ВСН 126-78 Инструкция по применению анкеров и набрызгбетона в качестве временной крепи выработок транспортных тоннелей

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ АНКЕРОВ И НАБРЫЗГБЕТОНА В КАЧЕСТВЕ
ВРЕМЕННОЙ КРЕПИ ВЫРАБОТОК ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

ВСН 126-78

МИНТРАН ССТРОЙ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящая Инструкция разработана в дополнение к главам СНиП по проектированию (СНиП П-44-78 «Тоннели железнодорожные и автодорожные») и строительству тоннелей (СНиП ІІІ-44-77 «Тоннели железнодорожные, автодорожные и гидротехнические. Метрополитены») на основе обобщения опыта применения анкеров и набрызгбетона в качестве временной и постоянной крепи подземных выработок.

Инструкция включает переработанные материалы действующих ведомственных строительных норм (ВСН 126-65) с учетом норм Госстроя (СН 238-73), а также результаты исследований, проведенных в последние десять лет СибЦНИИСом, ДНИИСом, ЛИИЖТом и другими организациями.

Инструкция разработана кандидатами техн. наук Б. В. Корякиным (руководитель работы), Б. Е. Славиным и инженерами Ю. А. Ковригиным, Г. Ф. Петровым (СибЦНИИС), кандидатами техн. наук Я. И. Маренным, В. Е. Меркиным и инженером А. П. Богородским (ЦНИИС), кандидатами технических наук Д. И. Голицинским и Ю. С. Фроловым (ЛИИЖТ), кандидатами техн. наук А. С. Курисько (Армгипротранс) и И. А. Власенко (НИИСГЇ Госстроя УССР) при участии канд. техн. наук М. И. Иванаева (Главтоннельметрострой), инженеров Д. И. Колина (ЦНИИС) и А. Г. Сиваченко (НИИСП Госстроя УССР).

Научное редактирование выполнено Б. В. Корякиным, Б. Е. Славиным и В. Е. Меркиным.

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Требования настоящей Инструкции должны соблюдаться при проектировании и устройстве анкерной и набрызгбетонной временной крепи выработок железнодорожных и автодорожных тоннелей. Инструкция предназначена для организаций Министерства транспортного строительства, осуществляющих проектирование, строительство и приемку ЭТИХ' сооружений.

1.2. Инструкция разработана в соответствии с требованиями главы СНиП по строительству тоннелей, «Правил техники: безопасности и производственной санитарии при строительстве метрополитенов и тоннелей» и других действующих нормативных документов, а также в соответствии с аналогичными требованиями для расчета, установленными главой СНиП по проектированию тоннелей.

1.3. При решении вопроса о применении анкерной крепи, набрызгбетона или комбинированной крепи из анкеров и набрызгбетона необходимо учитывать инженерно-геологические и мерзлотно-грунтовые условия, физико-механические свойства горных пород, размеры выработки и способы строительства тоннеля.

1.4. При буровзрывном способе ведения работ применение анкерной крепи и набрызгбетона следует, как правило,, сочетать с методом контурного (гладкого) взрывания, обеспечивающим высокую точность обработки поверхности и повышенную устойчивость выработки.

1.5. Протяженность участков выработок с анкерной крепыо и набрызгбетоном, тип крепя, конструкция анкеров и расстояние между ними, а также марка и толщина слоя набрызгбетона должны определяться при разработке рабочих чертежей на основании данных инженерно-геологических изысканий. Принятые параметры крепи при необходимости следует корректировать в процессе строительства в соответствии* с фактическими инженерно-геологическими условиями.

1.6. Установке, анкерной крепи в выработках должны предшествовать предварительные испытания замков анкеров, кроме случаев, предусмотренных п. 3.30 настоящей Инструкции.

1.7. К установке анкерной крепи разрешается приступать только при наличии паспорта крепления подземной" выработки, составляемого в соответствии с требованиями настоящей Инструкции на основании рабочих чертежей и результатов предварительных испытаний анкеров.

Паспорт крепления утверждается главным инженером строительной организации.

1.8. Строительная организация обязана вести систематический контроль за соблюдением паспорта крепления и состояния выработок, закрепленных анкерной крепью и набрызгбетоном.

1.9. Допускается использование настоящей Инструкции при применении анкеров и набрызгбетона в качестве элементов конструкции постоянной обделки. В этом случае, требующем специального технико-экономического обоснования и согласования с заказчиком, необходимо предусмотреть мероприятия по обеспечению долговечности анкеров и набрызгбетонного покрытия (омоноличивание металлических стержней анкеров, армирование набрызгбетона, снижение концентрации химических добавок до норм, установленных для постоянных конструкций по условиям предотвращения коррозии и т. п.)

2. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ВИДОВ КРЕПИ

2.1. При проектировании и строительстве транспортных тоннелей в Качестве временной следует применять анкерную или набрызгбетонную крепь, самостоятельно или с металлической сеткой, а также в различных сочетаниях друг с другом, во всех видах горизонтальных и наклонных подземных выработок. Использование арочной (рамной) крепи самостоятельно или в сочетании с анкерной или набрызгбетонной допускается при надлежащем технико-экономическом обосновании в неустойчивых, весьма неустойчивых грунтах и зонах с тектоническими нарушениями.

2.2. Выбор вида временной крепи надлежит производить в зависимости от инженерно-геологических условий заложения тоннеля, определяющихся коэффициентом крепости грунтов массива по шкале проф. М. М. Протодьяконова (приложение 1), степенью трещиноватости и устойчивости грунтов (приложения 2 и 3), а также от размеров поперечного сечения, величины заходки и способа проходки выработки. В вечномерзлых породах должны быть также учтены мерзлотногрунтовые условия и возможные их изменения в процессе строительства тоннеля согласно требованиям пп. 2.19, 3.31, 4.14, 4.15, 4.19, 4.47 настоящей Инструкции.

2.3. Анкерную крепь как самостоятельную конструкцию или в сочетании с набрызгбетоном следует, как правило, применять в грунтах средней устойчивости и выше с коэффициентом крепости не менее 4. Допускается применение анкерной крепи совместно с набрызгбетоном в грунтах слабой устойчивости с коэффициентом крепости 3 при уменьшении раскрываемой выработки (сечение, длина заходки) до размеров, обеспечивающих ее устойчивость на период возведения крепи.

2.4. Крепь из набрызгбетона необходимо применять самостоятельно в среднеустойчивых и устойчивых грунтах с коэффициентом крепости свыше 4. Совместно с анкерами набрызгбетонную крепь следует применять в условиях, указанных в п. 2.3, а совместно с арочной крепью (при наличии металлической сетки в виде затяжки)—в неустойчивых и весьма неустойчивых грунтах с коэффициентом крепости не менее 2.

Во всех случаях величина сцепления набрызгбетона (в возрасте 28 суток) с грунтом должна быть не менее прочности самого грунта на разрыв (для слабых или сильнотрещиноватых грунтов) или не менее 5 кгс/см^[1] (для крепких скальных грунтов).

2.5. Применение анкерной и набрызгбетонной крепи в более слабых грунтах, чем указано в пп. 2.3 и 2.4, допускается при соответствующем обосновании натурными исследованиями на опытных участках.

2.6. При проектировании временной крепи должны быть установлены тип анкера, тип анкерной крепи, толщина, прочность и количество слоев набрызгбетонного покрытия.

2.7. При выборе типа анкера надлежит руководствоваться следующими соображениями.

Клинощелевые анкеры просты по устройству и в грунтах с коэффициентом крепости более 4 (кроме весьма крепких, сильно окварцованных) обладают достаточно высокой прочностью закрепления.

Распорные анкеры применимы в грунтах с коэффициентом крепости выше 3. Однако их конструкция более сложна, и они могут быть изготовлены только в заводских условиях. Прочисть их закрепления в массиве сравнительно невелика.

Железобетонные анкеры или анкеры на пласторастворах при достаточной длине замка обеспечивают высокую прочность закрепления во всех грунтах, где анкерное крепление применимо. Они могут воспринимать поперечные смещения грунтов, так как их армирующие стержни омоноличены с породными слоями по всей длине шпура. Недостатком этих анкеров является невозможность их нагружения до набора необходимой прочности омоноличивающим раствором.

2.8. В зависимости от конкретных инженерно-геологических условий должны применяться следующие типы анкерной крепи: одиночные анкеры с опорными шайбами, анкеры с сеткой, анкеры с подхватом и анкеры в сочетании с рамной (арочной) крепью или с набрызгбетоном.

2.9. Одиночные анкеры следует применять только в монолитных, слаботрещиноватых и весьма устойчивых грунтах.

2.10. Анкерами с опорными шайбами и сеткой 50X50 мм (диаметр проволоки 3 мм) следует крепить выработки, заложенные в устойчивых грунтах, в которых возможны небольшие отслоения. Сетку разрешается устанавливать в зависимости от степени трещиноватости грунтов только по своду либо по своду и стенам выработки.