Выбор схемы проходческого щитового комплекса

Общие положения

В проекте выбор типа проходческого комплекса следует производить исходя из заданных инженерно-геологических и гидрогеологических условий, назначения и длины тоннеля, предполагаемых скоростей проходки. При этом определяющим является выбор типа проходческого щита. При выборе типа комплекса в ходе выполнения курсового проекта следует руководствоваться данными, приведенными в табл. 2 Приложения.

В грунтах с изменяющимися физико-механическими свойствами должны применяться механизированные щиты со сменными исполнительными органами, работоспособными в заданных инженерно-геологических условиях. При курсовом и дипломном проектировании типовые комплексы могут применяться с конструкциями обделок, отличающихся по диаметру от перегонных тоннелей метрополитена, при условии внесения соответствующих изменений в размеры щита, укладчика и другого оборудования. При установлении технологической схемы разрешается использовать машины и агрегаты из разных типовых комплексов.

При ухудшении свойств грунтов следует предусматривать возможность внесения таких изменений в конструкцию щита, как перевод герметизированного щита в открытый режим или режим активного пригруза забоя, снятие исполнительного рабочего органа и превращение щита в немеханизированный, установка защитных козырьков в ножевой части и горизонтальных площадок, внедряемых в грунт, установка дополнительных забойных гидроцилиндров и т. п.

Тип укладчика обделки должен соответствовать принятой конструкции обделки и способу транспортирования грунта из забоя.

Не рекомендуется применять в курсовых проектах механизированные щиты в комплексе с рычажными укладчиками обделки, так как это не позволяет совмещать во времени процессы разработки забоя и монтажа обделки.

Остальные элементы проходческих комплексов (технологические тележки, передвижные платформы, транспортные средства и т. п.), идентичные по своему устройству, должны иметь размеры, соответствующие диаметру обделки тоннеля.

Выбор типа щита

Немеханизированные щиты могут быть применены в различных грунтах, начиная от неустойчивых водонасыщенных (один из специальных способов проходки) и кончая скальными грунтами, разрабатываемыми буровзрывным способом.

Конструкции немеханизированных щитов изготавливаются как с открытой, так и закрытой головной частью. Щиты с открытой головной частью используются в самых разнообразных инженерно-геологических условиях, в том числе в слабоустойчивых грунтах естественной влажности. В этом случае головная часть щита оснащается приспособлениями для крепления забоя: забойными щитовыми гидроцилиндрами для реализации шандорного крепления, жесткими площадками, разделяющими ее на ярусы для формирования нескольких более мелких осыпей, режущими решетками.

В обводненных неустойчивых грунтах применяют щиты с закрытой головной частью, отделенной от опорного кольца герметичной диафрагмой.

Применение механизированных щитов рационально для тоннелей значительной протяженности (длиной более 500 м) в однородных грунтах с f = 0,6…7. Конструкция механизированных щитов специализирована, т. е. предназначена для определенных геологических и гидрологических условий, в которых их работа экономически эффективна.

Таблица 5.1