Проходческий щит – это специализированное оборудование, которое широко используется при строительстве подземных тоннелей и шахт. Он позволяет осуществлять механизированное бурение и прокладку проходов в почвах различной плотности и грунтовых условиях. Проходческий щит состоит из нескольких основных компонентов, которые взаимодействуют между собой для обеспечения процесса бурения.
Устройство проходческого щита включает в себя мощную гидравлическую систему, контрольно-измерительные приборы, транспортные ленты и ленточный конвейер. Основной рабочей единицей щита является буровая головка, оборудованная режущим блоком и системой подачи грунта на транспортные ленты. Буровая головка может иметь разные диаметры, в зависимости от требований проекта.
Принцип работы проходческого щита основан на механизированной гидромеханической системе. Буровая головка, закрепленная на рабочем фронте, прокладывает проход, перемещаясь вперед при помощи гидравлических приводов. В процессе работы щита происходит синхронизированное бурение и установка бетонных сегментов, которые образуют стенку тоннеля. Грунт, выбранный буровой головкой, передается на транспортные ленты и вывозится из тоннеля через шахту или специальное отверстие.
Устройство проходческого щита
- Рабочий фронт. Это передняя часть щита, где происходит непосредственное бурение и прокладка туннеля. Здесь устанавливаются режущие головки, армирующие гидроцилиндры и другие необходимые механизмы.
- Ободковая машина. Она является своеобразной опорой, на которой устанавливается обратный ход движения. Ободковая машина также обеспечивает устойчивость рабочего фронта.
- Гидрозащитный кожух. Данный элемент позволяет предотвратить попадание воды в щит, что может негативно сказаться на работе механизмов и инструментов.
- Гидрозащитная штора. Она выступает в качестве дополнительного средства защиты от воды. Гидрозащитная штора препятствует попаданию влаги в рабочую зону, обеспечивая безопасное условие для работы.
- Перекладчики. Они позволяют подачу грунта с помощью конвейерной ленты или другой системы на поверхность. Перекладчики обеспечивают сбор и эвакуацию выемочного материала.
Устройство проходческого щита позволяет проводить бурение тоннелей без необходимости забортирования или закрытия проезжей части. Вывоз грунта осуществляется непосредственно во время процесса бурения, что обеспечивает более чистую и безопасную рабочую среду.
Принцип работы проходческого щита
Проходческий щит состоит из нескольких основных элементов, включая охранную оболочку, переднюю и заднюю щитовые дверцы, приводной цилиндр, дозирующее устройство для подачи жидкой смеси под высоким давлением, гидравлические цилиндры и т.д. Каждый из этих элементов выполняет свою функцию и взаимодействует с другими частями машины, обеспечивая непрерывную и эффективную проходку тоннеля.
Проходческий щит оснащен специальными режущими головками, которые имеют режущую кромку и поворачиваются вокруг вертикальной оси. Режущие головки выполняют работу по разрушению грунта, благодаря чему щит может продвигаться вперед. В зависимости от типа грунта, используются разные типы режущих головок, которые наиболее эффективно разрушают и добывают грунт.
Основные этапы работы проходческого щита
Подготовка места проведения работ. Перед началом работы проходческого щита необходимо подготовить место проведения работ. В районе будущего туннеля необходимо освободить участок от посторонних объектов и провести инженерные изыскания для определения грунтовых и геологических условий.
Строительство начальной выработки. Первым этапом работы проходческого щита является строительство начальной выработки — малого диаметра отбоя, который создается вручную с использованием штанг и буровых инструментов. Начальная выработка служит для установки проходческого щита.
Установка проходческого щита. После готовности начальной выработки производится установка проходческого щита. Щит состоит из передней и задней стенок, а также консолей, которые поддерживают щит во время передвижения. Установка щита осуществляется с помощью специального крана или гидравлической системы.
Проходка туннеля. После установки щита начинается проходка туннеля. Щит перемещается вперед, одновременно строительствуя обсадные конструкции и удаляя выработанный грунт. В процессе проходки туннеля происходит непрерывное установление бетонных сегментов, которые образуют обсадную конструкцию туннеля.
Систематическая поддержка и обслуживание щита. Во время работы проходческого щита необходима его систематическая поддержка и обслуживание. Это включает в себя контроль за работой щита, проверку состояния обсадки и регулярное техническое обслуживание оборудования щита.
Завершение работ. По завершении проходки туннеля проходческий щит демонтируется и вывозится с места работ. После этого проводятся дополнительные работы по финишной отделке туннеля, устанавливаются необходимые системы безопасности и осуществляется приемка выполненных работ.