Настройка на щитове: описание, предназначение. Хоризонтално пробиване

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Човечеството успешно развива подземно пространство повече от век. Говорим не само за подлези, които присъстват във всички големи градове по света, но и за минни работи, създадени за добив на полезни изкопаеми. И в двата случая се използва специално оборудване - тунелни щитове, които гарантират безопасността на оборудването и поддържащия персонал по време на земни работи.

Първият тунелен щит е използван през 1825 г. по време на изграждането на тунел под река Темза. Оттогава този тип оборудване многократно се използва при изграждането на метрото в големи градове като Москва, Санкт Петербург, Екатеринбург и други мегаполиси.

Tuning Shield

Tuning shield е подвижна сглобяема метална конструкция под формата на кух цилиндър. Изгражда се на мястото на рудник или по време на изграждането на подлез, за да предпази мини, положени в хоризонтална посока от срутване. Понякога се нарича още временна или мобилна поддръжка - специален дизайн,който се строи, за да предпази стените на тунела от срутване.

Структурно, тунелните щитове са сложен набор от оборудване, което включва три основни части:

1. Нож. В него се извършва самият процес на сондиране и добив на скала.
2. Справка. Служи за настаняване на спомагателно оборудване, както и хидравлични крикове, принуждавайки щита да се движи напред.
3. Опашка. Осигурете защита на персонала при издигане на постоянна опора.

Щитът за тунелиране може да включва разнообразно оборудване, което е необходимо за опростяване на работата по разработване на лице, транспортиране на земни маси, укрепване и защита на стените от срутване.

Дизайн на тунелен щит

Основните елементи на щита са черупката и пръстена на ножа, върху които са разположени режещите елементи на тунелния щит. При някои модели "резачките" са направени под формата на вложки от твърда сплав, разположени под определен ъгъл една спрямо друга върху работната повърхност на ротора, както и опорен пръстен.

Напред, в пространството пред ножовете, щитът се придвижва напред от хидравлични цилиндри, които лежат на последния облицовъчен пръстен. След това в процеса се включват сондажни хидравлични цилиндри, които притискат сглобяемите дървени панели към скалата, за да не се срутят.

Свободното пространство между опорните и ножовите пръстени е разделено на клетки чрез вертикални прегради и на нива с хоризонтални прегради. В тези отделения енеобходимото оборудване. Хоризонталните прегради могат да бъдат удължени с хидравлични крикове.

Класификация на тунелните щитове по форма на напречно сечение

По правило тунелните щитове се сглобяват директно на работната площадка. Поддържащият пръстен и пръстенът на ножа са изградени от стоманени сегменти, а черупката е оформена от стоманени листове, огънати по цилиндрична повърхност.

Оборудването за хоризонтално пробиване се различава по форма на напречното сечение, размери, метод на разработка и област на приложение. Най-често срещаната форма на напречно сечение е кръг. По-рядко се срещат автомобили с правоъгълна, дъгообразна и други форми.

Видове щитове според дължината на диаметъра

Въз основа на диаметрите на тунелните щитове се разграничават следните типове конструкции:

1. Малки (до 3200 мм) - използвани в градските услуги за полагане на колекторни тунели.
2. Среден (до 5200 мм) - използва се за полагане на хидравлични комуникации и добив.
3. Голям (над 5200 мм) - практикува се при създаване на железопътни тунели, линии на метрото, големи минни работи.

Площта на напречното сечение на работната повърхност варира от 10 до 16 или повече квадратни метра, в зависимост от диаметъра на работната повърхност.

Видове оборудване по метод на развитие на лицето

При разработване на минерали или създаване на подземни комуникации, хоризонталното сондиране се извършва от различни видоветунелни щитове.

Различават се по степента на механизация на изпълнителните органи:

1. Напълно механизирани. За разрушаване на скалата в такива конструкции се използва специално оборудване - багерни, планетарни, прътови работни тела, както и хидромеханични ударни инсталации.
2. Частично механизирано. Отсъствието на специално устройство за развитие на почвени слоеве е тяхната изключителна характеристика. За унищожаване на скали тук се използват ударни чукове, извършва се взривяване или предната заострена част на щита се притиска в земята.
3. Специални тунелни щитове. В такива конструкции главната част е затворена. Използват се за създаване на тунели в особено трудни геоложки условия.

В същото време конструкциите са разделени на типове, предназначени за работа в различни условия - влажни почви, за разработване на настилки в насипни и нестабилни скали и за забиване в земи с якост от 0,5 до 5 и по-висока.

Предназначение на оборудването

Настройващите щитове се използват за създаване на мини в хоризонтална посока. Този вид работа се нарича "хоризонтално пробиване" и се използва в различни клонове на човешката дейност. Най-често се използва за създаване и разширяване на съществуващи подлези, за разработване на минерали.

Напоследък полагането на различни комуникационни линии под автомобилпътища, трасета и други средства за комуникация, наричани хоризонтално насочено пробиване или HDD.

Хоризонтално насочено пробиване

Широко разпространеното използване на тази технология се дължи на нейната висока икономическа ефективност. По-конкретно:

• премахва нуждата от ремонт на пътища след събития;
• няма нужда да блокирате трафика и да създавате обходни маршрути;
• възможно е да се поставят нови линии, без да се нарушава целостта на съществуващите.

При прилагане на метода на хоризонтално насочено пробиване, операторът на тунелния щит създава пилотен отвор, който след това се разширява с ример - разширител с обратно действие. Поредица от тръбопровод се изтегля през готовия тунел.

Като последното често се използва полимерна втулка, която след това се запълва с бетон. След като циментовата смес се втвърди (около 21 дни), новата комуникационна линия е готова.

Настройване на щитове днес

Жив пример за използването на тунелен щит може да бъде изграждането на участък от тунела по "Фрунзенския радиус" с дължина 3760 метра между станциите "Проспект на славата" и "Южная" в метрото в Санкт Петербург.

В проекта участва фирма от Германия Herrenknecht AG, която се задължава да произвежда тунелен щит. Метрострой е участваща компания от руска страна, чиито служители разработиха проект за създаване на първия двуколен тунел в постсъветското пространство.

Бивша местна фирмавече си сътрудничи с немски производител. Предоставеният от него щит Аврора се използва активно за изграждането на наклонени проходи на гара Спаская.