Tuning schilden: beschrijving, doel. Horizontaal boren

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

De mensheid ontwikkelt al meer dan een eeuw met succes ondergrondse ruimte. We hebben het niet alleen over metro's, die aanwezig zijn in alle grote steden van de wereld, maar ook over mijnwerkingen die zijn gecreëerd voor de winning van mineralen. In beide gevallen wordt speciale apparatuur gebruikt - tunnelschilden, die de veiligheid van apparatuur en onderhoudspersoneel tijdens grondwerken garanderen.

Het eerste tunnelschild werd in 1825 gebruikt tijdens de bouw van een tunnel onder de rivier de Theems. Sindsdien is dit type apparatuur herhaaldelijk gebruikt bij de aanleg van metro's in grote steden als Moskou, St. Petersburg, Jekaterinenburg en andere megasteden.

Tuning Shield

Tuning shield is een beweegbare geprefabriceerde metalen structuur in de vorm van een holle cilinder. Het is gebouwd op de plaats van een mijn die in werking is of tijdens de bouw van een metro om mijnen die in horizontale richting zijn gelegd te beschermen tegen instorting. Soms wordt het ook wel een tijdelijke of mobiele ondersteuning genoemd - een speciaal ontwerp,die wordt gebouwd om de muren van de tunnel te beschermen tegen instorting.

Structureel gezien zijn tunnelschilden een complexe set apparatuur, die uit drie hoofdonderdelen bestaat:

1. Mes. Het hele proces van boren en ontginnen van gesteente vindt er plaats.
2. Referentie. Dient voor hulpapparatuur, evenals hydraulische vijzels, waardoor het schild naar voren wordt gedwongen.
3. Staart. Zorg voor bescherming voor personeel bij het opzetten van permanente ondersteuning.

Het tunnelschild kan een verscheidenheid aan apparatuur bevatten die nodig is om het werk van het ontwikkelen van een gezicht, het transporteren van aardmassa's, het versterken en beschermen van muren tegen instorten te vereenvoudigen.

Ontwerp van tunnelschild

De belangrijkste elementen van het schild zijn de schaal en de mesring, waarop de snijelementen van het tunnelschild zich bevinden. In sommige modellen zijn de "snijders" gemaakt in de vorm van hardgelegeerde inzetstukken die zich onder een bepaalde hoek ten opzichte van elkaar op het werkoppervlak van de rotor bevinden, evenals een steunring.

Vooruit, in de ruimte voor de messen, wordt het schild voortbewogen door hydraulische cilinders die op de laatste voeringring rusten. Daarna worden hydraulische cilinders in het boorgat bij het proces betrokken, die de geprefabriceerde houten panelen tegen de rots drukken zodat deze niet instort.

De vrije ruimte tussen de steun en mesringen is verdeeld in cellen door verticale schotten en in lagen door horizontale schotten. Binnen deze compartimenten isbenodigde materialen. Horizontale schotten kunnen worden verlengd met hydraulische vijzels.

Classificatie van tunnelschilden door de vorm van de dwarsdoorsnede

In de regel worden tunnelschilden direct op de werkplek gemonteerd. De steunring en mesring zijn gemaakt van stalen segmenten en de schaal is gevormd uit staalplaten die langs een cilindrisch oppervlak zijn gebogen.

Horizontale boorapparatuur verschilt in dwarsdoorsnedevorm, afmetingen, ontwikkelmethode en toepassingsgebied. De meest voorkomende dwarsdoorsnedevorm is een cirkel. Minder gebruikelijk zijn auto's met rechthoekige, gebogen en andere vormen.

Soorten schilden volgens de lengte van de diameter

Op basis van de diameters van tunnelschilden worden de volgende soorten constructies onderscheiden:

1. Klein (tot 3200 mm) - gebruikt in stedelijke diensten voor het leggen van collectortunnels.
2. Medium (tot 5200 mm) - gebruikt voor het leggen van hydraulische communicatie en mijnbouw.
3. Groot (meer dan 5200 mm) - geoefend bij het maken van spoorwegtunnels, metrolijnen, grote mijnbouwwerken.

De dwarsdoorsnede van het werkoppervlak varieert van 10 tot 16 of meer vierkante meter, afhankelijk van de diameter van het werkoppervlak.

Soorten apparatuur naar gezichtsontwikkeling

Bij het ontwikkelen van mineralen of het creëren van ondergrondse communicatie, wordt horizontaal boren door verschillende typen uitgevoerdtunnel schilden.

Ze verschillen in de mate van mechanisering van de uitvoerende organen:

1. Volledig gemechaniseerd. Om het gesteente in dergelijke constructies te vernietigen, wordt speciale apparatuur gebruikt - graafmachines, planetaire, staafbewerkingslichamen, evenals hydromechanische impactinstallaties.
2. Gedeeltelijk gemechaniseerd. Het ontbreken van een speciaal apparaat voor de ontwikkeling van bodemlagen is hun exclusieve kenmerk. Om rotsen te vernietigen, worden hier jackhammers gebruikt, wordt er gestraald of wordt het voorste puntige deel van het schild in de grond gedrukt.
3. Speciale tunnelschilden. In dergelijke structuren is het kopgedeelte gesloten. Ze worden gebruikt om tunnels te maken in bijzonder moeilijke geologische omstandigheden.

Tegelijkertijd zijn de structuren onderverdeeld in typen die zijn ontworpen om in verschillende omstandigheden te werken - vochtige grond, voor de ontwikkeling van vlakken in losse en onstabiele rotsen en voor het rijden in landen met een sterkte van 0,5 tot 5 en hoger.

Doel van apparatuur

Tuning schilden worden gebruikt om mijnen in horizontale richting te maken. Dit soort werk wordt "horizontaal boren" genoemd en wordt gebruikt in verschillende takken van menselijke activiteit. Meestal wordt het gebruikt om bestaande metro's te creëren en uit te breiden, om mineralen te ontwikkelen.

Onlangs het leggen van verschillende communicatielijnen onder auto'swegen, alignementen en andere communicatiemiddelen, ook wel horizontaal gestuurd boren of HDD genoemd.

Horizontaal gestuurd boren

Het wijdverbreide gebruik van deze technologie is te danken aan de hoge economische efficiëntie. Specifiek:

• verwijdert de noodzaak om wegen na gebeurtenissen te herstellen;
• het is niet nodig om de verkeersstroom te blokkeren en omleidingen te maken;
• het is mogelijk om nieuwe lijnen te leggen zonder de integriteit van bestaande te schenden.

Bij het toepassen van de horizontaal gestuurde boormethode, maakt de bediener van het tunnelschild een geleidegat, dat vervolgens wordt vergroot met een rimmer - een omgekeerd werkende expander. Er wordt een reeks pijpleidingen door de voltooide tunnel getrokken.

Als laatste wordt vaak een polymeerhuls gebruikt, die vervolgens wordt opgevuld met beton. Nadat het cementmengsel is uitgehard (ongeveer 21 dagen), is de nieuwe communicatielijn klaar.

Tuning schilden vandaag

Een levend voorbeeld van het gebruik van een tunnelschild kan de constructie zijn van een deel van de tunnel langs de "Frunzensky-straal" met een lengte van 3760 meter tussen de stations "Prospect of Glory" en "Yuzhnaya" in de metro van St. Petersburg.

Bij het project is een bedrijf uit het Duitse Herrenknecht AG betrokken, dat zich ertoe verbindt een tunnelschild te vervaardigen. Metrostroy is een deelnemend bedrijf van Russische zijde, wiens medewerkers een project ontwikkelden om de eerste dubbelsporige tunnel in de post-Sovjet-ruimte te creëren.

Voorheen binnenlandse firmawerkte al samen met een Duitse fabrikant. Het door hem geleverde Aurora-schild wordt actief gebruikt voor de constructie van hellende doorgangen bij het station Spasskaya.