Tuning sköldar: beskrivning, syfte. Horisontell borrning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Humanity har framgångsrikt utvecklat underjordiska utrymmen i mer än ett sekel. Vi talar inte bara om tunnelbanor, som finns i alla större städer i världen, utan också om gruvdrift skapad för utvinning av mineraler. I båda fallen används specialutrustning - tunnelsköldar, som garanterar säkerheten för utrustning och underhållspersonal under markarbeten.

Den första tunnelskölden användes 1825 under byggandet av en tunnel under Themsen. Sedan dess har denna typ av utrustning upprepade gånger använts vid byggandet av tunnelbanor i så stora städer som Moskva, St. Petersburg, Jekaterinburg och andra megastäder.

Tuning Shield

Tuning shield är en rörlig prefabricerad metallstruktur i form av en ihålig cylinder. Den är konstruerad på platsen för en gruva som arbetar eller under byggandet av en tunnelbana för att skydda minor som lagts i horisontell riktning från kollaps. Ibland kallas det också ett tillfälligt eller mobilt stöd - en speciell design,som byggs för att skydda tunnelns väggar från kollaps.

Strukturellt sett är tunnelsköldar en komplex uppsättning utrustning, som inkluderar tre huvuddelar:

1. Kniv. Själva processen att borra och bryta berg sker i den.
2. Referens. Fungerar för att rymma extrautrustning, såväl som hydrauliska domkrafter, vilket tvingar skölden att röra sig framåt.
3. Svans. Tillhandahålla skydd för personalen vid uppförande av permanent stöd.

Tunnelskölden kan innehålla en mängd olika utrustning som är nödvändig för att förenkla arbetet med att utveckla ett ansikte, transportera jordmassor, stärka och skydda väggar från kollaps.

Design av tunnelsköld

Huvudelementen i skölden är skalet och knivringen, på vilka skärelementen i tunnelskölden är placerade. I vissa modeller är "skärarna" gjorda i form av hårdlegerade skär placerade i en viss vinkel mot varandra på rotorns arbetsyta, samt en stödring.

Framåt, in i utrymmet framför knivarna, förs skölden fram av hydraulcylindrar som vilar på den sista foderringen. Därefter är hydraulcylindrar i borrhålet involverade i processen, som pressar de prefabricerade träpanelerna mot berget så att det inte kollapsar.

Det fria utrymmet mellan stöd- och knivringarna är uppdelat i celler med vertikala skiljeväggar och i nivåer av horisontella skott. Inom dessa fack ärnödvändig utrustning. Horisontella skott kan förlängas med hydrauliska domkrafter.

Klassificering av tunnelsköldar efter tvärsnittsform

Som regel monteras tunnelsköldar direkt på arbetsplatsen. Stödringen och knivringen är konstruerade av stålsegment och skalet är bildat av stålplåtar böjda längs en cylindrisk yta.

Horisontell borrutrustning skiljer sig i tvärsnittsform, dimensioner, utvecklingsmetod och användningsområde. Den vanligaste tvärsnittsformen är en cirkel. Mindre vanliga är bilar med rektangulära, välvda och andra former.

Typer av sköldar enligt längden på diametern

Baserat på diametrarna på tunnelsköldar, särskiljs följande typer av strukturer:

1. Small (upp till 3200 mm) - används i stadstjänster för att lägga uppsamlartunnlar.
2. Medium (upp till 5200 mm) - används för att lägga hydraulisk kommunikation och gruvdrift.
3. Large (över 5 200 mm) - övas när man skapar järnvägstunnlar, tunnelbanelinjer, stora gruvdrift.

Arbetsytans tvärsnittsarea varierar från 10 till 16 kvadratmeter eller mer, beroende på arbetsytans diameter.

Typer av utrustning efter metod för ansiktsutveckling

När man utvecklar mineraler eller skapar underjordiska kommunikationer, utförs horisontell borrning av olika typertunnelsköldar.

De skiljer sig åt i graden av mekanisering av de verkställande organen:

1. Fullt mekaniserad. För att förstöra berget i sådana strukturer används specialutrustning - grävmaskin, planetariska, stavarbetande kroppar, såväl som hydromekaniska slaginstallationer.
2. Delvis mekaniserad. Frånvaron av en speciell anordning för utveckling av jordlager är deras exklusiva egenskap. För att förstöra stenar används här hammare, sprängning utförs eller den främre spetsiga delen av skölden pressas ner i marken.
3. Special tunnelsköldar. I sådana strukturer är huvuddelen stängd. De används för att skapa tunnlar under särskilt svåra geologiska förhållanden.

Samtidigt är strukturerna indelade i typer utformade för att fungera under olika förhållanden - fuktiga jordar, för utveckling av ytor i lösa och instabila bergarter och för att köra in i marker med en styrka på 0,5 till 5 och högre.

Utrustningens syfte

Tuning-sköldar används för att skapa minor i horisontell riktning. Denna typ av arbete kallas "horisontell borrning" och används inom olika grenar av mänsklig verksamhet. Oftast används det för att skapa och bygga ut befintliga tunnelbanor, för att utveckla mineraler.

Nyligen, läggning av olika kommunikationslinjer under bilvägar, linjer och andra kommunikationsmedel, så kallade horisontell riktningsborrning eller hårddisk.

Horisontell riktningsborrning

Den utbredda användningen av denna teknik beror på dess höga ekonomiska effektivitet. Närmare bestämt:

• tar bort behovet av att reparera vägar efter händelser;
• du behöver inte blockera trafikflödet och skapa omvägar;
• det är möjligt att lägga nya linjer utan att kränka integriteten hos befintliga.

När man tillämpar metoden för horisontell riktningsborrning, skapar operatören av tunnelskölden ett pilothål, som sedan expanderas med en kant - en omvänt verkande expander. En sträng rörledning dras genom den färdiga tunneln.

Som det senare används ofta en polymerhylsa som sedan fylls med betong. Efter att cementblandningen härdat (cirka 21 dagar) är den nya kommunikationslinjen klar.

Tuning shields today

Ett levande exempel på användningen av en tunnelsköld kan vara byggandet av en del av tunneln längs "Frunzensky-radien" med en längd på 3760 meter mellan stationerna "Prospect of Glory" och "Yuzhnaya" i tunnelbanan i St. Petersburg.

Projektet involverar ett företag från Tyskland Herrenknecht AG, som åtar sig att tillverka en tunnelsköld. Metrostroy är ett deltagande företag från den ryska sidan, vars anställda utvecklade ett projekt för att skapa den första dubbelspåriga tunneln i det postsovjetiska rymden.

Före detta inhemskt företagredan samarbetat med en tysk tillverkare. Aurora-skölden som tillhandahålls av honom används aktivt för att bygga lutande passager vid Spasskaya-stationen.