4.3. Продольный профиль тоннельного перехода

Продольный профиль ТП следует проектировать с учетом его протяженности, рельефа местности, геологических и гидрологических условий, допустимых радиусов трассировки, технологии проходки тоннеля.

Продольный профиль ТП включает: наклонные участки на входе и выходе из тоннеля, сопряженные с ними криволинейные участки (по радиусу окружности), слабонаклонный или горизонтальный средний участок. При наличии сложного рельефа на участке ТП слабонаклонный или горизонтальный средний участок может отсутствовать. В данном случае участок ТП будет состоять из наклонных участков на входе и выходе из тоннеля и сопряженного с ними криволинейного участка.

При проектировании профиля ТП в качестве исходной информации, должны быть заданы:

- допустимый диапазон углов входа и выхода ТП;

- радиусы трассировки, которые должны сочетаться с допустимыми радиусами упругого изгиба нефтепровода;

- величина заглубления ТП;

- диаметр ТП.

На продольном профиле ТП должны быть указаны:

- координаты точек и углы входа и выхода ТП;

- координаты границ и длина прямолинейных и криволинейных участков ТП;

- радиусы трассировки криволинейных участков;

- координаты точек и относительные отметки оси скважин с заданным шагом;

- глубина заложения ТП (верхней образующей свода ТП).

Углы входа и выхода ТП должны соотноситься с радиусом трассировки и параметрами преграды.

Длину прямолинейных участков на входе и выходе ТП следует принимать с учетом стыковки участка ТП со смежными участками нефтепровода и допустимых напряжений, возникающих в нефтепроводе в процессе его протаскивания.

Криволинейные участки продольного профиля должны проектироваться по радиусам естественного изгиба нефтепровода не менее R = 1200 D_H.

В продольном профиле горные тоннели следует проектировать с уклоном в сторону одного (односкатный тоннель) или обоих (двускатный тоннель) порталов тоннеля.

По условиям водоотвода продольные уклоны водоотводных лотков следует принимать не менее 10 %. При соответствующем обосновании уклон может быть уменьшен до 5 %.

Углы входа (выхода) из микротоннеля определяются геологическими условиями, рельефом местности на подходных участках, техническими возможностями оборудования микротоннелирования, технологией монтажа и прокладки нефтепровода в тоннеле и должны быть не более 5-8°. Уклон тоннеля со стороны строительно-монтажной площадки должен быть назначен с учетом допустимых радиусов трассировки нефтепровода при его протаскивании.

В условиях горного рельефа микротоннель должен проектироваться с однонаправленным уклоном в сторону понижения рельефа.

4.4 Процесс проходки щита

1. Продавливание труб и микротоннелирование

После подсоединения всех секций щита, буровой комплекс в сборе, и в состоянии пройти всю трассу.

Режущий орган покрыт специальным твердосплавным металлом и оснащен различным разрабатываемым инструментом. Количество и тип разрабатываемого элемента соизмеряются с ожидаемыми геологическими условиями. Непосредственно за режущим органом расположена дробильная камера, в рабочем состоянии эта камера заполнена бентонитом. Выполненные из прочного металла лучи режущего органа выполняют роль жерновов в сопоставлении с работой кофемолки. Большие части разрабатываемого грунта, размельчаются до тех пор, пока они не достигнут размера, позволяющего им пройти сквозь отверстия в отсекающей гребенке, и транспортироваться транспортным насосом.

Транспортная магистраль засасывает разрабатываемый грунт вместе с бентонитом и ведет его к сепарационной установке.

В процессе проходки в специальных или связных глинистых грунтах, вода в забой подается через форсунки буровой головки.

При ведении проходки в песчаных грунтах, вода подается через форсунки кольцевого пространства.

Форсунки кольцевого пространства направлены на всасывающий патрубок, и снижают вероятность турбулентности в забое.

В режиме микст щита, камера за конусной дробилкой заполнена бентонитовой суспензией. В этом режиме по средствам коммуникационной трубы, достигается выравнивание давления с дробильной камерой. Сквозь эту камеру проходит питающая и транспортная магистраль.

В первой секции щита размещены управляющие цилиндры, при помощи которых возможно смещение буровой головки, с точностью до миллиметра, и таким образом корректировка направления движения, а также выполнение криволинейных трасс.

Кроме того, в этой секции расположена лазерная мишень, определяющая положение щита в забое, гидравлический агрегат с гидроприводом, служит для обслуживания давления управляющих цилиндров, и для приводов режущих органов.

Питающая и транспортная магистраль, оснащены специальными компенсаторами, служащими для улавливания выносов щита и для реализации выравнивания длинны.

Непосредственно за первой секцией щита, расположены шлюзовые камеры для персонала. При необходимости ведения ремонтных и профилактических работ на режущем органе, здесь размещается обслуживающий персонал для шлюзования.

В последней секции щита размещается телескопическая станция, она служит для развития дополнительных усилий на промежуточных участках и выполняет роль первой промежуточной домкратной станции.

Питающая и транспортные магистрали, проходят сквозь весь щит и заканчиваются на сепарационной установке.