Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— подвижная конструкция, находящаяся в голове строящегося туннеля и обеспечивающая безопасную разработку породы в забое, погрузку ее на внутритуннельный транспорт и возведение крепи (обделки). Проходческие щиты бывают немеханизированные (разработка породы ведется вручную) и механизированные. Проходческие щиты все в большей степени превращаются в проходч. агрегаты. Они обычно имеют круглое поперечное сечение, но бывают прямоугольными, эллиптическими, подковообразными, в т. ч. незамкнутыми. По размеру щиты условно разделяют на щиты большого (более 7 м), среднего (от 7 до 5 ж) и малого сечения (менее 5м). Выполняются проходческие щиты, как правило, металлическими и могут использоваться в любых горногеологич. условиях, однако наиболее эффективны они в мягких грунтах. Проходческие щиты для лучшей управляемости должны обладать необходимой маневренностью, характеризуемой, в частности, отношением длины к поперечному размеру. Механизированный Проходческий щит состоит из корпуса с домкратной установкой, рабочего органа с приводом, породопогрузочных средств с течками и устройства для механизиров. возведения обделки. Корпус образуется из ножевого и опорного колец, оболочки, горизонтальных и вертик. перегородок. Ножевое кольцо в сечении имеет вид уголка или одностороннего клина и при необходимости используется для срезания породы или внедрения в забой. Опорное кольцо создает необходимую прочность и жесткость П. щ. и используется для размещения щитовых домкратов. Оболочка П. щ. имеет длину, обеспечивающую защиту 1,5—2 колец сборной крепи. Внутр. диаметр оболочки должен превышать наружный диаметр сборной крепи на величину строит, зазора, доходящего у П. щ. среднего сечения до V125 диаметра. В ряде случаев строит, зазор закрывается спец. уплотнительными плитами. Щитовые домкраты, обычно в количестве 12—38, осуществляют продвижение П. щ. вперед. Немеханизированные П. гц., помимо щитовых, оснащаются забойными и платформенными домкратами. Рабочая жидкость (вода, масло) в домкраты подается насосами, располагающимися в туннеле, на щите или на поверхности и обеспечивающими продвижение П. щ. со скоростью 3—10 см/мин. Вес корпуса Проходческого щита с домкратной установкой колеблется от 4 до 340 т.

Рабочие органы существующих Проходческих щитов воздействуют на забой в основном способами вдавливания, резания или комбинированным способом. Способ вдавливания эффективен в сыпучих (песчаных) и мягко- пластичных связных (глинистых и илистых) грунтах.

 Вдавливание выполняется головной частью, состоящей из ножевого кольца и режущих полос или диафрагмы с окнами, через к-рые грунт в виде осыпей или брикетов поступает внутрь П. щ. При проходке в сыпучих грунтах режущие полосы делаются в виде горизонтальных и наклонных полок, объединенных между собой вертик. ребрами. Применение П. щ. среднего сечения с горизонтальными полками (рис.1)сии- жает стоимость 1 пог. м туннеля и позволяет проходить в месяц до 400 пог.м. Способ резания в забое эффективен в устойчивых связных грунтах, особенно в плотных глинах 8     и сланцах. Для резания применяются в осн. роторные, планетарные и фрезерные рабочие органы. Наиболее часто используются роторные органы, режущие породу по круговым траекториям с помощью резцов, закрепленных на радиальных лучах. Пространство между лучами используется для направления срезаемой породы внутрь П. щ. и доступа

политена в Москве и Киеве. Осн. вал рабочего органа самостоятельно перемещается на забой со скоростью 5—7 мм/мин.

Для улучшения доступа к забою и получения высокого крутящего момента в нек-рых П. щ. роторный орган выполняется в виде цилиндрич. корпуса с шестерней большого диаметра и радиальными лучами. В Англии успешно применяются при проходке в кембрийских глинах Лондонского метрополитена щиты диаметром 4,27 и 3,9 м с роторным рабочим органом в виде цилиндрич. корпуса (барабана), оснащенного шестью внеш. радиальны ми и внутр. диаметральными лучами, снабженными резцами.

Роторный орган был успешно применен в машинах США при проходке туннеля диаметром 7,5—7,9 м в мягких трещиноватых глинистых сланцах. При проходке Ленинградского метрополитена в кембрийских глинах успешно использован П. щ. с планетарным рабочим органом из 6 дисков, размещенных на крестообразном водиле, к кольцу к-рого прикреплены 12 ковшей, захватывающих грунт. Другой щит с планетарным органом мощностью 110 кет в виде 2 дисков, закрепленных на водиле, применен при проходке туннеля Московского метрополитена в перемежающихся кар- бонных глинах и известняках с пределом прочности при сжатии до 300 кг j см2. С таким же щитом строится Тбилисский метрополитен в песчаниках и аргиллитах с пределом прочности при сжатии 450—630 кг/см2.

Для выборочной разработки забоя Проходческие щиты снабжаются фрезерным рабочим органом,основным элементом к-рого является головка, смонтированная на штанге и снабженная резцами. В Проходческом щите ПЩМ-4 диаметром 4,09 м головка включает 2 резцовые коронки диаметром 350 и 600 мм, вращающиеся в разные стороны. Штанга с рабочей головкой, закрепленная шарнирно в диафрагме, установленной перед опорным кольцом П. щ., с помощью гидравлич. домкратов перемещается и по вертикали, и по горизонтали, а головка, кроме того, выдвигается относительно корпуса штанги. Разработанный грунт падает вниз и с помощью загребающих лап грузится на пластинчатый питатель, проходящий через центральное отверстие вала блокоукладчика.

При фрезерном органе иногда может быть применен комбинированный способ воздействия на забой, с разработкой центральной части забоя рабочим органом, а периферийной — ножевым кольцом П.щ. В чистом виде комбинированный способ заложен в П. щ. диаметром 2,56 м, снабженном фре зерной головкой, вращающейся от двигателя в 20 кет со скоростью 10 об\мин и обладающей, одной степенью свободы в направлении продольной оси щита.

В водонасыщенных песках при условии водо- понижения или применения сжатого воздуха используются П. щ. с горизонтальными полками. При гидростатич. давлении, превышающем 3 am, могут применяться гер- метич. П. щ. с диафрагмой, пространство перед которой заполнено водой, выполняющей роль гидропригрузки. Отбор грунта в виде пульпы из забоя осуществляется гидроэлеваторами или землесосными установками. Разработка забоя может производиться гидроструей, к-рая подается из насадки, или с помощью рабочего органа, напр. в виде однолучевого бара, снабженного цепью с режущими зубьями. Особенностью щита является создание крепи из монолитного прессованного бетона. Помимо поступательно перемещающихся П. гц., известны так называемые вращающиеся щиты.

Проходческие щиты в последнее время начали применять и для открытого способа проходки. В частности, открытый щит шириной 9,02 м, высотой 8,2 м и длиной 13,8 ж был использован при проходке в глинистых грунтах двухпутного перегонного туннеля Фрунзенского радиуса Московского метрополитена. Головная часть щита образована двумя боковыми вертик. стенками и лобовой стенкой ломаного очертания. Отбор грунта из пределов головной части на глубину до 7,3 м осуществлялся с помощью экскаватора, оборудованного обратной лопатой и ковшом емкостью 1,4 ж3, а установка замкнутых секций обделки в хвостовой части велась козловым краном.

Все механизированные Проходческие щиты являются специализированными и каждый из них имеет достаточно узкую область наиболее эффективного использования в определенных горногеологич. условиях. В то же время необходимо создать универсальные механи- зир. П. щ. для проходки в широком диапазоне мягких грунтов (от рыхлых песчаных до плотных глинистых) с быстро изменяющимся способом воздействия на забой, обеспечивающим устойчивость забоя при изменении угла естеств. откоса грунта от 90 до 40°, миним. усилие для внедрения щита в грунт и свободный доступ к забою.

  Укладка коллекторов. УСТРОЙСТВО КОЛЛЕКТОРОВ ИЗ СБОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ...

  ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ СХЕМА. Параллельную схему применяют со сборно ...