Штольни и инженерные галереи представляют собой горизонтальные или наклонные выработки, которые соединяют подземные сооружения, обеспечивают доступ к коммуникациям, вентиляцию или транспортировку материалов. В гражданском и промышленном строительстве они применяются для тоннелей, бомбоубежищ, технических коллекторов, водоотводных каналов и подземных переходов.
Назначение штолен
Основные типы:
- Транспортные — для прокладки инженерных сетей (водопровод, канализация, электрокабель).
- Вентиляционные — для подачи воздуха в подземные помещения.
- Дренажные — для отвода грунтовых или технологических вод.
- Доступные (обслуживающие) — обеспечивают персоналу проход к коммуникациям и оборудованию.
Штольни проектируют с учётом сечения, глубины, нагрузок и требований к герметичности.
Инженерно-геологическая подготовка
Перед началом строительства выполняются изыскания:
- бурение разведочных скважин вдоль трассы;
- определение состава и плотности грунтов;
- анализ фильтрационных и деформационных свойств;
- замеры уровня грунтовых вод.
Эти данные определяют выбор метода проходки и способ крепления стенок.
Основные способы строительства
- Открытый (котлованный)
Применяется, если штольня расположена неглубоко. После завершения работ котлован засыпают. Метод прост, но не подходит для городских зон. - Закрытый (подземный)
Используется при глубоком залегании или под существующими сооружениями. Работы ведутся из стартовой шахты, а выработка продвигается в нужном направлении. - Щитовая проходка
Один из наиболее безопасных и точных способов. Проходческий щит с гидравлическими домкратами разрабатывает грунт и одновременно устанавливает тюбинговую обделку. Применяется в песках, суглинках и водонасыщенных породах. - Буровзрывной метод
Используется в скальных породах. После бурения шпуров производят взрывание, удаляют породу и монтируют крепь. Требует точного расчёта и постоянного контроля безопасности. - Комбинированные технологии
Включают бурение с последующим бетонированием стен, цементацию или замораживание слабых участков.
Материалы крепления
Выбор материала зависит от назначения и нагрузки:
- Тюбинги железобетонные — для тоннелей и штолен большого диаметра.
- Металлические арки — при временных выработках или сложных условиях.
- Монолитный железобетон — для герметичных сооружений (галереи, бункеры, коллекторы).
- Торкрет-бетон — применяется для дополнительного укрепления стен и сводов.
Этапы строительства штольни
- Подготовка и устройство стартовой шахты — оборудуется площадка для спуска техники и материалов.
- Проходка выработки — механизированным или буровзрывным способом.
- Удаление породы и вывоз грунта.
- Монтаж временной крепи.
- Укладка постоянной обделки (бетон, тюбинги).
- Гидроизоляция и дренаж.
- Инженерное оснащение — вентиляция, освещение, кабели, лотки.
Каждый этап контролируется геодезически, чтобы избежать отклонений по оси и уклону.
Гидроизоляция и дренаж
Штольни часто проходят в зонах с высоким уровнем грунтовых вод. Чтобы исключить протечки, применяют:
- рулонные мембраны из ПВХ или битумные материалы;
- инъекционные смолы и цементно-глинистые составы;
- кольцевые дренажи и водосборные лотки.
Для защиты бетонных поверхностей дополнительно наносят гидрофобизирующие покрытия.
Вентиляция и микроклимат
Внутренние помещения требуют постоянного воздухообмена. Вентиляция может быть естественной (через шахты) или принудительной (вентиляторы, воздуховоды). В технических галереях предусматривают датчики влажности и газоанализаторы.
Контроль безопасности
Работы в подземных условиях связаны с рисками, поэтому обязательны:
- постоянный контроль состояния крепи;
- замеры концентрации кислорода и метана;
- температурный и геодезический мониторинг;
- аварийное освещение и связь.
При строительстве длинных штолен каждые 50–100 м оборудуются аварийные выходы.
Практический пример
При строительстве инженерной галереи для прокладки коммуникаций на глубине 10 м использовался метод щитовой проходки. Тюбинговая обделка диаметром 2,4 м обеспечила полную герметичность, а водоотвод был реализован через лотковую систему вдоль основания. Работы длиной 85 м были завершены за 20 суток без вскрытия поверхности.
Применение в частном и промышленном строительстве
- Частный сектор: соединение подземных помещений, вентиляционные штольни погребов и бункеров.
- Промышленность: технологические галереи, коллекторы, подземные коридоры связи.
- Коммунальное строительство: ливневые и дренажные тоннели, кабельные коридоры.
Технология штолен — один из наиболее надёжных способов организации подземной инфраструктуры. При правильной гидроизоляции и вентиляции такие сооружения служат десятилетиями, обеспечивая безопасную эксплуатацию сетей и помещений.
При подготовке статьи частично использованы материалы с сайта rusgradstroy.ru — строительство штолен и инженерных подземных галерей
Дата публикации: 27 июня 2022 года
