Щит проходческий: Проходческие щиты - новости строительства и развития подземных сооружений

Содержание

Проходческие щитовые комплексы ПЩМ — СОЭЗ

Категория: Тоннельное оборудование

Проходческие щитовые комплексы ПЩМ

Предназначены для проходки коллекторных тоннелей внутренним диаметром 3,2 м; 3,6 м и 4,0 м.

Описание

Описание

Проходческие щиты предназначены для проходки коллекторных тоннелей внутренним диаметром 3,2; 3,6 и 4,0 м с креплением железобетонными модульными блоками в неводоносных или осушенных водопонижением грунтах I-IV категорий по СНиП, а также в водонасыщенных грунтах в сочетании со специальными способами работ (замораживанием, химическим закреплением, избыточным давлением сжатого воздуха и др.) Проходческий щит состоит из следующих составных частей (см. приложение А ):

Технические характеристики проходческих щитов:

Наименование основных параметров и размеров	Норма
Наименование основных параметров и размеров	Щит 3,2	Щит 3,6	Щит 4,0
1. Диаметр тоннеля по корпусу щита, мм	3190	3590	3980
2. Ширина кольца блочной крепи, мм	750	750	750
3. Общая длина щита (с направляющей и конвейером), мм	8000	8300	8500
4. Корпус щита
— наружный диаметр, мм	3220	3622	4020
— длина щита, мм	не более 5050	4700
— масса щита, мм
— количество щитовых гидроцилиндров, шт	15	19	20
— ход штока щитовых цилиндров, мм	800	1000	1200
— расчетное усилие на штоке цилиндра при давлении рабочей жидкости 16 МПа, кН (кгс)	21 (2100)	32.1 (3215)
5. Конвейер щитовой
— мощность электродвигателя, кВт	11
— скорость ленты, м/сек	1,25
— ширина ленты, мм	500
— длина, мм	6900
— масса, т	1,325
6. Лебедка перемещения тележки
— грузоподъемность, Тс	1,6
— скорость перемещения каната, м/мин	32
— давление в гидросистеме, МПа (кгс/см )	12 (120)
7. Экскаватор
— номинальное усилие на режущей кромке лопаты при давлении 8 МПа, кН (кгс)	36 (3600)
— ширина лопаты, мм	506
— масса экскаватора, Тс	1. 78
— номинальное давление рабочей жидкости в гидросистеме экскаватора, МПа (кгс/см )	8 (80)
8. Блокоукладчик
— номинальный момент на выходном валу редуктора, Нм	17000
— частота вращения выходного вала, об/мин	1.024
— номинальное давление в гидросистеме, МПа (кгс/см )	16 (160)
— номинальное усилие на стреле при подъеме блока, кН (кгс)
поршневая полость	15,1 (1510)
штоковая полость	11,3 (1130)
— номинальное давление в гидросистемах цилиндров подъема стрелы и выдвижения платформы, МПа (кгс/см.кв. )	3 (30)
9. Маслостанция
— емкость гидробака, л	600
— мощность привода маслостанции, кВт
насоса большей производительности	18
насоса меньше производительности	5,5
— рабочая жидкость	масло ВМГЗ ТУ 38-101479-86
10. Исполнение электрооборудования по ГОСТ 14254	не ниже IР54
11. Частота питающего тока, Гц	50
12. Напряжение, В
в силовой цепи	380
цепей управления	36 и 18
цепей сигнализации	18
цепей освещения: рабочего, аварийного и ремонтного	36
14. Класс чистоты рабочей жидкости по ГОСТ 17216	Не грубее 12
15. Номинальная тонкость фильтрации, МКМ	25

Щитовая проходка: особенности применения технологии

#Метод щитовой проходки

#Щитовая прокладка

#Сложные грунты

#Обделка

Щитовая прокладка для возведения тоннелей, канализации и коллекторов — это разработка грунта под прикрытием — щитом. Технология также предполагает закрепление тоннеля сборными тюбингами из чугуна или железобетона либо блоками — монолитными и керамическими. Проходческий щит для щитовой прокладки — это металлическая оболочка, диаметр которой равен диаметру тоннеля.

Содержание

Метод щитовой проходки применяется в тоннелестроении и подземном строительстве. Для этого нужен механизированный тоннелепроходческий комплекс.

Особенности технологии

Щитовая проходка обеспечивает безопасность и высокую эффективность работ при строительстве метро и транспортных тоннелей.

Метод позволяет работать в сложных инженерно-геологических условиях, например, если тоннели возводят в слабых или полускальных породах с трещинами. Также щитовую проходку применяют в условиях плотной застройки.

Технология позволяет:

Прокладывать тоннели в любых условиях;
Увеличивать максимальную глубину прокладки;
Расширять выбор трассы коммуникаций;
Одновременно прокладывать несколько трубопроводов разного назначения.

Щитовая прокладка для возведения тоннелей, канализации и коллекторов — это разработка грунта под прикрытием — щитом. Технология также предполагает закрепление тоннеля сборными тюбингами из чугуна или железобетона либо блоками — монолитными и керамическими. Проходческий щит для щитовой прокладки — это металлическая оболочка, диаметр которой равен диаметру тоннеля.

Щит состоит из трех частей:

Режущая передняя часть клиновидной формы. На первой части может быть козырек;
Опорная средняя часть с домкратами;
Хвостовая задняя часть.

В задней части щита формируются стенки коллектора.

Виды щитов

Диаметр щитов варьируется от 2 до 5 м. Есть немеханизированные, частично механизированные и полностью механизированные щиты. Выбор зависит от способов разработки и транспортировки грунта.

Преимущество немеханизированных щитов — простота эксплуатации. Эти щиты используют при возведении коллекторов диаметром до 2,5 м. Механизированные щиты отличаются большей производительностью, но ими сложнее управлять.

У немеханизированных щитов мало конструкционных отличий в головной части, горизонтальных полках и жестких решетках. Режущая часть щитов с открытой головной частью оснащена козырьком с клиновидным ножом. Установленные по периметру щита гидравлические домкраты двигают щит вперед, а их штоки упираются в ранее уложенные части обделки. Опорная часть в середине щита делает его жестким и прочным. Под защитой хвостовой части специалисты монтируют одно-два кольца сборной обделки или участка монолитной стенки.

Скорость проходки с помощью немеханизированных щитов достигает 0,8-1,2 м в смену и зависит от типа грунта и диаметра выработки. Также на скорость влияет количество домкратов и мощность насосной установки.

Механизированные щиты с роторной, экскаваторной, штанговой или гидромеханической рабочей частью оснащены механизмами, которые помогают разрабатывать и направлять грунт для погрузки. Наиболее востребованы щиты с экскаваторными и роторными рабочими органами.

В роторных щитах грунт из-под резцов попадает на лопатки и направляется на ленточный конвейер. Последний переносит грунт в тележки со съемным кузовом. Движение щита не влияет на работу гидравлических домкратов, которые продвигают рабочий орган на 1 м. Конвейер-перегружатель перемещается одновременно с продвижением рабочего органа.

Этапы щитовой прокладки

Щитовая прокладка проходит в три этапа:

На подготовительном этапе рабочие обустраивают начальную или монтажную шахту: по ней будет опускаться щит. Также монтируют вентиляцию, подводят электричество и выполняют другие работы. Специалисты прокладывают пути, оборудуют стройплощадку и шахтный двор для откатки грунта. Также в шахте возводят упор из свай и монтируют щит в правильном положении;

Основной этап — передвижение щита и монтаж стенок;
Третий этап обязателен при строительстве под коллектор канализации. Специалисты обустраивают лотки.

Проходка коллектора начинается с разборки грунта и поставки материалов, продолжаются перемещением щита и устройством обделки и заканчиваются вспомогательными мероприятиями. Во время последних специалисты прокладывают коммуникации и устраивают пути отката.

Основная задача работы — разработка породы, от которой зависит скорость щитовой проходки. На трудозатраты в основном влияет тип щита: немеханизированные щиты значительно усложняют проходку. Если тип грунта позволяет, лучше использовать механизированные щиты.

Проходка в сложных грунтах

Сложные грунты — это насыщенные водой слабые породы. Для проходки тоннелей в таких грунтах применяют механизированные щиты с пригрузом забоя. Активные пригрузы делятся на:

Воздушные;
Грунтопригрузы;
Гидропригрузы.

Перед забоем рабочие сооружают герметичную перегородку, которая отделяет призабойное пространство от остальной части щита. Пространство под давлением заполняют сжатым воздухом, уплотненным грунтом или бентонитовым раствором: получается воздушный пригруз, грунтопригруз или гидропригруз соответственно. Это уравновешивает гидростатическое давление воды и грунта с забойной стороны и предотвращает обрушение забоя. Грунт из забоя выдается в тоннель благодаря шнеку или гидротранспорту.

Обделка

Сегодня все чаще прибегают к обделке из монолитного бетона, в том числе из пресс-бетона. Этот способ экономит время и трудозатраты.

Технология проста: за опалубку в задней части щита заливают бетон. Головная часть вдавливается в забой, а в хвостовой части щита прессуется бетон.

Бетон между стенками щита и опалубкой предварительно уплотняют. Когда при продвижении щита бетоновод отсоединяется от прессующего кольца, бетон проходит окончательную прессовку.

Такой способ позволяет получить водонепроницаемую гладкую обделку коллектора.

Возможно, вас заинтересует

Сопутствующие услуги

Проходческий щит | Определение, история, изобретатель, описание, значение и факты

Лондонское метро

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:: Альфред Эли Бич Сэр Марк Изамбард Брюнель Сэр Бенджамин Бейкер Джеймс Генри Грейтхед

Похожие темы:: тоннели и подземные выработки Большой щит

Просмотреть все сопутствующие материалы →

проходческий щит , машина для проходки тоннелей в мягком грунте, особенно под реками или в водоносных пластах. Проблема прокладки туннеля под рекой веками бросала вызов воображению инженеров из-за сложности предотвращения просачивания грязи и воды и обрушения туннеля. В 1818 году Марк Исамбар Брюнель, французский морской офицер-эмигрант в Англии, наблюдал за действиями крошечного морского бурака, корабельного червя, пластины панциря которого позволяли ему просверливать древесину и выталкивать за собой опилки. Брюнель построил гигантский железный кожух или щит, который можно было протолкнуть вперед через мягкую землю с помощью винтовых домкратов, в то время как горняки выкапывали отверстия в ставнях в забое.

Прямоугольный в плане щит Брюнеля успешно использовался при прокладке первого в мире подводного туннеля под Темзой в Лондоне с 1825 по 1842 год. В 1865 году Питер Барлоу из Лондона запатентовал гораздо более простой щит круглого сечения. , 2,5 метра (8 футов) в диаметре, с которым Джеймс Генри Грейтхед проложил туннель малого диаметра под Темзой менее чем за год при скромных затратах. В то же время Альфред Эли Бич из Нью-Йорка изобрел щит, также круглый в поперечном сечении, который он использовал для проезда короткого экспериментального метро под Бродвеем. В 1880-х годах Грейтхед успешно использовал сжатый воздух за своим щитом в туннеле лондонского метро, чтобы предотвратить затопление во время установки облицовки. Сочетание щита и сжатого воздуха сделало возможным прокладку туннелей под самыми большими реками.

Еще из Британники

туннели и подземные выемки: Щитовые туннели

Современные проходческие щиты по сути такие же, как у Greathead — это мощные стальные цилиндры, толкаемые вперед гидравлическими домкратами. Диафрагма или завеса спереди имеет дверцу, которую можно открыть, чтобы разрешить работу перед щитом, или ее можно закрыть, когда щит протолкнут через очень мягкую почву. Перед диафрагмой цилиндр продолжается круглой режущей кромкой, выступающей дальше вверх, образуя защитный кожух для тех, кто работает перед щитом. За диафрагмой монтажный рычаг, являющийся дополнением к щиту, строит обделку туннеля, последовательно устанавливая на место сегменты стальных колец. Позже сталь покрывается кирпичной кладкой. Гидравлические домкраты для продвижения щита упираются в конец готовой крепи.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Мелиссой Петруцелло.

Что такое метод щитового туннелирования?

Последнее обновление: 18 августа 2021 г.

Что означает метод щитового туннелирования?

Щитовой метод проходки — способ бурения, состоящий из щита (защитного металлического цилиндра) и висячих опорных механизмов. При этом бестраншейном методе вращающаяся режущая головка располагается перед экраном.

Щит действует как временная опорная конструкция, предотвращающая нестабильность окружающего грунта. Это особенно важно в больших туннелях, где чрезмерное давление на грунт может привести к обвалам и другим угрозам безопасности.

Режущая головка продвигает буровую машину через грунт на небольшое расстояние до тех пор, пока туннель не будет облицован устойчивой опорной конструкцией (как правило, бетонными сегментами крепи). Как только постоянная опорная конструкция установлена на место, машина отталкивается от сегмента футеровки с помощью гидравлических домкратов, чтобы углубиться в почву.

Помимо поддержки окружающего грунта, в щите также находятся несколько механизмов, в том числе системы удаления грунта, пульпопроводы, диспетчерские и рельсы для транспортировки сегментов крепи.

Метод проходки щита может выполняться с буровым раствором (машина для бурения шламовых тоннелей) или без него (компенсатор давления грунта или щит EPB). Подобно другим методам бестраншейного бурения, при проходке щитовых тоннелей используются системы для удаления грунта из скважины на поверхность земли.

Trenchlesspedia Объясняет метод проходки щитом

Метод проходки щитом позволяет производить непрерывное бурение при сохранении безопасных условий труда. Первый задокументированный метод бестраншейного строительства появился в 1825 году, когда британский инженер-строитель Марк Брюнель использовал прямоугольный туннельный щит для раскопок и строительства тоннеля под Темзой. В 1840 году американский изобретатель и патентный поверенный Альфред Бич предположил, что круглый щит может быть более эффективным.

Как работает бурение щитового туннеля?

Проходку туннеля Shield можно разделить на два отдельных этапа: этап проходки туннеля и этап строительства кольца.

На этапе проходки туннеля вращающийся режущий диск в передней части щита прижимается к забою туннеля с помощью гидравлических цилиндров. Это вращательное действие измельчает почву, разбивая ее на мелкие фрагменты для удаления.

Непосредственно за щитом и режущим диском находится винтовая конвейерная система (похожая на шнековый бур), которая транспортирует почву к задней части щита. В то же время гидравлический домкрат давит на внешние сегменты туннеля, перемещая режущую головку вперед.

Когда защитный экран и режущая головка продвигаются на заданное расстояние, начинается фаза построения кольца. Механическая система транспортировки в проходческом комбайне устанавливает следующий сегмент крепи непосредственно под щитом. Затем этот новый сегмент действует как опора, которая позволяет гидравлическим домкратам дополнительно вдавливать режущую головку в почву.

При необходимости вода, бентонит или пена могут быть нанесены на забой туннеля через систему впрыска в передней части узла режущего диска.

При проходке щита в неустойчивых грунтах нестабильность грунта на забое компенсируется созданием опорного давления за режущим диском. В случае метода щита EPB грунт, удаленный с забоя тоннеля, используется для поддержки забоя тоннеля.

Количество грунта, удаляемого конвейерной системой, и количество грунта, удаляемого в процессе проходки туннеля, должны находиться в постоянном равновесии, чтобы обеспечить оптимальное противодавление для поддержки забоя туннеля.

Связанный вопрос

Как туннелепроходческая машина (ТБМ) контролирует оседание грунта над бестраншейной установкой?

Поделись этим термином

Родственные термины

Растачивание
Сегментные бетонные туннельные вкладыши
Кессон
Машина для балансировки давления грунта
Хвостовая пустота

Экран
Метод защиты
Метод защиты от шлама
Туннелепроходческая машина
Забой тоннеля

Щит проходческий: Проходческие щиты — новости строительства и развития подземных сооружений