Ключевые технологии и приемы использования щитовых проходческих комплексов при сооружении туннелей - страница 28

Рис. 1-51. Проходческий щит «Цзинь Юэ» успешно реализовал проект по перекладке туннеля шанхайской дороги Дапу

Рис. 1-52. Ключевые технологические достижения

Рис. 1-53. Государственная лаборатория щитовой конструкции и туннельной техники

Рис. 1-54. Государственная лаборатория полнопрофильных туннельных бурильных машин

Среди них наиболее конкурентоспособными являются шесть отличных предприятий по разработке и производству щитов, такие как Китайская корпорация железнодорожных инженерных оснащений, Китайская корпорация тяжелой промышленности железнодорожного строительства, Корпорация северная тяжелой промышленности, филиал машиностроения Шанхайского АОО строительства туннелей, ООО Машиностроения Чжунцзяо Тянхэ, ООО Промышленности Саньсань провинции Ляонин и т. д. Показатели эффективности производимых ими щитов соответствуют или превышают показатели международных аналогов, замещают импорт и экспортируются в Сингапур, Малайзию, Израиль, Индию и другие страны.

2.1. О ЩИТОВОЙ ПРОХОДКЕ

2.1.1. Базовые понятия о щитовой проходке

Метод щитовой проходки – это один из видов технологии подземного землеройного туннельного строительства, при котором прохождение под землей осуществляется с помощью специальной конструкции под названием «щит», который, предотвращая обвал и создавая стабильную поверхность забоя, одновременно производит внутри конструкции безопасную выемку грунта и облицовку внутренних стенок шахты, тем самым формируя готовый туннель.

Согласно этому определению, щитовой метод состоит из трех основных элементов: стабилизации поверхности забоя, выкапывания (выемки) грунта и облицовки (обделки) при помощи конструкции – щита. При выкапывании грунта с помощью щита необходимо решить три главных задачи: выбор рабочей режущей поверхности, способа уравновешивания давления на рабочую поверхность и выгрузки шлаковой почвы из шахты. При выборе режущей поверхности, в одинаковых конструктивных условиях пласта и режущей головки, принципиальной разницы нет, остается решить вопрос балансировки и удаления шлака. Что касается обделки туннеля: во время продвижения щита в грунтовом пласте, окружающие породы поддерживаются защитной оболочкой корпуса щита и тюбингами (сегментами туннельного кольца), таким образом предотвращая обрушение почвы и песчаных масс во время строительства туннеля. Щит закрытого типа с помощью компрессии глины, либо компрессии шламовой жидкости, создает сопротивление давлению земляных пород и давлению воды, тем самым обеспечивая удерживание и стабильность забоя. Щит открытого типа может применяться в случае, если забой является самонесущим, в противном случае требуются дополнительные вспомогательные меры.

Главный принцип щитопроходной технологии – это завершение работ с минимальным, насколько это возможно, колебанием окружающих пород, тем самым максимально снижая воздействие на наземные строения и фундаментные коммуникации.

Первоначально метод щитовой проходки применялся с использованием ручной, либо механической силы при проведении землеройных работ с применением сжатого воздуха для создания устойчивости забоя и выемки грунта. Если окружающие породы были крайне текучими, то для укрепления и предотвращения протечек применялся метод цементирования, при котором в условиях мягких земляных пластов могли проводиться работы закрытого типа.