Tuningové štíty: popis, účel. Horizontálne vŕtanie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Ľudstvo úspešne rozvíja podzemné priestory už viac ako storočie. Hovoríme nielen o podchodoch, ktoré sú vo všetkých veľkých mestách sveta, ale aj o banských dielach vytvorených na ťažbu nerastov. V oboch prípadoch sa používa špeciálna technika - tunelovacie štíty, ktoré zaručujú bezpečnosť techniky a personálu údržby pri zemných prácach.

Prvý tunelovací štít bol použitý v roku 1825 pri stavbe tunela pod riekou Temža. Odvtedy sa tento typ zariadenia opakovane používa pri výstavbe metra v takých veľkých mestách, ako je Moskva, Petrohrad, Jekaterinburg a ďalšie megamestá.

Tuning Shield

Tuning shield je pohyblivá prefabrikovaná kovová konštrukcia vo forme dutého valca. Stavia sa na mieste banského diela alebo pri výstavbe metra na ochranu mín položených v horizontálnom smere pred zrútením. Niekedy sa nazýva aj dočasná alebo mobilná podpora - špeciálny dizajn,ktorý sa stavia na ochranu stien tunela pred zrútením.

Štrukturálne sú tunelové štíty komplexný súbor zariadení, ktorý zahŕňa tri hlavné časti:

1. Nôž. Prebieha v ňom samotný proces vŕtania a ťažby horniny.
2. Referencia. Slúži na umiestnenie pomocného vybavenia, ako aj hydraulických zdvihákov, ktoré nútia štít pohybovať sa dopredu.
3. Chvost. Poskytnite ochranu personálu pri zriaďovaní trvalej podpory.

Ten na razenie tunela môže obsahovať rôzne zariadenia, ktoré sú potrebné na zjednodušenie práce pri vytváraní čelby, preprave zemských hmôt, posilňovaní a ochrane stien pred zrútením.

Konštrukcia štítu tunela

Hlavnými prvkami štítu sú plášť a prstenec noža, na ktorom sú umiestnené rezné prvky tunelovacieho štítu. V niektorých modeloch sú „frézy“vyrobené vo forme vložiek z tvrdej zliatiny umiestnených pod určitým uhlom navzájom na pracovnej ploche rotora, ako aj oporného krúžku.

Vpred, do priestoru pred nožmi, sa štít posúva pomocou hydraulických valcov, ktoré spočívajú na poslednom krúžku obloženia. Potom sa do procesu zapoja dolné hydraulické valce, ktoré pritlačia prefabrikované drevené panely na skalu, aby sa nezrútila.

Voľný priestor medzi oporným a nožovým prstencom je rozdelený na bunky vertikálnymi priečkami a na vrstvy horizontálnymi prepážkami. V týchto oddeleniach jepotrebné vybavenie. Horizontálne prepážky možno predĺžiť pomocou hydraulických zdvihákov.

Klasifikácia tunelových štítov podľa tvaru prierezu

Spravidla sa tunelovacie štíty montujú priamo na pracovisku. Nosný krúžok a nožový krúžok sú vyrobené z oceľových segmentov a plášť je vytvorený z oceľových plechov ohnutých pozdĺž valcového povrchu.

Horizontálne vŕtacie zariadenia sa líšia tvarom prierezu, rozmermi, spôsobom vývoja a oblasťou použitia. Najbežnejším tvarom prierezu je kruh. Menej časté sú autá obdĺžnikových, oblúkových a iných tvarov.

Typy štítov podľa dĺžky priemeru

Na základe priemerov tunelových štítov sa rozlišujú tieto typy štruktúr:

1. Malé (do 3200 mm) – používa sa v mestských službách na kladenie kolektorových tunelov.
2. Stredné (do 5200 mm) - používa sa na kladenie hydraulických komunikácií a ťažbu.
3. Veľké (nad 5200 mm) - praktizované pri vytváraní železničných tunelov, tratí metra, veľkých banských diel.

Prierez pracovnej plochy sa pohybuje od 10 do 16 alebo viac štvorcových metrov v závislosti od priemeru pracovnej plochy.

Typy vybavenia podľa spôsobu vývoja tváre

Pri ťažbe nerastov alebo vytváraní podzemných komunikácií sa horizontálne vŕtanie vykonáva rôznymi typmitunelové štíty.

Odlišujú sa stupňom mechanizácie výkonných orgánov:

1. Plne mechanizované. Na zničenie horniny v takýchto štruktúrach sa používa špeciálne vybavenie - rýpadlo, planétové, tyčové pracovné telesá, ako aj hydromechanické nárazové zariadenia.
2. Čiastočne mechanizované. Ich výhradnou vlastnosťou je absencia špeciálneho zariadenia na vývoj pôdnych vrstiev. Na ničenie skál sa tu používajú zbíjačky, vykonávajú sa odstrely alebo sa predná zahrotená časť štítu zatlačí do zeme.
3. Špeciálne tunelové štíty. V takýchto štruktúrach je hlavová časť uzavretá. Používajú sa na vytváranie tunelov v obzvlášť ťažkých geologických podmienkach.

Konštrukcie sú zároveň rozdelené na typy určené na prácu v rôznych podmienkach - vlhké pôdy, na vývoj čelieb v sypkých a nestabilných horninách a na zarážanie do pozemkov s pevnosťou 0,5 až 5 a vyššou.

Účel zariadenia

Ladiace štíty sa používajú na vytváranie mín v horizontálnom smere. Tento typ práce sa označuje ako „horizontálne vŕtanie“a používa sa v rôznych odvetviach ľudskej činnosti. Najčastejšie sa používa na vytváranie a rozširovanie existujúcich podchodov, na vývoj minerálov.

V poslednom čase kladenie rôznych komunikačných liniek pod automobilcesty, trasy a iné komunikačné prostriedky, označované ako horizontálne smerové vŕtanie alebo HDD.

Horizontálne smerové vŕtanie

Rozšírené používanie tejto technológie je spôsobené jej vysokou ekonomickou efektívnosťou. Konkrétne:

• odstraňuje potrebu opravovať cesty po udalostiach;
• netreba blokovať premávku a vytvárať obchádzky;
• je možné položiť nové vedenia bez narušenia integrity existujúcich.

Pri aplikácii metódy horizontálneho smerového vŕtania operátor tunelovacieho štítu vytvorí pilotný otvor, ktorý sa potom rozšíri pomocou rimmera - reverzne pôsobiaceho expandéra. Cez hotový tunel sa ťahá reťazec potrubia.

Ako druhý sa často používa polymérová manžeta, ktorá sa potom vyplní betónom. Po vytvrdnutí cementovej zmesi (asi 21 dní) je nová komunikačná linka pripravená.

Ladenie štítov ešte dnes

Živým príkladom využitia tunelovacieho štítu môže byť výstavba úseku tunela pozdĺž „Frunzenského polomeru“s dĺžkou 3760 metrov medzi stanicami „Prospect of Glory“a „Yuzhnaya“v r. petrohradské metro.

Na projekte sa podieľa spoločnosť z Nemecka Herrenknecht AG, ktorá sa zaviazala vyrábať tunelový štít. Metrostroy je participujúca spoločnosť z ruskej strany, ktorej zamestnanci vypracovali projekt na vytvorenie prvého dvojkoľajového tunela v postsovietskom priestore.

Predtým domáca firmauž spolupracoval s nemeckým výrobcom. Ním poskytnutý štít Aurory sa aktívne používa na výstavbu šikmých priechodov na stanici Spasskaya.