Тоннельные щитовые машины тщм (вп) с воздушным пригрузом забоя

В соответствии с классификационной схемой (см. рис. 1) тоннельные щитовые машины типа ТЩМ (ВП) делятся на 3 следующих вида:

✓ машины ТЩМ (ВП)-Р с роторным рабочим органом;

✓ машины ТЩМ (ВП)-Э с экскаваторным рабочим органом;

✓ машины ТЩМ (ВП)-Ф с фрезерно-штанговым рабочим органом.

Ниже приводится краткое описание этих машин.

Тоннельные щитовые машины тщм (вп)-р с воздушным пригрузом и роторным рабочим органом

Рис. 9. Конструкция тоннельной щитовой машины ТЩМ (ВП)-Р с воздушным пригрузом и роторным рабочим органом

Рис. 10. Схема нагрузок на забой в тоннельных щитовых машинах ТЩМ (ВП)-Р с воздушным пригрузом и роторным рабочим органом: а — схема головной части машины, б — эпюры нагрузок

Конструкция машины. Основными элементами машины ТЩМ (ВП)-Р являются щитовой корпус 1, щитовые гидроцилиндры 2, роторный рабочий орган 3 с гидроприводом 4, герметическая диафрагма 5, один или два конвейера-перегружателя 6 и блокоукладчик 7 (см. рис. 9). В щитовом корпусе вмонтирована шлюзовая камера 9.

В одних машинах этого вида конвейер-перегружатель размещается в герметичном трубчатом кожухе, оснащённом на конце двухлопастным разгрузочным затвором (см. рис. 9 а), а в других этот конвейер принимает разработанный в забое грунт из роторного питателя, вмонтированного в герметичной диафрагме (см. рис. 9 б).

Щитовая машина оснащена двумя трубопроводами для подачи в призабойную камеру сжатого воздуха.

Принцип действия. В призабойную камеру щитовой машины нагнетается сжатый воздух, давление которого уравновешивает давление грунтовой воды лишь на каком-либо одном уровне, например, на уровне горизонтального диаметра щитовой машины (см. рис. 10).

Ниже этого уровня давление грунтовой воды превышает давление воздуха, и здесь возможно произвольное поступление в призабойную камеру воды из зернистого грунта с суффозией частиц грунта, могущей привести к потере устойчивости забоя. Выше этого уровня сжатый воздух стремится профильтроваться через грунт и произвести его осушение, что может вызвать осыпание высохшего грунта через щели или окна рабочего органа в призабойную камеру и, как следствие, потерю устойчивости забоя.

Эти явления в некоторой степени могут быть погашены за счёт давления на забой, оказываемого фронтальной поверхностью рабочего органа.

В связных грунтах или при нахождении над щитовой машиной слоя водонепроницаемого грунта вышеуказанные явления будут выражаться значительно слабее или вообще не будут иметь места.

Разработанный грунт, поступивший в призабойную камеру, специальными ковшами или рёбрами поднимается вверх и сбрасывается на приёмный лоток, а с него — на переднюю часть щитового конвейера-перегружателя, с которого он, в свою очередь, поступает на второй конвейер-перегружатель. Из затвора этого конвейера грунт перегружается в средства внутритоннельного транспорта.

В машине, показанной на рис. 10, разработанный грунт из приёмного лотка поступает в роторный питатель, а из него — сразу на конвейер-перегружаель, находящийся в зоне атмосферного давления.

Область применения: неустойчивые связные и частично смешанные грунты.

При необходимости зти щитовые машины могут быть успешно применены при проходке в песчаных и даже гравелистых грунтах в случае наличия или искусственного создания над проходимым тоннелем слоя водонепроницаемого грунта, а также в связных устойчивых и даже в нарушенных малопрочных скальных грунтах.