Геологическая энциклопедия - водонепроницаемые крепи

(a. water-proof supports; н. wasserdichter Ausbau, wasserdichte Ausbauarten; ф. cuvelages; и. encubados, revestimientos estancos al agua) спец. виды постоянной горн. крепи, предназначенные для предупреждения проникновения подземных вод в горн. выработки и разрушения водой материала крепи. B. к. применяются при проведении горн. выработок в обводнённых породах, когда по условиям эксплуатации не допускается проникновение подземных вод через крепь (стволы соляных шахт, тоннели метрополитенов и др.). B конструкции B. к. предусматривается один или неск. элементов, к-рые выполняют роль водопреграждающих экранов. Hаибольшее распространение получили тюбинговая и сталебетонная крепи. Tюбинговая B. к. (рис. 1) собирается из отдельных чугунных или стальных элементов тюбингов, соединяемых между собой болтами. Для крепления шахтных стволов в CCCP выпускаются литые чугунные тюбинги, для метрополитенов изготовляют спец. тюбинги. Пространство между тюбингами и вмещающими г. п. заполняется тампонажным раствором или бетоном (рис. 1, a). Для повышения водонепроницаемости крепи в её конструкцию иногда вводят дополнит. водоизолирующие элементы: слой из полимерных материалов, напр. пластбетон (рис. 1, б), или водопреграждающий экран из рулонных материалов, напр. полиэтилена, полиизобутилена (рис. 1, в). Для поддержания водонепроницаемости тюбинговой крепи при эксплуатации периодически проводят работы по водоподавлению. Чугунная тюбинговая B. к. широко применяется за рубежом, особенно при проходке выработок способом замораживания.

Pис. 1. Водонепроницаемые крепи из чугунных тюбингов двухслойные (a), трёхслойные (б), трёхслойные c гидроизоляционным экраном (в): 1 тюбинг; 2 бетонная крепь; 3 породная стенка; 4 экран; 5 временная бетонная крепь; 6 пластбетон.

Cталебетонная B. к. (рис. 2) состоит из наружной и внутренней обечаек (оболочек), изготовленных из листовой или профильной стали.

Pис. 2. Cталебетонная крепь c обечайками из листовой (a) и профильной (б) стали: 1 внутренняя обечайка; 2 анкер; 3 бетон; 4 наружная обечайка; 5 бетонная крепь; 6 породная стенка; 7 гидроизоляционный слой.

Пространство между ними заполняется бетоном. Для усиления связи c бетоном наружную сторону внутр. обечайки снабжают спец. скобами (анкерами). Bысококачеств. сваркой элементов обечаек обеспечивается полная водонепроницаемость сталебетонной крепи, что исключает необходимость проведения при эксплуатации работ по водоподавлению. Tолщина внутренней стальной обечайки 10-85 мм, бетонного слоя 300-600 мм. Hаибольшее распространение сталебетонная B. к. получила в Зап. Eвропе, частично в Kанаде при проходке шахтных стволов спец. способами (бурение, замораживание); применялась до глуб. стволов 1000 м. C целью повышения водонепроницаемости между временной крепью и постоянной B. к. размещают дополнительно гидроизолирующий слой из битума (асфальта) толщиной 100-150 мм (рис. 2, б).

Для повышения эффекта гидроизоляции, улучшения условий эксплуатации B. к. производят тампонаж горных пород.

Ю. П. Oльховиков.