цената на облицовката с 30-50% и намалява площта на напречното сечение на работата в тунела с 10-25%;
високото ниво на механизация на закрепване осигурява увеличаване на производителността на крепежни елементи с 2-3 пъти;
възможността за фиксиране на изработката след напредване на лицето и нанасяне на пръскан бетон в няколко стъпки;
Пръсканият бетон намалява аеродинамикатаработно съпротивление.

При проектирането на облицовка от пръскан бетон се налагат специални изисквания към съставните компоненти на сместа, гранулометричния състав на инертните пълнители, а именно:

време за втвърдяване на бетонната смес - 15-20 минути;
водоциментово съотношение - 0,4 - 0,5, което съответства на пластичността на конвенционална бетонова смес;
влажност на пясъка в рамките на 3-5%, при високи стойности на влажност пясъкът трябва да се изсуши;

В допълнение към горните предимства, използването на такъв опорен дизайн спестява ресурси. Това се дължи на значително намаляване на дебелината на облицовъчния слой от пръскан бетон в сравнение с монолитна бетонна или стоманобетонна облицовка; с по-малко трудоемкост и енергоемкост на изграждането му. В допълнение, стабилността на ограждащата маса се увеличава поради по-доброто проникване на циментовото мляко в зоната на контурния слой на нарушените скали. Освен това, при същото напречно сечение на чистата работа, е необходимо да се извадят по-малко скали в грубата форма поради по-малката дебелина на слоя пръскан бетон в сравнение с дебелината на опората от монолитен бетон или стоманобетон.

Крепежните изработки с пръскан бетон са доста напреднали технологично и от гледна точка на механизацията на процеса. всички операции, като се започне от зареждането на бетоновата машина и се стигне до нанасянето на пръскан бетон върху повърхността на изработката, могат да бъдат механизирани. Понастоящем пръсканият бетон (торкрет) се извършва с помощта на специални инсталации, в които като транспортна среда най-често се използва сгъстен въздух, който изпомпва бетонната смес през маркуч в дюза. Има два метода за пръскан бетон - сух и мокър. При мокрия метод се доставя конвенционална бетонова смес, при сухия метод сухата смес се транспортира чрез сгъстен въздух и се транспортира директно додюзи, където се смесва с вода. Началото на използването на сух пръскан бетон датира от 50-те години на миналия век, мокрият метод е тестван през 80-те години. Мокро пръсканият бетон е много по-разпространен от сухия, но използваното оборудване е много по-скъпо. Друг недостатък на мокрия метод е, че прахът, отделен по време на сухия метод, е по-малко опасен за здравето от най-финия аерозол, който се образува при мокрия метод.

В практиката на световното тунелно строителство по време на изграждането на облицовката е широко разпространено използването на пръскан бетон с добавка на стоманени влакна (стоманобетон). При използването на този материал се елиминира операцията по полагане на армировъчни мрежи, а в някои случаи и монтиране на стоманени арки. Пръсканият бетон със стоманени фибри има повишена водоустойчивост и устойчивост на напукване. При изграждането на плитки тунели, например в рамките на града, този метод значително намалява продължителността на тяхното изграждане и води до спестяване на разходи.

За да се избегне образуването на бучки от влакна по време на приготвянето на бетоновата смес, беше решено те да бъдат направени под формата на слепени снопове и да се зареждат директно в бетоновата смес. Слепените снопчета влакна се преразпределят в бетонната маса при разбъркване на бетоновата смес, след което под действието на водата и триенето на добавъчния материал се разделят на отделни влакна. Равномерното и хомогенно разпределение на влакната в бетоновата смес осигурява стандартно оборудване за смесване. Опитът показва, че влакната трябва да се зареждат с помощта на дозиращ бункер след смесване на всички компоненти на бетоновата смес. Времето за смесване на бетонови смеси със стоманени влакна обикновено е същото като това на конвенционална смес и нейното поставяне може да бъдепроизведени с помощта на стандартно оборудване.

За приготвянето на 1 m 3 бетонова смес се вземат от 20 до 100 kg стоманени влакна. За производството на влакна се използват обикновена стомана, стомана с корозионно покритие и неръждаема стомана. От обикновена стомана се правят влакна с дължина 25; тридесет; 50; 60 mm, диаметър 0,4; 0,5; 0,8; 1,0 мм. От стомана с антикорозионно покритие изтичат влакна с дължина 40 и 60 mm, с диаметър 0,6 и 0,8 mm, а от неръждаема стомана - влакна с дължина 30 и 50 mm, с диаметър 0,4 и 0,5 mm. Якостта на натиск на бетона, в зависимост от процента на стоманените влакна в сместа, е 50-65 MPa, при опън 4,2-5,5 MPa.

Вътрешният и чуждестранният опит в изграждането на минни изработки показва, че понастоящем все по-често се използва новоавстрийски метод за потъване, чийто основен елемент е максималното използване на носещата способност на скалите на околоконтурния масив и диференцираното включване в работата по периметъра на контура на опорната конструкция. Освен това като последното се използва анкер в комбинация с пръскан бетон. Ето защо в целия свят сега се обръща специално внимание на подобряването на технологията за изграждане на такава облицовка и избора на състава на използваната смес от пръскан бетон.

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: