Щитовая проходка: Щитовая проходка: особенности применения технологии |

Содержание

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

Проходка тоннеля щитовым способом — новости строительства и развития подземных сооружений

Метод щитовой проходки тоннелей, предполагающий использование специального механизированного тоннелепроходческого комплекса (ТПМК), широко применяется в современном тоннелестроении и подземном строительстве.

Содержание статьи

Проходческие щиты
Тоннелепроходческие щиты разделяются на немеханизированные и механизированные…
Проходка в сложных грунтах
При проходке тоннелей в сложных грунтах — слабых водонасыщенных породах — используют…
Технологии щитовой проходки (этапы)
Строительство тоннеля щитовым способом включает три основных этапа…
Специальные способы проходки
При сооружении тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах используются специальные способы проходки…
Метод продавливания
При проходке в слабых грунтах на небольшой глубине под зданиями, сооружениями, насыпями и транспортными магистралями применяется…

Щитовая проходка применяется при строительстве транспортных тоннелей и тоннелей метрополитена в сложных инженерно-геологических условиях в слабых или полускальных трещиноватых породах, обеспечивая высокую эффективность и безопасность работ. Эффективна в условиях плотной городской застройки.

Проходческие щиты

Тоннелепроходческий комплекс (щит) представляет собой передвижную инвентарную временную металлическую крепь, под защитой которой производится разработка и вывоз породы, а также возведение сборной или монолитной обделки.

Проходческий щит имеет, как правило, форму круга и состоит из трех основных частей:

Ножевого кольца, где осуществляется разработка породы;
Опорного кольца, где размещается оборудование и механизмы для передвижки щита;
Оболочки, под защитой которой монтируется обделка тоннеля.

Тоннелепроходческие щиты разделяются на немеханизированные и механизированные

Если разработка породы производится ручным способом, с помощью отбойных молотков, то проходческий щит называется немеханизированным (рис. 1). Если при работе щита используются специальные механизмы для разработки породы, такой щит называется механизированным.

Обычно немеханизированные щиты используются для проходки коротких тоннелей (длиной до 1,0–1,5 км) в слабых, раздробленных породах, а механизированные щиты – при сооружении тоннелей большой протяженности в однородных породах.

В настоящее время в мировой практике применяются роторные тоннельные проходческие механизированные комплексы (ТПМК) наружным диаметром до 15 м.

Рис. 1. Принципиальная схема немеханизированного щита: L – заходка; 1 – ножевое кольцо; 2 – опорное кольцо; 3 – щитовые домкраты; 4 – хвостовая оболочка; 5 – обделка тоннеля; 6 – выдвижные платформы

Проходка в сложных грунтах

При проходке тоннелей в сложных грунтах — слабых водонасыщенных породах — используют механизированные щиты с активным пригрузом забоя:

С воздушным пригрузом
С грунтопригрузом
С гидропригрузом

В этом случае перед забоем сооружается герметичная перегородка, отделяющая призабойное пространство от другой части щита. Это пространство заполняется под давлением сжатым воздухом (воздушный пригруз), уплотненным грунтом (грунтопригруз) или раствором бентонитовых глин (гидропригруз), что позволяет уравновесить гидростатическое давление грунта и воды со стороны забоя и предохранить забой от обрушения. Разработанный в забое грунт выдается в тоннель с помощью шнека или гидротранспорта.

Технологии щитовой проходки (этапы)

Строительство тоннеля щитовым способом включает три основных этапа:

Сооружение монтажной и демонтажной камеры,
Монтаж и демонтаж проходческого комплекса
Проходку тоннеля с устройством обделки сразу за продвижением забоя.

Проходческий щит передвигается в выработанное пространство (заходку) с помощью гидравлических домкратов, которые отталкиваются от торцевой плоскости последнего кольца собранной обделки под защитой оболочки щита.

Щитовой способ с помощью механизированных щитов обеспечивает высокие темпы проходки. Так, при проходке перегонного тоннеля Санкт-Петербургского метрополитена в протерозойских (кембрийских) глинах была достигнута рекордная скорость проходки: 1250 погонных метров в месяц.

Рис. 2. Кольцо сборной обделки

При щитовом способе проходки сборные тоннельные обделки обычно имеют круглое очертание и состоят из отдельных железобетонных элементов (блоков или тюбингов) массой до 12 т, которые соединяются между собой в стыках с помощью болтовых связей.

Кольцо обделки (рис. 2) состоит из тюбингов трех типоразмеров: нормальных (Н), одного ключевого (К) и двух смежных (С), которые собираются с помощью тюбингоукладчика. Для повышения жесткости сборной обделки предусматривается перевязка стыков соседних колец, а для обеспечения ее водонепроницаемости делается гидроизоляция стыков.

Также возможно применение обделки из монолитно-прессованного бетона: за оболочкой щита устраивается стальная опалубка, за которую нагнетается литой бетон, обжимаемый через специальное пресс-кольцо щитовыми домкратами (рис. 3). После передвижки опалубки образуется плотная и гладкая монолитная обделка, необходимая при строительстве канализационных и гидротехнических тоннелей.

Рис. 3. Автоматизированный комплекс оборудования для сооружения тоннеля с монолитно-прессованной обделкой: 1 – щит; 2 – домкрат; 3 – прессующее кольцо; 4 – накопитель смеси; 5 – опалубка; 6 – трубопровод смеси; 7 – обделка

Специальные способы проходки

При сооружении тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах используются специальные способы проходки.

Они предполагают либо временное изменение свойств грунтов последством следующих мероприятий:

Замораживание,
Понижение уровня подземных вод,
Проходка под сжатым воздухом

Кроме того, упрочнение свойств грунтов на длительный срок возможно за счет нагнетания тампонажных растворов в пустоты и трещины окружающего тоннель породного массива. Тампонажные растворы используют для:

Цементации,
Глинизации,
Битумизации,
Смолизации,
Силикатизации.

Необходимый результат достигается путем бурения скважин и нагнетания растворов в заобделочное пространство. При выборе вида тампонирования грунтов необходимо учитывать их фильтрационную (проникающую) способность и прочность.

Метод продавливания

При проходке в слабых грунтах на небольшой глубине под зданиями, сооружениями, насыпями и транспортными магистралями применяется способ продавливания. Секционная обделка вдавливается в грунт с помощью специальной домкратной установки (рис. 4), что позволяет сооружать тоннели без нарушения движения транспорта по дневной поверхности.

Рис. 4. Последовательность выполнения работ способом продавливания: 1 – режущее кольцо; 2 – обделка; 3 – пресс для продавливания; 4 – опорная стенка; 5 – экскаватор; 6 – подъемный кран

О горном способе проходки тоннелей читайте на странице.

Расскажите о нашей статье своим друзьям,
поделившись ссылкой в социальной сети

Пробитие щита | Сумерки. Сага вики

в:
Специальные способности

Ренесми Каллен: пользователь пробития щита.

» Пока никому не удалось заблокировать ее талант. »

―Вход в подарок Ренесми ^[src]

Проникновение щита — теоретическая способность Ренесми Каллен разрушать или проникать через ментальный щит. Помимо этого дара, она также демонстрирует силу тактильной проекции мысли, которую она может использовать, чтобы показать людям свои мысли и воспоминания, с этой способностью преодолевать их ментальную защиту.

Содержимое

1 Описание
2 Ограничения
3 История
- 3.1 Происхождение
- 3.2 Рассвет
4 Похожие способности

Описание[]

Ренесми передает свои мысли Белле.

Ренесми может использовать эту силу через тактильную мысленную проекцию, чтобы поместить свои мысли в их разум, и их защита не помешает ей.

Пока неизвестно, действует ли ее проникновение только на щит Беллы или на любой другой, подобный щиту Ренаты, высокопоставленного члена Вольтури и личной охраны Аро. Однако считается, что она может общаться с любым, к кому прикасается, и их психическая защита не держит ее в страхе. Также неизвестно, работает ли ее сила, пробивая щит, обходя его или полностью нейтрализуя.

Ограничения[]

Эта способность работает через физический контакт с целью. Неизвестно, способна ли она пробить отталкивающие щиты, как у Ренаты. Однако его эффект может быть более ограниченным, чем ее мысленная проекция, из-за того, что Белла была человеком, когда она передала его Ренесми. Эдвард заметил, что если Ренесми сможет пробить щит Беллы, маловероятно, что какой-либо другой щит сможет ее удержать.

Также возможно, что эта способность проявляется только у матери и ни на кого не действует, как ее способность проекции.

История[]

Происхождение[]

Мать Ренесми: Белла Свон.

» Ты всех не пускаешь. »
» И ее никто не держит? »

―Белла и Эдвард о втором подарке Ренесми ^[src]

Дар Ренесми проникать через щит описывается как противоположность силе ее матери, так же, как считается, что ее другой дар тактильной мыслительной проекции противоположность отца. Есть признаки того, что она может сознательно контролировать оба своих дара.

Считалось, что элементы этой силы были унаследованы от Чарли Свона, обладающего ментальными защитными способностями, подобными способностям Беллы, хотя и гораздо менее сильными, чем у Беллы.

Рассвет []

Ренесми показывает Белле ее первое воспоминание.

» Может она взяла твой талант и перевернула его тоже. »

―Теория Эдварда о способности Ренесми пробивать щит Беллы. ^{[источник]}

Ренесми оказывается первым существом с экстрасенсорной силой, достаточно сильной, чтобы пройти сквозь ментальный щит Беллы, когда она показывает Белле свое первое воспоминание о ней — как о человеке.

После того, как Белла осознала свою способность блокировать экстрасенсорные способности, Эдвард делится своей теорией о том, что Ренесми, возможно, унаследовала силу Беллы и использует ее противоположным образом, так же, как она унаследовала его.

Подобные способности[]

Аро
Сила тактильной телепатии Аро требует физического контакта, чтобы получить доступ к разуму человека и прочитать каждую мысль, которая у него когда-либо была, подобно тому, как Ренесми необходимо прикоснуться к человеку, чтобы общаться с ним.

Дар передачи силы Меле требует физического контакта, чтобы она могла поглотить и передать сверхъестественный талант другого человека.

Кейт
Сила психического электрокинеза Кейт позволяет ей посылать электрический разряд в любого, к кому она прикасается, что также похоже на Ренесми в этом аспекте.

Контент сообщества доступен по лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.