Tunnelsköld
En tunnelsköld är en rörlig prefabricerad metallkonstruktion som säkerställer ett säkert uppförande av en gruva som arbetar och konstruktionen av en permanent foder ( foder ) i den. Tunnelskölden används vid konstruktion av tunnlar för olika ändamål, vid utveckling av mineralfyndigheter under jord. Tunnelskölden är ett strukturellt element i vissa typer av tunnelborrningskomplex (TPK).
För första gången användes en tunnelsköld i Storbritannien av Mark Brunel under byggandet av en tunnel under Themsen ( 1825 ). Med deras hjälp byggdes de flesta tunnelbanetunnlarna .
Diametern på de resulterande tunnlarna kan variera från en till 19 meter. Den största diametern, 17,6 m [1] , är vid en tunnelsköld som arbetar med byggandet av en vägtunnel i Hong Kong.
För att skapa tunnlar med liten diameter används horisontell borrning - en längd på upp till 2 km, en diameter på upp till 1,2 m.
Användningen av tunnelsköldar
- vid byggande av tunnlar för olika ändamål
- i utvecklingen av mineralfyndigheter under jord
Arbetsverktyg för tunnelsköldar
- knivring
- stödring
- skärmuttag
- bottenhålsdomkrafter
- plattformsuttag
- rör
- ballaster
- horisontella och vertikala skiljeväggar
Typer av sköldar
Icke-mekaniserade sköldar
- Icke-mekaniserad sköld - en sköld som endast används för att skydda ansiktet från kollaps, medan arbetaren manuellt eller med hjälp av en jackhammer gräver ut jord från den.
- En icke-mekaniserad skärm med kassun är en skärm som används för att köra i vattenmättade jordar, när ytan på baksidan av skölden blockeras av ett skott och luft pumpas in i det resulterande utrymmet med hjälp av en kompressor (upp till en tryck på 2-5 atm ), som "klämmer" grundvattnet djupt in i klipporna och skyddar slakt från mottagandet. Metoden är mycket effektiv ur teknisk synvinkel, men extremt ohälsosam för arbetarna eftersom den orsakar tryckfallssjuka .
Mekaniserade sköldar
- En mekaniserad sköld är en sköld (eller snarare, redan ett komplex), där manuellt arbete nästan är uteslutet, och nästan alla operationer utförs av operatören från kontrollpanelen. Jordgrävning utförs av en stålrotor med fräsar som roterar på skärmaxeln, varefter jorden matas till transportören och från den till vagnarna. I Sovjetunionen användes denna typ av sköld först 1949 .
- Mekaniserad sköld med caisson - en mekaniserad sköld med användning av caisson ansikte.
- En mekaniserad skärm med jordbelastning är en mekaniserad skärm där den utvecklade jorden först matas in i en förseglad kammare av jordbelastningen (där trycket är lika med trycket i ansiktet) och avlägsnas från den med en skruv transportband. Denna typ av sköldar används i situationer där den minsta sättningen av de överliggande jordlagren inte kan tillåtas, och speciella metoder för tunnling i instabila vattenmättade jordar (frysning, avvattning) inte motiverar sig själva.
- En mekaniserad skärm med en hydraulisk belastning är en mekaniserad skärm där den utvecklade jorden först matas in i den hydrauliska lastkammaren, in i vilken i sin tur en bentonitlösning tillförs under tryck (upp till flera tiotals atm). Blandning med den släpps den krossade utvecklade jorden ut genom rörledningen till ytan, där den separeras från bentonit i separatorn, som återförs tillbaka till den hydrauliska lastkammaren. Detta är en mycket dyr, men den mest moderna typen av sköldar, som, när det gäller frånvaron av sättningar av de överliggande jordlagren, är ännu mer perfekt än en sköld med en jordbelastning.
Icke-mekaniserade sköldar används för att driva korta tunnlar (upp till 1,0-1,5 km långa) i svaga, krossade bergarter, och mekaniserade sköldar används för att bygga långa tunnlar i homogena bergarter. Sköldmetoden med hjälp av mekaniserade skärmar ger höga penetrationshastigheter. Så när man körde en destillationstunnel av St. Petersburgs tunnelbana i proterozoiska (kambriska) leror, uppnåddes en rekordhastighet av penetration: 1250 linjära meter per månad [2] .
Producenter
Världens största tillverkare av mekaniserade sköldar inkluderar följande företag:
Så, TPMK "Nadezhda" med en diameter på 10,5 m, som fungerade på dubbelspårstunneln på Nevsko-Vasileostrovskaya-linjen i S: t Petersburgs tunnelbana , utvecklades av Metrostroy tillsammans med det tyska företaget Herrenknecht AG [4]
Historik
Den första tunnelskölden i historien designades av den engelske ingenjören Mark Brunel under byggandet av en tunnel under Themsen 1825. Uppfinnaren kom på idén till den här enheten när han såg en skeppsmask karva en väg genom hårda ekflis. Brunel märkte att bara huvudet på en liten blötdjur var täckt med ett hårt skal. Med hjälp av sina taggiga kanter borrade sig masken in i trädet. Fördjupning lämnade han ett jämnt skyddande lager av kalk på passagens väggar [5] .
Se även
Anteckningar
- ↑ WELTRECORD. HAUPTDURCHSCHLAG BEIM JAHRHUNDERT-BAUWERK GOTTHARD. . Datum för åtkomst: 4 januari 2011. Arkiverad från originalet den 9 december 2010. (obestämd)
- ↑ Tunneldrivning med en sköldmetod . Underjordisk expert . Hämtad 23 maj 2018. Arkiverad från originalet 24 maj 2018. (obestämd)
- ↑ EN NY SKÖLD FRÅN SKURATOV-PLANTEN TESTAS . Hämtad 3 februari 2019. Arkiverad från originalet 4 februari 2019. (obestämd)
- ↑ Sköldtunnlar av destillationstunnlar (otillgänglig länk) . Datum för åtkomst: 29 januari 2017. Arkiverad från originalet 2 februari 2017. (obestämd)
- ↑ David Macauley . Themsen Tunnel // Hur den är byggd: från broar till skyskrapor. The Illustrated Encyclopedia = Bygga stort. — M. : Mann, Ivanov i Ferber, 2015. — S. 69. — 192 sid. - (MYT. Barndom). - 5000 exemplar. - ISBN 978-5-00057-364-8 . - ISBN 978-5-00100-686-2 .
Länkar