Краткий исторический обзор

Вопрос 1

Краткий обзор развития щитового способа сооружения тоннелей. Основные конструктивные элементы проходческого щита, их назначение.

Щитовой способ сооружения тоннелей — щитовая проходка — основан на применении в забое тоннеля специального агрегата проходческого щита.

Щит – временная передвижная металлическая крепь, предназначенная для защиты предзабойного пространства на период выполнения всех операций проходческого цикла.

Основные операции проходческого цикла:

· разработку грунта,

· крепление забоя,

· уборку грунта,

· возведение обделки.

Краткий исторический обзор

«Впервые щитовую проходку осуществил Марк Брюнель при строительстве подводного тоннеля под Темзой (1825-1846 гг.) в Англии. Длина тоннеля составила 450 метров.

Первый механизированный щит (т.н. щит Прейса) применён в 1897 на строительстве Центральной железнодорожной линии в Лондоне.

В России впервые щитовая проходка была применена при строительстве Московского метрополитена в 1934 году. В 1936 году был создан первый отечественный механизированный щит (Щит Варганова).

Впервые щиты с активным пригрузом забоя были использованы в Японии в 1972-1974 гг.»

Форма поперечного сечения щита повторяет очертание тоннельной обделки и, как правило, круговая, но может быть сводчатой и прямоугольной

Щитовая проходка по сравнению с открытым способом производства

работ является более предпочтительной и экономичной в следующих

случаях:

· прокладка коммуникаций на большой глубине, под транспортными магистралями и застроенными

участками;

· пересечение сборными коллекторами или большими осушительными водоводами городских главных

транспортных проездов, площадей, автодорог и железнодорожных линий;

· прокладка туннелей или штолен большого поперечного сечения

на глубине более 12 м на застроенных территориях;

· работы по реконструкции коммуникаций уже застроенных территорий, особенно в городских центрах, а также прокладка новых подземных коммуникаций;

1 – ножевое кольцо

2 – грунт забоя

3 – щитовые домкраты

4 – опорное кольцо

5 – обделка

6 – хвостовая оболочка щита

7 – цементно-песчаный раствор

8 – горизонтальные перегородки

9 – вертикальные перегородки

В головной части щита под защитой ножевого кольца 1 разрабатывают на глубину заходки W грунт забоя 2 и выполняют его крепление. Затем при помощи гидравлических щитовых домкратов 3, установленных по периметру опорного кольца 4, передвигают щит вперед в разработанное пространство. При этом домкраты опирают в ранее возведенную обделку, чаще всего сборную, состоящую из отдельных колец 5, ширина которых b равна или кратна глубине заходки. После передвижки щита и уборки штоков домкратов в освободившемся пространстве под защитой хвостовой оболочки 6 возводят очередное кольцо обделки. По мере передвижения щита и выхода обделки из-под оболочки зазор 7 между обделкой и грунтом заполняют под давлением цементно-песчаным раствором, обеспечивая надежный контакт обделки с грунтовым массивом. Для придания щиту необходимой жесткости в пределах ножевого и опорного колец ставят одну-две горизонтальные перегородки 8, используемые одновременно как рабочие подмости, и две-три вертикальные перегородки 9.