1 стр. из 1

Выполнение работ по прокладке подземных транспортных артерий и инженерных коммуникаций требует использования высокотехнологичной проходческой техники и специального оборудования. Тоннелепроходческие механизированные комплексы (ТПМК) зачастую изготавливаются на заказ с учетом особенностей и условий предстоящих работ. Производительность и безопасность — их главные преимущества.

Углубить и расширить
При строительстве подземных магистралей железно- и автодорожного транспорта используются большие ТПМК, а для трассировки инженерных сетей — установки с малым  диаметром проходки.

Как правило, ТПМК состоят из рабочего режущего органа, привода, платформы технологической части и зоны устройства обделки. Выдвижные устройства (грипперы) обеспечивают этим комплексам надежный упор в стенки выработки, что дает возможность цилиндрам подачи развивать большее усилие. Со стороны лба забоя ТПМК имеет рабочий орган, вращающийся со скоростью до 6 оборотов в минуту. Упирающиеся в лоб забоя дисковые резцы, или шарошки, дробят скальную породу на куски. По площади рабочего органа размещены также скреперные, или зачищающие, резцы, которые захватывают каменную мелочь и направляют во внутреннюю часть рабочего органа. Там разработанный материал попадает на ленточный конвейер и удаляется за пределы ТПМК. Чтобы удерживать щит в новом положении (по мере достижения поршнями цилиндров максимума своего хода), вначале убирают поршни подачи, затем выводят из рабочего положения грипперы, далее ТПМК продвигается вперед до упора в грунт. После этого начинается следующий цикл проходки.

Непосредственно за рабочим органом в ТПМК предусмотрена зона устройства крепи, состоящей из армирующей сетки и скальных анкеров, иногда с использованием торкретбетона и металлических арок. ТМПК могут использоваться и для сооружения наклонных ходов. Например, по заказу петербургских метростроителей фирма Herrenknecht модернизировала свой горизонтальный аналог специально для проходки в условиях смешанных грунтов (под углом 30º). Этот щит (диаметр 10,7 м) с успехом был применен при сооружении наклонного хода (эскалаторного тоннеля) станции «Обводный канал». Технология обеспечила безопасность окружающей застройки, исключив риск подвижки грунтов, неизбежно присущий традиционной технологии с заморозкой грунта. Кроме того, на проходку тоннеля ушло менее двух месяцев, в то время как по традиционной технологии проходки с заморозкой грунта потребовалось бы 8–9 месяцев.

Аналогичным образом эта технология пришла на помощь при проходке недавно законченного эскалаторного тоннеля станции метро «Адмиралтейская». Тоннель рассчитан на четыре ленты эскалаторов. Причем наклонный ход устроен в виде каскада из основной и малой балюстрад эскалаторов, как на «Пролетарской», что связано с большой глубиной залегания станции. Открыть станцию планируется в конце нынешнего года. Она расположится на перегоне между станциями «Садовая» и «Спортивная» на Фрунзенско-Приморской (5-й) линии. Сейчас ведется демонтаж использованного там проходческого щита, чтобы за лето и осень успеть перевезти его с Малой Морской улицы на Сенную площадь, где в начале 2012 г. планируется начать сооружение наклонного хода станции «Спасская» (сейчас этот метровокзал не имеет собственного выхода, и пассажиры пользуются станциями «Сенная площадь» и «Садовая»).

Подобное проходческое оборудование с успехом использовалось и специалистами ГУП «Водоканал СПб» для завершения самого трудного участка второй нитки продолжения Главного коллектора канализации — от Арсенальной ул. до пл. Ленина (общая длина — 1,2 км) — на глубине 70 метров (там находится зона размыва: протяженность плывуна — 100–160 м). Работы были завершены в середине апреля с. г. Чтобы преодолеть этот участок, немецкий щит Herrenknecht был переоборудован для работы в режиме гидропригруза. Эта технология с созданием избыточного давления в 7 атмосфер в зоне проходки позволила противостоять давлению грунтовых вод. В передней части щита смыкаются специальные створки, которые не пропускают внутрь тоннеля плывун, а щит выводит разжиженную породу через трубы (в устойчивых грунтах проходка идет традиционным способом — порода выводится по конвейеру в вагонетки).

«Мелкокалиберные» собратья

Для проходки тоннелей под трубопроводы ЖКХ-профиля в сложных или изменчивых геологических условиях используются универсальные установки AVN. Такие ТПМК обеспечивают продавливание труб внутренним диаметром 0,25–3,5 м в неоднородном грунте — от глины и суглинков до скальных пород. Разработанный грунт смешивается с поступающей по питающему трубопроводу водой или бентонитовой суспензией, измельчается в конусной дробилке и подается на поверхность по транспортному трубопроводу. Далее грунт и жидкость разделяются в сепарационной установке. Для более сложных водопроницаемых непрочных грунтов целесообразно применять модифицированные установки AVND. Такие щиты с гидропригрузом обеспечивают продавливание труб внутренним диаметром 1,6–3,5 м.

В процессе эксплуатации в изменчивых геологических условиях установку типа AVND можно переключать из обычного режима в режим щита с гидропригрузом. При необходимости она создает пригруз на груди забоя с помощью бентонитовой суспензии и дополнительной воздушной подушки в призабойной камере.

Для мягких грунтов применяют установки типа EPB. Поверхностно-активная пена, подающаяся за рабочий орган, придает разработанному грунту пластичность, что позволяет точно регулировать опорное давление в призабойной камере и предотвращать проникновение грунта.

При прокладке трубопроводов в твердых породах больше подходят ТПМК типа TBM. Разработанный грунт по транспортерной ленте, доходящей до призабойной камеры, поступает в вагонетку в задней части установки, а оттуда выносится на поверхность. Диаметр разработки для TBM варьируется от 1,2 до 4,2 м. При отсутствии доступа в тоннель управление ТПМК осуществляется дистанционно.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!