27. Щитовой способ походки тоннелей. Комплексная механизация работ.

(При щитовом способе сооружения тоннелей комплексная механизация работ предусматривает непрерывное и одновременное выполнение механизированным способом всех основных и вспомогательных операций от забоя до участка готового тоннеля. Необходимый для этого комплект оборудования, основа которого составляет проходческий щит, принято называть щитовым механизированным комплексом. Машины и механизмы, расположенные за щитом, состоят из оборудования для возведения обделки, передвижной технологической платформы, транспортного моста для ленточного транспортёра, средств для транспортировки грунта из тоннеля, гидравлического и электрического оборудования. Применение щитовых механизированных комплексов создаёт условия для частичной или полной автоматизации производства, существенно облегчает труд проходчиков и повышает его безопасность, улучшает санитарные условия и ставит на новый уровень общую культуру производства горнопроходческих работ.)

Или

Комплексы с механизированными щитами применяют, прежде всего, при проходке перегонных тоннелей метрополитенов, транспортных и кол¬лекторных тоннелей большой протяженности, залегающих в однородных грунтах.

В состав комплекса с механизированными щитами входят щит с ис¬полнительным рабочим органом и породопогрузочными устройствами, система транспортеров для выдачи грунта, подъемно-транспортное обору¬дование для подачи к щиту строительных материалов и изделий, укладчик тоннельной обделки, а также технологические тележки, подвижные плат¬формы и транспортные средства. Комплексы с механизированными щитами различаются между собой главным образом конструкциями щитов и тон-нельных укладчиков. Проходческие механизированные комплексы для строительства тоннелей со сборной обделкой имеют маркировку КТ и КМ.

Разработка грунта роторным исполнительным рабочим органом осуществляется по всему сечению забоя при вращении ротора и одновременной подаче его на забой. Разру¬шенный грунт поступает на щитовой, а затем на тоннельные транспортеры. В дисковых щитах исполнительный рабочий орган огражда¬ет забой от обрушения грунта.

У современных отечественных щитов подача рабочего органа дости¬гает 550 мм, после чего его отводят в исходное положение, а затем снова производят разработку грунта до требуемой величины заходки.

Для разработки слабых грунтов экскаваторными исполнительными органами щиты в ножевой части оснащают рассекающими площадками, повышающими устойчивость забоя . Грунт в забое разрабатывают скребком экскаватора, после чего он поступает на систему транспортеров. Для предотвращения обрушений грунта в кровле выработки используют проходческие щиты с выдвижными шандорами .

Фрезерный исполнительный рабочий орган во многих типах щитов поставляется заводами-изготовителями вместе с экскаваторным как смен¬ный, предназначенный для разработки устойчивых грунтов типа глин и из-вестняков с коэффициентом крепости до f= 5. Раз¬работку грунта в забое производят горизонтальными, вертикальными и на¬клонными полосами.

Щиты для проходки в слабых грунтах естественной влажности относятся к частично механизированным. Разработка грунта в забое ведется с помощью погрузчиков-разрыхлителей челюстного типа, удаляющих осыпающийся грунт с площадок во время вдавливания щита в забой. С помощью погрузочного устройства грунт поступает на щитовой транспортер и транспортер-перегружатель.

Уширение тоннельной выработки, необходимое для проходки на кри¬вых в плане и профиле, производят резцом-расширителем (копир-резцом).

При проходке в водонасыщенных грунтах применяют так называе¬мые герметизированные щиты с активным пригрузом забоя. В таких щитах призабойное пространство в пределах ножевого кольца отделено от осталь¬ной части щита герметичной перегородкой и заполняется сжатым возду¬хом, водой или раствором бентонитовой суспензии, уравновешивающим горизонтальное давление грунта и воды со стороны забоя. Грунт из-за пе¬регородки выдается в тоннель механическим устройством (шнеком) или посредством гидротранспорта. Работы в тоннеле ведутся при нормальном атмосферном давлении воздуха.

28. Принципы организации работ по сооружению тоннеля щитовым способом.

Щитовой способ сооружения тоннелей основан на применении в забое тоннеля специального агрегата - проходческого щита. Щит представляет собой подвижную металлическую крепь, надёжно ограждающую забойную зону от окружающего грунтового массива. Под его защитой выполняются основные операции проходческого цикла: разработка грунта, крепление забоя, транспортировка грунта и материала, возведение обделки. Форма поперечного сечения щита повторяет очертание тоннельной обделки и, как правило, круговая.

В технологический процесс сооружения тоннеля входят следующие работы:

— разработка и погрузка породы щитовым комплексом;

— монтаж обделки.

К забою должны быть подведены:

— сжатый воздух;

— силовые и осветительные кабели;

— водопровод;

— вентиляционные трубы.

В комплекс машин и механизмов для проходки тоннеля входят: механизированный комплекс, транспортные средства (вагонетки, электровозы).

Составляется схема откаточных путей по горным выработкам и проект электровозной откатке.

При длительной остановке механизированного щита крепление лба забоя производится по паспорту, разработанному начальником участка и утверждённым главным инженером. Подготовительные работы при щитовой проходке включают в себя сооружение монтажных камер, доставку щитового оборудования в разобранном виде и монтаж щита. Монтажные камеры размещаются по трассе сооружаемого тоннеля так, чтобы имелась возможность их повторного использования для монтажа щита противоположного направления или для демонтажа щита, закончившего проходку. Монтажные камеры размещены так, чтобы имелась возможность их повторного использования для монтажа щита противоположного направления или для демонтаже щита, закончившего проходку. Внутренние габариты камеры обусловлены размерами монтируемого щита и требованиями размещения подъемных и монтажных устройств. Расстояние от верха щита до свода камеры - 0,5 м . Боковые проходы между щитом и стеной камеры составляет 0,8 м. Длина камеры - 6 м . Конструкция камеры из монолитного бетона в нескальных грунтах имеет верхний свод, стены , обратный свод и торцевые стены, в которых устроены проемы для вывода смонтированного щита. Проемы до передвижки щитов заделывают временным заполнением - металлическими балками с затяжкой из досок. В своде камеры закрепляют продольные балки или проушины для крепления блоков и талей. Для монтажа применяют лебёдки. В лотковой части камеры обычно устраивают бетонную подушку с забетонированными направляющими рельсами по контуру опирания корпуса щита. Для вывода щита из камеры в её лотковой части укладывают неполные тюбинговые кольца с упором в торцевую стену и передвигают щит нижними щитовыми домкратами вплотную к проему. Затем разбирают временное крепление с подкреплением обнажающегося грунта. После выдвижения щита из камеры производят монтаж укладчика тоннельной обделки с использованием тех же подъёмных механизмов и приспособлений.