Введение
В настоящие время роль тоннеля очень велика. Сооружение тоннеля дорогостостоящее, трудоемкое и продолжительное мероприятие. Для сведения к минимуму сроков строительства и стоимости тоннеля, а также снижения трудоемкости в настоящие время необходимо стремиться к максимальной комплексной механизации проходческих работ.
Щитовой способ сооружения тоннеля основан на применения забое специального агрегата – проходческого щита, под защитой которого выполняются все операции периодического цикла, включая возведение обделки.
Детально рассмотрим описание, схему работу шитого комплекса с Роторным органом с шарошками и дисками.
При проходке тоннелей в крепких скальных грунтах, практически не требующих временного крепления контура выработки, механизированная тоннеле проходческая машина может не иметь хвостовой оболочки, а ножевое и опорное кольцо выполняют только ограждающие функции. Однако если по трассе проходки ожидается встреча с зонами нарушенных грунтов, целесообразно вести проходку с помощью щита.
Корпус щита состоит из двух секций: головной и хвостовой, телескопически объединённых между собой, благодаря чему обеспечивается более благоприятное прохождение криволинейных участков трассы, а также появляется возможность создания значительного по величине усилия подачи исполнительного органа на забой домкратами подачи. Разрушение породы в забое ведется 32-мя дисковыми шарошками.
Исходные данные
Глубина заложения – 10м.
Горизонт подземных вод- м.
Габарит тоннеля – «С».
Тротуары – Нет.
Длина подземной части – 2500м.
Район строительства: Краснодарская область.
Грунт: Обыкновенный песчаник, Сланцеватые песчаники.
Удельный вес грунта .
Коэффициент крепости
Угол внутреннего трения .
1. Основные принципы проектирования механизированных
проходческих щитов
Проходческий щит, оснащенный специальным пород разбивающим агрегатом, называется механизированным. Принципиальный орган механизированного щита; привод исполнительного органа; щитовой гидродомкрат; щитовой транспортёр; домкрат подачи исполнительного органа на забой.
Основными элементами механизированного проходческого щита являются: корпус, исполнительный (Иногда называется рабочим) орган, предназначенный для механизированной разработки грунта в забое и удаления его из зоны щита. Работа исполнительного органа обеспечивается за счет привода. В процессе приводки тоннеля механизированный проходческий щит должен выполнять следующие основные функции:
1. Разработка грунта в забое и удаление его за пределы щиты для последующие погрузки в транспортные средства.
2. Крепление контура выработки и обеспечение устойчивости лба забоя.
3. Обеспечение безопасного возведение обделки тоннеля.
Как следует из выше сказанного, механизированная разработка грунта в забое является основной функцией механизированного проходческого щита. При создании механизированных щитов можно пойти двум различным направлениям. Первое – попытка создание механизированного проходческого щита способный работать во всех инженерно-геологических условиях, и второе – создание щита, предназначенного для проходки тоннеля в весьма ограниченном диапазоне инженерно-геологических условиях. В первом случае достижения цели практически не выполнимо и даже теоретические рассуждения приводят к убеждению, что если создание и даже теоретические рассуждения приводят к убеждению, что если создание такого щита возможно, то его конструкция будет очень сложной и дорогостоящий. Во втором варианте будет сильно ограничена возможность применения проходческого щита, так как встретить трассу тоннеля с неизменяющимися условиями практически невозможно.
В связи с этим, создание механизированных проходческих щитов пошло по пути разработки конструкций пригодных для какой-либо группы грунтов, обладающих близкими физико-механическими характеристиками, благодаря чему можно разработать единую конструкцию исполнительного органа.
Устройство шитого комплекса
Рис.1. Конструктивная схема проходческого щита с роторным исполнительным органом для крепких скальных грунтов:
1 - Дисковые шарошки; 2 - Головная секция корпуса; 3 - Телескопическое соединение секций; 4 - Электродвигатель привода вращения; 5 - Хвостовая секция корпуса; 6 - Гидроцилиндр распорного устройства; 7 - Щитовой домкрат; 8 - Распорное устройство; 9 - Домкрат подачи; 10 - Тангенциальный гидроцилиндр; 11 - Ротор; 12 - Защитные полосы.
Рис.2. а - зубчатая шарошка; б - штыревая шарошка; в - дисковая шарошка; г - диски со штырями.
При проходке тоннелей в крепких скальных грунтах, практически не требующих временного крепления контура выработки, механизированная тоннеле проходческая машина может не иметь хвостовой оболочки, а ножевое и опорное кольцо выполняют только ограждающие функции. Однако если по трассе проходки ожидается встреча с зонами нарушенных грунтов, целесообразно вести проходку с помощью щита.
Технические характеристики
Марка проходческого щита | |
Тип исполнительного рабочего органа | Щит с шарошками и дисками |
Диаметр обделки, мм - Наружный - Внутренний | 6000 5700 |
Ширина кольца обделки | 1000 |
Масса элемента обделки, кгс | 2000 |
Марка укладки | ТУ-7М, Кольцевой на тележке |
Длина комплекса | 48 |
Число технологических тележек | 1 |
Число передвижных платформ | 4 |
Конвейер: - Число - Тип - Производительность | 2 Ленточный 120 |
Скорость проходки, м/мес (м/ч) | 150, (1-2) |
Масса комплекса, тс | 294 |
3. Технологическая схема сооружения тоннеля модификацией итогового комплекса
Расчетная часть