Tuningové štíty: popis, účel. Horizontální vrtání

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Lidstvo úspěšně rozvíjí podzemní prostor již více než století. Řeč je nejen o podchodech, které jsou ve všech velkých městech světa, ale také o důlních dílech vytvořených pro těžbu nerostů. V obou případech se používá speciální zařízení - tunelovací štíty, které zaručují bezpečnost zařízení a personálu údržby při zemních pracích.

První tunelovací štít byl použit v roce 1825 při stavbě tunelu pod řekou Temží. Od té doby se tento typ zařízení opakovaně používá při stavbě metra v tak velkých městech, jako je Moskva, Petrohrad, Jekatěrinburg a další megaměsta.

Tuning Shield

Tuning shield je pohyblivá prefabrikovaná kovová konstrukce ve formě dutého válce. Staví se na místě důlního díla nebo při stavbě metra k ochraně dolů položených v horizontálním směru před zřícením. Někdy se také nazývá dočasná nebo mobilní podpora - speciální design,který se staví, aby chránil stěny tunelu před zhroucením.

Strukturálně jsou tunelové štíty komplexní sadou vybavení, které zahrnuje tři hlavní části:

1. Nůž. Probíhá v něm samotný proces vrtání a těžby horniny.
2. Reference. Slouží k umístění pomocného zařízení a také hydraulických zvedáků, které nutí štít pohybovat se dopředu.
3. Ocas. Zajistěte ochranu personálu při vztyčování trvalé podpory.

Tunelovací štít může obsahovat různé vybavení, které je nezbytné pro zjednodušení práce při vytváření čelby, transportu zemských hmot, zpevňování a ochraně stěn před zhroucením.

Design štítu tunelu

Hlavními prvky štítu jsou plášť a prstenec nože, na kterém jsou umístěny řezné prvky tunelovacího štítu. U některých modelů jsou „frézy“vyrobeny ve formě vložek z tvrdé slitiny umístěných pod určitým úhlem vůči sobě na pracovní ploše rotoru a také jako nosný kroužek.

Dopředu, do prostoru před noži, je štít posouván hydraulickými válci, které spočívají na posledním prstenci obložení. Poté se do procesu zapojí hlubinné hydraulické válce, které přitlačí prefabrikované dřevěné panely ke skále tak, aby se nezhroutila.

Volný prostor mezi opěrným a nožovým prstencem je rozdělen na buňky vertikálními přepážkami a na vrstvy horizontálními přepážkami. Uvnitř těchto oddílů jepotřebné vybavení. Horizontální přepážky lze rozšířit pomocí hydraulických zvedáků.

Klasifikace tunelových štítů podle tvaru průřezu

Tunelové štíty se zpravidla montují přímo na pracovišti. Nosný prstenec a nožový prstenec jsou vyrobeny z ocelových segmentů a plášť je vytvořen z ocelových plechů ohnutých podél válcového povrchu.

Horizontální vrtací zařízení se liší tvarem průřezu, rozměry, způsobem vývoje a oblastí použití. Nejběžnějším tvarem průřezu je kruh. Méně časté jsou vozy obdélníkových, obloukových a jiných tvarů.

Typy štítů podle délky průměru

Na základě průměrů tunelovacích štítů se rozlišují následující typy konstrukcí:

1. Malé (do 3200 mm) – používá se v městských službách pro pokládku kolektorových tunelů.
2. Střední (až 5200 mm) - používá se pro pokládku hydraulických komunikací a těžbu.
3. Velké (přes 5200 mm) - praktikováno při vytváření železničních tunelů, linek metra, velkých důlních děl.

Průřez pracovní plochy se pohybuje od 10 do 16 nebo více metrů čtverečních v závislosti na průměru pracovní plochy.

Typy vybavení podle způsobu vývoje obličeje

Při těžbě nerostů nebo vytváření podzemních komunikací se horizontální vrtání provádí různými typytunelové štíty.

Liší se stupněm mechanizace výkonných orgánů:

1. Plně mechanizované. K ničení horniny v takových strukturách se používá speciální zařízení - rypadlo, planetární, tyčová pracovní tělesa a také hydromechanické nárazové instalace.
2. Částečně mechanizované. Absence speciálního zařízení pro vývoj půdních vrstev je jejich výhradní vlastností. K ničení skal se zde používají sbíječky, provádí se odstřely nebo se přední špičatá část štítu zatlačí do země.
3. Speciální tunelové štíty. V takových strukturách je hlavová část uzavřena. Používají se k vytváření tunelů ve zvláště obtížných geologických podmínkách.

Struktury se zároveň dělí na typy určené pro práci v různých podmínkách - vlhké půdy, pro rozvoj čelby v sypkých a nestabilních horninách a pro zarážení do pozemků o pevnosti 0,5 až 5 a vyšší.

Účel vybavení

Ladicí štíty se používají k vytváření min v horizontálním směru. Tento typ práce se označuje jako „horizontální vrtání“a používá se v různých odvětvích lidské činnosti. Nejčastěji se používá k vytváření a rozšiřování stávajících podchodů, k vývoji nerostů.

V poslední době pokládání různých komunikačních linek pod automobilemsilnice, trasy a další komunikační prostředky, označované jako horizontální směrové vrtání nebo HDD.

Horizontální směrové vrtání

Široké použití této technologie je způsobeno její vysokou ekonomickou účinností. Konkrétně:

• odstraňuje nutnost opravovat silnice po událostech;
• není třeba blokovat dopravní proud a vytvářet objížďky;
• je možné pokládat nové čáry, aniž by byla narušena integrita stávajících.

Při aplikaci metody horizontálního směrového vrtání vytvoří operátor tunelovacího štítu pilotní otvor, který je následně roztažen pomocí rimmeru - zpětně působícího expandéru. Dokončeným tunelem se táhne řada potrubí.

Jako poslední se často používá polymerová manžeta, která se následně vyplní betonem. Po vytvrdnutí cementové směsi (asi 21 dní) je nová komunikační linka připravena.

Ladění štítů ještě dnes

Živým příkladem použití tunelovacího štítu může být výstavba úseku tunelu podél „Frunzenského poloměru“o délce 3760 metrů mezi stanicemi „Prospect of Glory“a „Yuzhnaya“v petrohradské metro.

Na projektu se podílí společnost z Německa Herrenknecht AG, která se zavazuje vyrobit tunelový štít. Metrostroy je zúčastněná společnost z ruské strany, jejíž zaměstnanci vypracovali projekt na vytvoření prvního dvoukolejného tunelu v postsovětském prostoru.

Dříve domácí firmajiž spolupracoval s německým výrobcem. Jím poskytnutý štít Aurory se aktivně používá pro stavbu šikmých průchodů ve stanici Spasskaya.