Спорудження тунелів щитовою проходкою

Щитовою називається така підземна проходка, під час якої розробка ґрунту і обладнання стінок тунелю здійснюються під захистом циліндричної оболонки-щита (рис. 4.10).

Спосіб щитової проходки економічно доцільний при глибині закладання колектора більше 6 м, довжині проходки більше 50 м і при необхідності встановлення кожуха діаметром більше 1400 мм.

Здійснення робіт способом щитової проходки можливе в будь-яких ґрунтах окрім скельних. Увесь процес створення каналів для підземних мереж складається з підготовчих робіт, улаштування самої щитової проходки і опоряджувальних робіт.

Підготовчі роботи складаються з проходки стовбурів монтажної і демонтажної шахт, улаштування підсобних приміщень, опускання щита в шахту і введення його в забій, електрооснащення, встанов­лення водопроводу, обладнання шахти підйомними засобами.

Щитова проходка складається з таких основних етапів:

– розробка забою;

– пересування щита;

– збирання блокового кільця первинного оброблення;

– нагнітання цементного розчину за блокове оброблення;

– футерування тунеля, тобто створення захисного покриття.

Рисунок 4.10 – Розріз по прохідницькому щиту:

1 – козирок; 2 – передня різальна частина щита;

3 – середня опорна частина щита; 4 – домкрати;

5 – задня (хвостова) частина щита

Проходку за допомогою щита здійснюють у такій послідовності. Введений у вибій щит удавлюється в ґрунт в горизонтальному напрямку (вздовж осі проходки за допомогою домкратів).

При протисканні ґрунт входить у різальну форму циліндричного клину. Протиснутий у середину щита ґрунт розробляють ручним або механізованим способом і вантажать на візки, які відкочують по тунелю. В передній частині щит має козирок, що виступає вперед і призначений для запобігання падінню ґрунту всередину щита (в разі слабких ґрунтів). Після того, як вдавлений у щит ґрунт буде повністю розроблений і видалений, щит знову рухається вперед.

Просування щита вперед з просуванням його різальної частини в ґрунт здійснюється за допомогою гідравлічних домкратів, розташо­ваних усередині щита по його периметру. Упором для домкратів може бути блочна обробка виробітку. Після просування щита вперед і вибирання ґрунту, в хвостовій частині щита по його периметру вкладають блоки обробки під захистом хвостової оболонки щита.

Ґрунт може розроблятися уручну за допомогою кирок, ломів і штикових лопат, а також механізованим способом (рис. 4.11). Розроблений ґрунт вантажиться у вагонетки і вивозиться з тунелю.

Рисунок 4.11 – Метод механізованої щитової проходки з обробленням

з монолітного бетону: 1 – механізований щит; 2 – секції опалубки;

3 – механізм переміщення опалубки; 4 – цистерна;

5 – транспортер видачі ґрунту; 6 – прес-бетон; 7 – візки для ґрунту;

8 – рейковий шлях; 9 – вагонетки бункерного типу; 10 – бетонопровід;

11 – механізм пересування платформи; 12 – транспортер

Для влаштування оброблення тунелів можуть застосовуватися блоки: керамічні, бетонні й залізобетонні (рис. 4.12).

а б в

Рисунок 4.12 – Кріплення колектора блоками (тюбінгами):

а – загальний вигляд; б – трапецеїдальний пазово-гребеневий блок;

в – залізобетонний тюбінг; 1 – блоки оброблення; 2 – замковий блок;

3 – лотковий блок; 4 – візки для ґрунту; 5 – рейковий шлях

Опоряджувальні роботи полягають в усуненні течі, улаштуванні лотка, затиранні внутрішньої поверхні тунелю і улаштуванні торкрету.

Звичайно роботи ведуть з використанням механізованих щитів. При виробництві щитової проходки завдовжки до 150 м допускається вживання немеханізованих щитів.

Необхідність улаштування проміжних шахт встановлюється в ПВР. Вхідні шахти влаштовують прямокутними і круглими в плані (рис. 4.13), вихідні і проміжні – бажано круглими (рис. 4.14). Шахти кріпляться, як правило, дошками завтовшки 50 мм, що забиваються між горизонтальними металевими поясами.

Рисунок 4.13 – Робочий котлован, обладнаний кріпленнями,

сходами и рейковими шляхами, й вхід до тунелю

Рисунок 4.14 – Механізований прохідницький щит Lovat на виході в приймальний котлован-шахту

Для підйому ґрунту і опускання матеріалів у вхідній шахті передбачають цеберне відділення, а для пропуску людей – сходи. Цеберне відділення і сходові марші влаштовують після того, як щит введено в забій.

Розроблений в забої ґрунт транспортують по тунелю до цебер­ного відділення на візках, що мають пристосування для підйому їх краном. Блоки для оброблення тунелю та інші матеріали транспор­тують цими ж візками.

Для заповнення вільного простору між ґрунтом і обробкою нагнітають насосами цементно-піщаний розчин складом 1:3.

У щитових прохідних тунелях після закінчення проходки влаштовують монтажну залізобетонну сорочку завтовшки 15...20 см.

Щитові проходки для водопровідно-каналізаційних мереж облаштовуються щитами зовнішнім діаметром від 2,1 до 5,63 м. Продук­тивність даного методу до 20 м/зміну.

Дата добавления: 2014-12-16