Водонепроницаемые крепи
ВОДОНЕПРОНИЦАЕМЫЕ КРЕПИ (а. water-proof supports; н. wasserdichter Ausbau, wasserdichte Ausbauarten; ф. cuvelages; и. encubados, revestimientos estanсоs al agua) — специальные виды постоянной горной крепи, предназначенные для предупреждения проникновения подземных вод в горные выработки и разрушения водой материала крепи.
Водонепроницаемые крепи применяются при проведении горных выработок в обводнённых породах, когда по условиям эксплуатации не допускается проникновение подземных вод через крепь (стволы соляных шахт, тоннели метрополитенов и др.). В конструкции водонепроницаемой крепи предусматривается один или несколько элементов, которые выполняют роль водопреграждающих экранов. Наибольшее распространение получили тюбинговая и сталебетонная крепи. Тюбинговая водонепроницаемая крепь (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 специальные тюбинги. Пространство между тюбингами и вмещающими горными породами заполняется тампонажным раствором или бетоном (рис. 1, а). Для повышения водонепроницаемости крепи в её конструкцию иногда вводят дополнительные водоизолирующие элементы: слой из полимерных материалов, например, пластбетон (рис. 1, б), или водопреграждающий экран из рулонных материалов, например, полиэтилена, полиизобутилена (рис. 1, в). Для поддержания водонепроницаемости тюбинговой крепи при эксплуатации периодически проводят работы по водоподавлению. Чугунная тюбинговая водонепроницаемая крепь широко применяется за рубежом, особенно при проходке выработок способом замораживания.
Сталебетонная водонепроницаемая крепь (рис. 2) состоит из наружной и внутренней обечаек (оболочек), изготовленных из листовой или профильной стали.
Пространство между ними заполняется бетоном. Для усиления связи с бетоном наружную сторону внутренней обечайки снабжают специальными скобами (анкерами). Высококачественной сваркой элементов обечаек обеспечивается полная водонепроницаемость сталебетонной крепи, что исключает необходимость проведения при эксплуатации работ по водоподавлению. Толщина внутренней стальной обечайки 10-85 мм, бетонного слоя 300-600 мм. Наибольшее распространение сталебетонная водонепроницаемая крепь получила в Западной Европе, частично в Канаде при проходке шахтных стволов специальными способами (бурение, замораживание); применялась до глубины стволов 1000 м. С целью повышения водонепроницаемости между временной крепью и постоянной водонепроницаемой крепью размещают дополнительно гидроизолирующий слой из битума (асфальта) толщиной 100-150 мм (рис. 2, б).
Для повышения эффекта гидроизоляции, улучшения условий эксплуатации водонепроницаемой крепи производят тампонаж горных пород.
