Подземное строительство коллекторов и тоннелей при помощи метода щитовой проходки

Щит — это строительная крепь, которая собрана полностью из металлических элементов, впереди нее ведется выработка грунта и возводится обделка внутренних сооружений и конструкций.

Щит включает в себя три главные части:

• передняя — это непосредственно режущий орган щита

• средняя — это опора (где в основном размещают домкраты)

• задняя — это хвост.

С помощью режущего органа, щит продавливают в грунт специальными домкратами, и происходит разработка либо ручным, либо с помощью механизмов.

Стенки коллектора обделывают с помощью сборных железобетонных, а также чугунных тюбингов в задней части щита.

Все щиты условно можно разделить на немеханизированные и механизированные.

Немеханизированный щит двигается со скоростью ориентировочно от 0,8 до 1,2 метров в смену.

Механизированный щит идет заметно быстрее, а трудоемкость и работ разительно снижается, обеспечивая правильной формы контур выработки, без каких-либо дефектов, что позволяет использовать разнообразные типы обделок.

На данный момент было спроектировано и собрано огромное количество разных типоразмеров щитов для проходки для нужд российского и зарубежного строительства.

Щитовая проходка происходит в следующем порядке:

Сначала выполняется разбивка трассы (геодезическая)

Далее в шахте устраивают вертикальные стволы, вдоль которых в дальнейшем будут спускаться и подниматься проходческие щиты, бригады рабочих, будет производиться водоотлив и т.п.

По мере выемки грунта все стенки ствола необходимо зафиксировать с помощью шпунта: деревянного, деревометаллического, чугунных тюбингов, а также монолитного железобетона.

Далее необходимо начать возводить непосредственно сам тоннель. Чтобы ввести щит в забой, необходимо в шахтном стволе выполнить проем, а с другой стороны — смонтировать упорную стену. В проеме устанавливается щит, который и производит разработку грунта. К устройству обделки бригада рабочих сможет приступить только после того, как щит будет полностью погружен.

После обделки нагнетается раствор цементный – и называется это нагнетание первичное и повторное или контрольное. Последнее выполняют через полчаса после первичного. Все работы по нагнетанию с помощью растворонасосов либо растворонагнетателей.

Сложность выполнения обделки тоннеля снижается на 20 - 30%, если в работе использовать монолитный пресс-бетон или бетонные кольца. Смысл данного метода работ состоит в том, что взамен сборных блоков используют состоящую из нескольких частей исключительно металлическую опалубку. Регулярно через строго каждые полметра, с помощью пневмоагрегатов, выполняется бетонирование пустого пространства по всему периметру, а именно между самим щитом и опалубкой.

Затем мощным усилием щит благодаря специальным домкратам двигается между опалубкой и поверхности щита, выполняют сдавливание бетона. В конце каждого этапа выемки грунта пресс-кольцо перемещают и устраивают следующий ярус опалубки.

Опалубку возможно разобрать только после того, как бетон смог достигнуть необходимой проектной прочности.