Выработки по этому способу сооружают в следующем порядке: проходят боковые штольни под стены; возводят стены; проходят верхнюю штольню; раскрывают калотты; возводят свод, опирающийся пятами на готовые стены; разрабатывают породное ядро. В ряде случаев по оси выработки устраивают нижнюю штольню, по которой осуществляют транспортирование породы при разработке боковых и верхней штолен.

Практикой установлено, что боковые штольни для возведения стен следует проходить на всю длину сооружаемого по способу опертого свода участка выработки. В случаях, когда для устройства стен предусматривается несколько ярусов боковых штолен, проходку очередного верхнего яруса начинают только после окончания бетонирования нижележащей части стены и достижения бетоном определенной прочности. Пазухи между бетонной стеной и крепью штольни плотно забучивают.

Раскрытие калотты осуществляют кольцами по 4 м с интервалами в 2—3 кольца. В более благоприятных породах длину колец увеличивают до 10—15 м. После проходки такого кольца на этом участке возводят бетонный свод, а затем возобновляют проходку (без оставления целиков).

Разработку опорного ядра (уступа) начинают после достижения бетоном свода проектной прочности.

Характерный пример применения способа опорного ядра при проходе в туннеле большого сечения. Способ опорного ядра с успехом применен в Японии на участках слабых пород при строительстве двухпутного железнодорожного туннеля, сданного в эксплуатацию в 1971 г. Этот туннель длиной 17 км, проходит в обводненных гранитах различной крепости, вплоть до раздробленных, пересеченных многочисленными тектоническими сбросами. Сечение туннеля подковообразное, в проходке имеет размер 9,3 X 9,5 м. Скорость сооружения готового туннеля с беконной крепью составила в среднем около 700 м в год с каждого из И забоев.

Способ опорного ядра по описанной классической схеме весьма трудоемкий и дорогой, поэтому его применение целесообразно ограничивать в первую очередь короткими выработками или их участками (длиной до 300 м). В туннелях большого сечения этот способ обычно применяют в слабых породах, оказывающих горное давление и не способных воспринять нагрузку от свода выработки.

Вместе с тем проходка туннелей по способу опорного ядра в сложных инженерно-геологических условиях является наиболее надежной по сравнению со всеми другими способами. При этом способе обеспечивается непрерывность бетонирования крепи в направлении снизу вверх и достигается минимальная осадка кружал, опирающихся на центральное ядро.

Указанное выше ограничение по инженерно геологическим условиям для применения способа опорного ядра не является очевидным для камерных выработок пролетом более 20 м. Для таких выработок, расположенных в сравнительно устойчивых породах средней крепости, способ опорного ядра оказывается конкурентоспособным с другими способами не только по обеспечению устойчивости выработки в процессе ее строительства, но и по технико-экономическим показателям. Это вызвано тем, что способ опорного ядра, обеспечивая безопасность подземных работ в сложных условиях, позволяет осуществить разработку ядра — основного объема породы в камере — с помощью высокопроизводительных средств механизации буровзрывных и по- грузочно-гранспортных работ.

Еще в процессе изысканий в шелыге свода камеры была пройдена разведочная штольня, позволившая детально оценить состояние породы. Разработку камеры начали с проходки двух нижних боковых штолен площадью по 15—20 м2 (этап /). Затем отдельными кольцами с оставлением целиков из этих штолен вверх проходили выработки вдоль обеих стен (этапы II—IV). С определенной высоты было начато бетонирование стен (этап F). Боковые кольцевые выработки смыкали в вершине свода, причем породу при этом размещали между бетонными стенами и основным ядром (этап VI) с тем, чтобы позднее ее можно было убрать при разработке ядра. На этапе VII показан процесс бетонирования верхней части свода в пределах кольцевой выработки с применением переставной опалубки.

После окончания возведения постоянной крепи из бетона по всей длине камеры (этап VIII) приступали к разработке опорного ядра высотой около 20 м скважинным методом (этапы IX и X). Разработка камеры и возведение постоянной крепи из бетона заняли примерно один год.

Описанный способ весьма характерен для подобных камерных выработок в Италии. Практикой установлено, что при больших пролетах в породах средней крепости этот способ обеспечивает полную безопасность подземных работ.

Разработка основного массива породы при способе опорного ядра производится методами, описанными выше. Кроме того, практикуется отработка ядра отдельными воронками. В этом случае блоки вокруг вертикальных воронок, соединяющих между собой горизонты подходных выработок, разрабатывают постепенным расширением воронок в виде ступенчатого конуса, направленного вершиной вниз. Размеры блоков в плане 15 X 15 или 20 X 20 м, а по высоте 15—20 м. В нижней части воронок устраивают затворы с тем, чтобы обеспечить магазинирование породы и организованный выпуск ее в вагонетки или автомашины, передвигающиеся по нижнему горизонту. Такая разработка оказывается целесообразной преимущественно при наличии вертикальных или наклонных подходов, препятствующих применению крупногабаритных погрузочных средств. Наличие целиков между воронками у их основания требует осторожного ведения буровзрывных работ при расширении нижних частей воронок, а также при обрушении нижних слоев на откаточные горизонты. Повышается также трудоемкость работ при устройстве воронок, их оборудовании затворами и расширении.

Разработку слоев породы можно осуществлять не только через центральные, но и через боковые воронки, которые устраивают для сооружения колонн подкрановых балок вдоль стен камеры.

Облако