Рассмотрим современные модификации способа опорного ядра на отдельных примерах.

Для строительства односводчатых станций полуциркульного очертания на метрополитене обычно применяют способ опорного ядра. В первую очередь проходят выработки для опор свода и бетонируют. Вслед за этим начинают разработку прорези для свода и возведение сборной напряженной крепи свода. После окончания работ по своду, экскаватором срабатывает основной уступ между опорами.

Таким образом была построена станция парижского метрополитена «Этуаль» длиной 225 м, которую проходили в мергелях и галечниках. Породу в прорези разрабатывали отбойными молотками заходками по 0,8 м. Кровля поддерживалась продольными металлическими балками при расстоянии между ними 1 м. Одним концом балки опирались на последнюю уложенную арку, другим — заглублялись в породу. Скорость проходки прорези, устройства свода и его напряжения составила 20 м/мес. Примерно аналогичным образом также на парижском метрополитене возводили станцию «Обер».

Примером применения сквозной кольцевой щели вокруг выработки для установки постоянной крепи до начала разработки основного массива может служить строительство подземного машинного зала гидроаккумулирующей станции Онгрен (Вейто) в Швейцарии. Породы представлены слоистыми известняками и сланцами с глинистыми прослоями. На стадии изысканий было установлено, что при пролете выработки более 3,5 м породы переходят в неустойчивое состояние, и необходимо применять крепь. Камера машинного зала имеет полуциркульное очертание, ширина 30 м, наибольшая высота 27 м, длина 138 м, объем скальной выломки с походами 82 тыс. м3.

Вначале предполагали применить новоавстрийский метод проходки камеры, от этого варианта отказались из-за большого пролета выработки и неоднородности пород. По принятой схеме работы вели в следующем порядке. В первую очередь были пройдены на всю длину камеры три галереи — штольни 1 на уровне горизонта подземных вод. Из этих штолен произвели цементацию породы под камерой для создания протнвофильтрационной завесы. Размеры штолен для облегчения конструкции крепи выбирали минимальными по габаритным условиям пропуска буровых станков для создания цементационных и анкерных скважин диаметром 100—115 мм.

Из центральной штольни 1 были пройдены три восстающие выработки, из которых разработали штольню 2 на уровне замка свода. Из боковых штолен 1 снизу вверх начали расширять щель (этапы III и IV), при этом взорванную породу не убирали, а она служила основанием для разработки щели и установки предварительно-напряженных анкеров глубиной 4 и 13 м, а также для покрытия породы набрызгбетоном толщиной до 15 см. В верхней части свода расширение штольни 2 в обе стороны (этапы IV) также сопровождалось установкой предварительно-напряженных анкеров и нанесением набрызгбетона. Таким образом произошла сбойка щелей, сооружаемых снизу и сверху (этапы V и VI).

Ядро камеры пройдено в два этапа. На первом этапе ядро разработали до уровня почвы НИЖНИХ штолен 1, а затем — нижнюю часть камеры.

Этот метод разработки и крепления камеры оказался весьма экономичным, основные работы по строительству камеры заняли всего 8 месяцев, т. е. значительно меньше, чем при обычном способе опорного ядра, описанном выше для аналогичной выработки в Италии.

В Штутгарте разработан и применен модифицированный способ опорного ядра, предназначенный для проходки выработок большого пролета в неустойчивых породах. Способ предложен для камерных выработок длиной до 100 м и представляет собой последовательную проходку примыкающих друг к другу штолен, расположенных по контуру выработки. Штольни по очереди заполняют бетоном, в результате чего образуется постоянная крепь, под защитой которой производят затем разработку ядра камеры.

Достоинством этого метода являются сравнительно незначительные осадки породы. Вместе с тем, очевидны трудоемкость работ, необходимость точного соблюдения направления штолен, а также сложность обеспечения в условиях частых стыков замкнутого арматурного каркаса в процессе бетонирования.

Примером применения подобного метода может служить проходка зоны неустойчивых разрушенных скальных пород на длине 570 м в описанном выше туннеле Страйт-Крик. Штольни, закрепленные обстонпрованной рамной металлической крепью, усиленной подкосами, находятся за пределами проектного сечения туннеля.

Метод был принят к производству лишь после того, как при проходке верхней части туннеля начали образовываться вывалы породы и забой пришлось остановить на целый год.

Облако