Подготовка шахтных строительных площадок и проходка шахтных стволов

ПОДГОТОВКА ШАХТНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК И ПРОХОДКА ШАХТНЫХ СТВОЛОВ

2.1. Шахтные строительные площадки с располагаемыми на них временными зданиями и сооружениями должны определяться с учетом обеспечения нормальных условий жизни населения и нормальной, эксплуатации городского хозяйства в прилегающих к площадкам строительства жилых районах.

2.2. До начала работ по проходке шахтных стволов должны быть выполнены работы по подготовке шахтных строительных площадок и размещению на них, в соответствии с проектом производства работ, временных зданий и сооружений, включая необходимые внешние и внутриплощадочные коммуникации (электроснабжение, водопровод, трубопроводы для подачи сжатого воздуха, подъездные дороги и др.). Примерный перечень основных временных зданий и сооружений, необходимых механизмов и оборудования, располагаемых на шахтной строительной площадке при строительстве коллекторных тоннелей способом щитовой проходки, приведен в приложении 3.

2.3. Шахтная строительная площадка, при необходимости, должна быть спланирована, обеспечена водостоками для отвода шахтных и атмосферных вод, ограждена, освещена и должна иметь въезд и выезд. В виде исключения в особо стесненных условиях допускается устройство одного въезда, если есть возможность для разворота машин.

2.4. Проходку стволов разрешается начинать после устройства предусмотренных проектом производства работ санитарно-бытовых помещений для обслуживания работников строительства.

2.5. На шахтной строительной площадке должен быть оборудован здравпункт при ведении кессонных работ.

При давлении в кессоне 1,5 ати и выше при здравпункте должен быть оборудован лечебный шлюз.

2.6. Проходка и крепление шахтных стволов должны выполняться в строгом соответствии с проектом и паспортом крепления, утвержденным главным инженером строительно-монтажной организации. Форма и размеры стволов устанавливаются проектом.

2.7. При проходке шахтных стволов могут применяться в зависимости от инженерно-геологических и других условий следующие способы производства работ:

обычный способ (горный);

проходка с искусственным замораживанием или химическим закреплением грунтов;

проходка с ограждением металлическим шпунтом;

способ опускной крепи;

бурение вертикальных шахтных стволов;

проходка с применением искусственного понижения уровня грунтовых вод.

В зависимости от инженерно-геологических условий могут применяться также различные сочетания указанных способов проходки.

2.8. Способ производства работ по проходке шахтных стволов определяется проектом. Строительная организация может внести предложения заказчику и проектной организации по изменению принятого в проекте способа производства работ. Окончательное решение об изменении принятого в проекте способа производства работ принимает заказчик по согласованию с проектной организацией; при этом должна остаться неизменной ранее утвержденная сметная стоимость строительства коллекторного тоннеля, должны быть сохранены проектные габариты ствола и обеспечена сохранность наземных зданий и подземных сооружений, расположенных вблизи запроектированного ствола.

2.9. Скорость проходки вертикальных шахтных стволов с устройством крепи в устойчивых грунтах I – III категории естественной влажности должна быть не менее 1,5 м/сут.

2.10. Проходка шахтных стволов обычным способом с временной или постоянной крепью производится в устойчивых грунтах при максимальном притоке грунтовых вод в забой, не превышающем 25 м3/ч, а в песчаных грунтах – 10 м3/ч.

2.11. Для крепления шахтных стволов круглого поперечного сечения в качестве временной инвентарной крепи должна применяться крепь из сборных металлических колец, сегменты которых изготовляются из швеллеров.

Конструкция, размеры и шаг колец крепи должны быть обоснованы расчетом и указаны в проекте производств работ.

2.12. Конструкция крепи стволов должна быть предусмотрена проектом.

2.13. Монтажу временной или постоянной крепи шахтных стволов должна предшествовать установка опорной рамы.

2.14. Постоянная крепь шахтных стволов должна производиться в соответствии с проектом и может быть выполнена из сборных элементов путем подвешивания колец крепи к ранее выполненным конструкциям опорной рамы, для чего применяются железобетонные блоки и тюбинги или металлические кольца. В отдельных случаях, предусмотренных проектом, для крепления прямоугольных стволов допускается применение постоянной деревянной крепи.

2.15. Постоянная крепь, выполняемая из монолитного бетона или железобетона, возводится после проходки с временной крепью всего ствола или его участка с последующим возведением монолитной крепи снизу вверх на всю высоту.

При сооружении крепи в соответствующих горно-геологических условиях проектом должно предусматриваться устройство промежуточных опорных башмаков, опираясь на которые можно возводить монолитную постоянную крепь. Параллельно осуществляется демонтаж временной крепи.

2.16. При проходке шахтных стволов разработка забоя должна производиться заходками на глубину не более 1 м. При постоянной крепи с подвешиванием колец на болтах заходка не должна превышать ширины одного кольца. Величина заходки определяется проектом производства работ.

2.17. Возведение постоянной монолитной крепи снизу вверх должно производиться с применением металлической передвижной опалубки со специального подвесного полка.

2.18. При возведении постоянной крепи из сборных элементов нагнетание цементно-песчаного раствора за крепь должно производиться участками, не превышающими высоты трех колец с предварительным устройством пикотажа и последующей чеканкой швов.

2.19. Искусственное замораживание грунтов при проходке шахтных стволов должно применяться в водоносных неустойчивых грунтах мощностью свыше 5 м, а вблизи зданий и сооружении – свыше 3 м, тогда когда другие специальные способы по техническим условиям неприменимы.

2.20. При производстве работ по искусственному замораживанию грунтов должны выполняться требования главы СНиП по производству и приемке работ по устройству оснований и фундаментов.

2.21. Для контроля за процессом замораживания грунтов, создания ледогрунтовой завесы должны быть предусмотрены термометрические колонки не менее 10 – 15 % от основных замораживающих колонок и две гидронаблюдательные, вне и внутри замораживаемого контура.

2.22. Установка замораживающих колонок должна производиться в готовые скважины, пробуренные ударно-канатным способом с креплением скважины обсадными трубами, или вращательным способом. При креплении скважины обсадными трубами последние должны быть извлечены после опускания колонки.

2.23. Замораживающие скважины должны быть пробурены с учетом заглубления колонок и водоупор не менее 2 м. До и в процессе опускания в скважину замораживающей колонки последняя испытывается на герметичность под давлением 20 ати. Результаты испытания оформляются актом.

2.24. По каждой замораживающей и термометрической колонке должно быть определено геодезическими замерами фактическое положение колонки в плане и профиле с указанием на исполнительных чертежах ее отклонения от проектного направления.

2.25. На все скважины и замораживающие колонки должна составляться техническая документация по установленной форме (приложение 4).

2.26. При отклонении замораживающих скважин от проектного направления, при котором не гарантируется образование льдогрунтовой стенки проектной толщины, должны быть пробурены дополнительные скважины.

2.27. К производству работ по проходке шахтного ствола в зоне замороженных грунтов разрешается приступать только после образования замкнутого замороженного контура проектной толщины. Разрешение на начало проходки оформляется актом, составленным комиссией под председательством главного инженера вышестоящей организации и в составе главного инженера строительно-монтажной организации, представителя проектной организации и организации, выполнявшей работы по замораживанию грунтов.

2.28. Приемка работ по искусственному замораживанию грунтов производится в два этапа:

промежуточная приемка (приемка монтажных работ);

окончательная приемка.

При промежуточной приемке должны быть установлены:

правильность расположения замораживающих колонок и необходимость устройства дополнительных;

готовность всей замораживающей системы (станция и сеть) к пуску по материалам исполнительной технической документации и осмотр ее на месте.

Окончательная приемка устанавливает соответствие льдогрунтовой стенки проектным размерам и температурам на основании следующих данных:

журналов работ замораживающей станции и рассольной сети;

измерения уровня грунтовых вод в гидронаблюдательных скважинах;

измерения температур грунта в термометрических скважинах;

результатов опытной откачки;

контрольной проверки температур льдогрунтовой стенки.

При окончательной приемке должен быть уточнен режим работ замораживающей станции и рассольной системы для поддержания проектных размеров льдогрунтовой стенки до окончания всех строительных работ, производимых под льдогрунтовой защитной стенкой.

2.29. При искусственном закреплении грунтов с применением химических материалов для проходки шахтных стволов должны выполняться соответствующие требования главы СНиП по производству и приемке работ по устройству оснований и фундаментов, технические условия и действующие государственные стандарты на применяемые химические материалы.

2.30. Способ проходки шахтных стволов с применением ограждения металлическим шпунтом должен применяться при строительстве тоннеля в водонасыщенных грунтах пли при имеющихся линзах таких грунтов, залегающих на глубине до 10 м от поверхности земли, при наличии в основании водоупоров, допускающих забивку в них шпунта.

2.31. При залегании неустойчивых грунтов на глубине, превышающей длину шпунта, допускается применение двухъярусного шпунтового ограждения. При этом заглубление шпунта верхнего яруса относительно нижнего должно исключать возможность выноса грунта в ствол на границе стыкования шпунтов.

Шпунтовое ограждение нижнего ряда должно перекрывать шпунтовое ограждение верхнего ряда на 1 – 1,5 м.

2.32. При устройстве двухъярусного шпунтового ограждения диаметр шпунтового верхнего яруса должен обеспечивать необходимый зазор для нормальной работы механизма, применяемого для погружения шпунта нижнего яруса.

2.33. Работы по устройству шпунтового ограждения должны выполняться в соответствии с требованиями главы СНиП по производству и приемке работ по устройству оснований и фундаментов.

2.34. Шпунтовый ряд не должен входить в контур шахтной крени. При определении размеров шпунтового ограждения должны предусматриваться допуски в размере не менее 25 см по всему контуру на случай возможного отклонения шпунта от вертикальной плоскости внутрь ствола.

2.35. К выемке грунта следует приступать после заглубления шпунта в водоупор по всему контуру. Проходку ствола с ограждением металлическим шпунтом надлежит вести круглосуточно, без перерывов, при постоянном техническом надзоре. Выемка грунта должна производиться заходками глубиной не более 1 м в направлении от опережающего колодца, расположенного в середине, к стенам шахтного ствола. По мере обнажения шпунта при выемке грунта необходимо производить тщательную конопатку стыков шпунта во избежание выноса грунта в забой и раскрепление шпунтового ограждения в соответствии с проектом.

2.36. При производстве работ надлежит следить за состоянием шпунтового ограждения, его раскрепления и принимать необходимые меры к предупреждению деформации шпунтового ряда и раскрепления.

2.37. Возведение крепи ствола должно производиться отдельными кольцами с подвешиванием их, как при обычном способе, или после разработки грунта на полную глубину с временной крепью и возведением постоянной крепи из блоков или тюбингов (снизу вверх).

2.38. Опускная крепь может применяться для проходки шахтных стволов или их верхней части в неустойчивых водонасыщенных грунтах I – III категорий мощностью до 5 м. Возможность применения опускной крепи для пересекаемых неустойчивых грунтов большей мощности определяется проектом.

Указанный способ может также применяться для проходки нижней части ствола при сооружении верхней части ствола в металлическом шпунтовом ограждении.

2.39. Применение способа опускной крепи разрешается только при отсутствии на призме обрушения зданий и сооружений. Опускная крепь должна выполняться, и зависимости от гидрогеологических условий, из сборных железобетонных элементов, монолитного железобетона или металлических тюбингов.

2.40. Опускная крепь должна иметь режущий нож и должна выполняться сразу на всю высоту, намеченную для проходки опускным способом. Разрешается производить постепенное наращивание стенок крепи из сборных элементов, если вес собранных секций крепи достаточен для опускания.

2.41. При погружении опускной крепи должен быть обеспечен водоотлив.

2.42. Последовательность разработки грунта в опускной крепи должна обеспечивать равномерное ее опускание, без перекосов. Разрабатывать забой следует от стенок к центру равномерно по всему периметру опускной крепи.

Перекосы должны исправляться немедленно. В местах односторонней выемки грунта под ножом при перекосе должны устанавливаться подкладки под нож и дополнительно пригружаться противоположные стороны крепи.

2.43. Принудительное опускание крепи должно производиться путем увеличения ее веса наращиванием крепи и дополнительной пригрузки. В отдельных случаях, для уменьшения сил трения опускной крепи о грунт, следует применять закачку сжатого воздуха в пространство между опускной крепью и грунтом или заполнение этого пространства тиксотропными растворами.

2.44. На участках, пройденных в устойчивых породах после опускания крепи, должно производиться нагнетание цементно-песчаного раствора за крепь. Нагнетание необходимо производить снизу вверх.

Контроль заполнения пустот за опускной крепью осуществляется через отверстия для нагнетания или через специально пробуренные отверстия.

2.45. При опускании крепи на высоте не более 3 м от ножа на специальном полке должен находиться аварийный запас материалов и инструментов.

2.46. Бурение вертикальных шахтных стволов для смотровых колодцев производится после проходки участков коллектора. Перед бурением должно быть определено фактическое положение коллектора в плане. Шахтные стволы и скважины располагаются на оси коллектора, если проектом не предусмотрено их смещение с оси коллектора.

2.47. При проходке стволов способом бурения применяются стальные обсадные трубы диаметром не менее 1400 мм или железобетонные оболочки.

Погружение обсадных труб осуществляется ударно-канатным способом или вибропогружением с извлечением грунта желонками.

2.48. Заданное направление скважин при бурении должно быть обеспечено жестким кондуктором длиной не менее 2 м. В начальный период погружения зазор, между кондуктором и обсадной трубой должен обеспечиваться путем установки клиньев.

2.49. После погружения обсадной трубы на проектную глубину в коллекторном тоннеле пробивается отверстие для соединения его с обсадной трубой. При необходимости производится нагнетание вокруг контура обсадной трубы цементного раствора через отверстия, пробуриваемые из коллектора. Сопряжения стволов и скважин с коллектором разделываются бетоном.

2.50. Стволы и скважины, пробуренные в стороне от коллекторного тоннеля, соединяются с ним штольнями. Сечение и конструкция штольни устанавливаются проектом.

2.51. На шахтные стволы из стальных обсадных труб при использовании их в качестве эксплуатационных колодцев должно быть нанесено антикоррозионное покрытие.

2.52. В скважинах, предназначенных для расположения в них водосточных стояков, зазор между обсадной трубой и стояками должен заполняться цементным раствором (бетоном).

2.53. Применяемые при проходке шахтных стволов способы искусственного понижения уровня грунтовых вод определяются проектом водопонижения.

2.54. В зависимости от гидрогеологических условий водопонижение при щитовой проходке может осуществляться с помощью легких иглофильтровых установок, эжекторных иглофильтров, водопонижающих скважин, оборудованных глубинными насосами, или установок вакуумного водопонижения.

2.55. При проходке временных шахтных стволов в водоносных грунтах применение в течение периода эксплуатации этих стволов средств водопонижения обязательно.