Tuning shields: opis, cel. Wiercenie poziome

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Ludzkość z powodzeniem rozwija podziemną przestrzeń od ponad wieku. Mówimy nie tylko o metrach, które są obecne we wszystkich większych miastach świata, ale także o wyrobiskach górniczych stworzonych do wydobywania minerałów. W obu przypadkach stosuje się specjalny sprzęt - osłony tunelowe, które gwarantują bezpieczeństwo sprzętu i personelu konserwacyjnego podczas prac ziemnych.

Pierwsza tarcza tunelująca została użyta w 1825 roku podczas budowy tunelu pod Tamizą. Od tego czasu tego typu urządzenia były wielokrotnie wykorzystywane przy budowie metra w tak dużych miastach jak Moskwa, Petersburg, Jekaterynburg i inne megamiasta.

Tuning Shield

Tuning shield to ruchoma prefabrykowana metalowa konstrukcja w formie wydrążonego cylindra. Jest budowany na terenie kopalni lub podczas budowy metra w celu ochrony przed zawaleniem min ułożonych w kierunku poziomym. Czasami nazywana jest również podporą tymczasową lub mobilną – specjalna konstrukcja,który jest budowany w celu ochrony ścian tunelu przed zawaleniem.

Strukturalnie, osłony tunelujące to złożony zestaw sprzętu, który składa się z trzech głównych części:

1. Nóż. W nim odbywa się sam proces wiercenia i wydobywania skały.
2. Odniesienie. Służy do umieszczenia sprzętu pomocniczego, a także podnośników hydraulicznych, zmuszając tarczę do ruchu do przodu.
3. Ogon. Zapewnij ochronę personelu podczas wznoszenia stałego wsparcia.

Tarcza tunelująca może zawierać różne urządzenia, które są niezbędne do uproszczenia prac związanych z opracowywaniem ścian, transportowaniem mas ziemnych, wzmacnianiem i zabezpieczaniem ścian przed zawaleniem.

Projekt osłony tunelu

Głównymi elementami osłony są skorupa i pierścień noża, na którym znajdują się elementy tnące osłony tunelowania. W niektórych modelach „frezy” wykonane są w postaci wkładek ze stopów twardych umieszczonych pod pewnym kątem względem siebie na powierzchni roboczej wirnika, a także pierścienia nośnego.

Do przodu, w przestrzeń przed nożami, osłona jest przesuwana przez cylindry hydrauliczne, które opierają się na ostatnim pierścieniu okładziny. Następnie w proces zaangażowane są odwiertowe cylindry hydrauliczne, które dociskają prefabrykowane drewniane panele do skały, aby się nie zapadły.

Wolna przestrzeń między wspornikiem a pierścieniami nożowymi jest podzielona na komórki przez pionowe przegrody i na poziomy przez poziome przegrody. W tych przedziałach jestniezbędny sprzęt. Przegrody poziome można przedłużyć za pomocą podnośników hydraulicznych.

Klasyfikacja osłon tunelowania według kształtu przekroju

Z reguły osłony tunelowe są montowane bezpośrednio w miejscu pracy. Pierścień nośny i pierścień nożowy są zbudowane ze stalowych segmentów, a powłoka jest utworzona z blach stalowych wygiętych wzdłuż cylindrycznej powierzchni.

Sprzęt do wiercenia poziomego różni się kształtem przekroju, wymiarami, metodą rozwoju i obszarem zastosowania. Najpopularniejszym kształtem przekroju jest okrąg. Rzadziej spotykane są samochody o prostokątnych, łukowych i innych kształtach.

Rodzaje osłon w zależności od długości średnicy

Na podstawie średnic osłon tunelujących rozróżnia się następujące typy konstrukcji:

1. Małe (do 3200 mm) - stosowane w służbach miejskich do układania tuneli zbiorczych.
2. Średni (do 5200 mm) - używany do układania komunikacji hydraulicznej i górnictwa.
3. Duże (powyżej 5200 mm) - praktykowane przy tworzeniu tuneli kolejowych, linii metra, dużych wyrobisk górniczych.

Powierzchnia przekroju powierzchni roboczej waha się od 10 do 16 lub więcej metrów kwadratowych, w zależności od średnicy powierzchni roboczej.

Rodzaje sprzętu według metody opracowania twarzy

Podczas wydobywania minerałów lub tworzenia podziemnej komunikacji, wiercenia poziome są wykonywane przez różne typyosłony tunelu.

Różnią się stopniem mechanizacji organów wykonawczych:

1. W pełni zmechanizowany. Do niszczenia skały w takich konstrukcjach używa się specjalnego sprzętu - koparki, planetarki, korpusów roboczych prętów, a także hydromechanicznych instalacji uderzeniowych.
2. Częściowo zmechanizowany. Ich wyjątkową cechą jest brak specjalnego urządzenia do zagospodarowania warstw gleby. Do niszczenia skał używa się tu młotów pneumatycznych, wykonuje się wysadzanie lub wciska się przednią ostrą część tarczy w ziemię.
3. Specjalne osłony tunelu. W takich konstrukcjach część głowy jest zamknięta. Służą do tworzenia tuneli w szczególnie trudnych warunkach geologicznych.

Jednocześnie konstrukcje są podzielone na typy przeznaczone do pracy w różnych warunkach - gleby wilgotne, do rozwijania przodków w skałach luźnych i niestabilnych oraz do wbijania w grunty o wytrzymałości od 0,5 do 5 i wyższej.

Przeznaczenie sprzętu

Tuningowe tarcze służą do tworzenia min w kierunku poziomym. Ten rodzaj pracy określany jest mianem „wierceń horyzontalnych” i znajduje zastosowanie w różnych gałęziach ludzkiej działalności. Najczęściej służy do tworzenia i rozbudowy istniejących przejść podziemnych, do wydobycia minerałów.

Niedawno układanie różnych linii komunikacyjnych pod samochodamidrogi, linie trasowania i inne środki komunikacji, zwane poziomymi przewiertami kierunkowymi lub HDD.

Wiercenie kierunkowe poziome

Szerokie zastosowanie tej technologii wynika z jej wysokiej efektywności ekonomicznej. W szczególności:

• usuwa konieczność naprawy dróg po wydarzeniach;
• nie ma potrzeby blokowania ruchu i tworzenia objazdów;
• możliwe jest układanie nowych linii bez naruszania integralności już istniejących.

Przy zastosowaniu metody poziomego wiercenia kierunkowego, operator osłony tunelowej tworzy otwór pilotowy, który jest następnie rozszerzany za pomocą rymera - ekspandera o działaniu odwrotnym. Ciąg rurociągu jest przeciągany przez gotowy tunel.

Jako te ostatnie często stosuje się tuleję polimerową, którą następnie wypełnia się betonem. Po stwardnieniu mieszanki cementowej (około 21 dni) nowa linia komunikacyjna jest gotowa.

Tuning shields dzisiaj

Żywym przykładem zastosowania tarczy tunelowej może być budowa odcinka tunelu wzdłuż „promienia Frunzensky'ego” o długości 3760 metrów między stacjami „Prospect of Glory” i „Yuzhnaya” w metro w Petersburgu.

W projekt zaangażowana jest firma z Niemiec Herrenknecht AG, która podejmuje się produkcji osłony tunelowej. Metrostroy to firma uczestnicząca ze strony rosyjskiej, której pracownicy opracowali projekt stworzenia pierwszego dwutorowego tunelu w przestrzeni postsowieckiej.

Dawniej firma krajowawspółpracował już z niemieckim producentem. Dostarczona przez niego tarcza Aurora jest aktywnie wykorzystywana do budowy nachylonych przejść na stacji Spasskaya.