Сущность щитового способа сооружения тоннелей и его особенности

Введение

Дисциплина «Щиты и щитовые комплексы» изучает технологию сооружения тоннелей щитовым способом. В рамках изучаемого материала дисциплины студенты будут ознакомлены с сущностью щитового способа проходки тоннелей, историей развития щитового способа проходки, конструкциями, принципом действия современных механизированных проходческих щитов, укладчиков сборных тоннельных обделок и составом тоннелепроходческих механизированных комплексов для щитовой проходки тоннелей.

Сущность щитового способа сооружения тоннелей и его особенности

Щитовой способ сооружения тоннелей основан на применении в забое специального агрегата – проходческого щита, под защитой которого выполняются все операции проходческого цикла, включая возведение обделки.

Проходческий щит представляет собой подвижную металлическую крепь (рис. 2.1.).

Рис. 2.1. Конструктивная схема проходческого щита

Основными элементами проходческого щита являются: ножевое кольцо 1, опорное кольцо 2, хвостовая оболочка 4, щитовые гидравлические домкраты 3, а также горизонтальные 8 и вертикальные 9 перегородки.

Разработка грунта в забое происходит в головной части щита, под защитой ножевого кольца. Грунт разрабатывается на глубину заходки равной, как правило, ширине кольца сборной обделки тоннеля 5. Если разработка грунта в забое щита производится специальным породоразрабатывающим механизмом, который называется рабочим или исполнительным органом, то щит называется механизированным. После разработки породы в головной части щита его передвигают вперёд при помощи щитовых домкратов 3, отталкивающихся от тоннельной обделки 5 в хвостовой части щита. По завершении перемещения щита на величину равную ширине кольца обделки, штоки щитовых домкратов убираются, и внутри хвостовой оболочки образуется свободное пространство, в котором производится монтаж очередного кольца обделки 7 при помощи укладчика тоннельной обделки 6. Таким образом, под защитой проходческого щита, совершается весь тоннелепроходческий цикл.

Резюмируя вышесказанное, можно отметить основные особенности щитового способа проходки тоннелей по сравнению с горным способом. Это, прежде всего, использование специального проходческого агрегата – щита, в пределах которого происходит выполнение всех операций проходческого цикла, включая возведение обделки, а также максимальное приближение места возведения обделки к забою.

Сравнивая щитовой и горный способы сооружения тоннелей, следует отметить более высокую степень безопасности ведения проходческих работ при щитовом способе, особенно в неустойчивых и слабоустойчивых грунтах. Щитовой способ можно применять в весьма широком диапазоне инженерно-геологических условий: от неустойчивых обводнённых грунтов до крепких скальных пород, причём с применением механизированных агрегатов для разработки грунта в забое щита. Возможность получения ровного контура выработки обеспечивает широкое применение сборных обделок индустриального изготовления. Современные проходческие щиты обеспечивают полную механизацию всех операций проходческого цикла.

Дата добавления: 2015-07-10