Прокладка трубопроводов методом щитовой проходки

Прокладка трубопроводов методом щитовой проходки

Иванова Виктория Валерьевна

преподаватель ОБПОУ «Курский монтажный техникум»

Метод щитовой проходки применяется  для возведения  канализационных коллекторов и подземных тоннелей.

Данная технология  предполагает закрепление стенок тоннеля сборными тюбингами из чугуна или железобетона  или  монолитными и керамическими блоками.

Разработка грунта осуществляется под прикрытием - щитом.

Проходческий щит для щитовой прокладки - это металлическая оболочка, диаметр которой равен диаметру тоннеля.

Щитовая проходка обеспечивает безопасность и высокую эффективность проводимых. Метод позволяет работать в сложных инженерно-геологических условиях, например, если тоннели возводят в слабых или полускальных породах с трещинами. Также щитовую проходку применяют в условиях плотной городской застройки.

Щит состоит из трех частей:

- 1 - режущей передней части клиновидной формы;

- 2 -опорной  средней части с домкратами;

    -  3 - хвостовой задней части.

В задней части щита формируются стенки коллектора.

Диаметр щитов варьируется от 2 до 5 м. Бывают частично-механизированные, полностью-механизированные и немеханизированные щиты. Выбор зависит от способов разработки и транспортировки грунта.

Преимущество немеханизированных щитов - простота эксплуатации. Эти щиты используют при возведении коллекторов диаметром до 2,5 м.

 Механизированные щиты отличаются большей производительностью, но ими сложнее управлять.

У немеханизированных щитов мало конструкционных отличий в головной части, горизонтальных полках и жестких решетках. Режущая часть щитов с открытой головной частью оснащена козырьком с клиновидным ножом. Установленные по периметру щита гидравлические домкраты двигают щит вперед, а их штоки упираются в ранее уложенные части обделки. Опорная часть в середине щита делает его жестким и прочным. Под защитой хвостовой части специалисты монтируют одно-два кольца сборной обделки или участка монолитной стенки.

Скорость проходки с помощью немеханизированных щитов достигает 0,8-1,2 м в смену и зависит от типа грунта и диаметра выработки. Также на скорость влияет количество домкратов и мощность насосной установки.

Механизированные щиты с роторной, экскаваторной, штанговой или гидромеханической рабочей частью оснащены механизмами, которые помогают разрабатывать и направлять грунт для погрузки. Наиболее востребованы щиты с экскаваторными и роторными рабочими органами.

В роторных щитах грунт из-под резцов попадает на лопатки и направляется на ленточный конвейер. Последний переносит грунт в тележки со съемным кузовом. Движение щита не влияет на работу гидравлических домкратов, которые продвигают рабочий орган на 1 м. Конвейер-перегружатель перемещается одновременно с продвижением рабочего органа.

Этапы щитовой прокладки

Щитовая прокладка проходит в три этапа:

- на подготовительном этапе рабочие обустраивают начальную или монтажную шахту: по ней будет опускаться щит. Также монтируют вентиляцию, подводят электричество и выполняют другие работы. Специалисты прокладывают пути, оборудуют стройплощадку и шахтный двор для откатки грунта. Также в шахте возводят упор из свай и монтируют щит в правильном положении;

- основной этап - передвижение щита и монтаж стенок;

- третий этап обязателен при строительстве  канализационных коллекторов - специалисты обустраивают лотки.

Проходка коллектора начинается с разборки грунта и поставки материалов, продолжается перемещением щита и устройством обделки и заканчивается вспомогательными мероприятиями. Во время последних специалисты прокладывают коммуникации и устраивают пути отката.

Основная задача работы - разработка породы, от которой зависит скорость щитовой проходки. На трудозатраты в основном влияет тип щита: немеханизированные щиты значительно усложняют проходку. Если тип грунта позволяет, лучше использовать механизированные щиты.

Отделка

Сегодня все чаще прибегают к обделке из монолитного бетона, в том числе из пресс-бетона. Этот способ экономит время и трудозатраты.

Технология проста: за опалубку в задней части щита заливают бетон. Головная часть вдавливается в забой, а в хвостовой части щита прессуется бетон. Бетон между стенками щита и опалубкой предварительно уплотняют. Когда при продвижении щита бетоновод отсоединяется от прессующего кольца, бетон проходит окончательную прессовку.

Такой способ позволяет получить водонепроницаемую гладкую обделку коллектора.

Щитовая проходка имеет ряд преимуществ

- минимальное количество рабочей силы, задействованной на проходке;

- быстрые темпы строительства тоннелей (до 15 – 20 м.п. в сутки);

- отсутствие просадок поверхности достигается благодаря строительству на небольшом расстоянии от существующих ранее объектов;

- незначительное воздействие на экологическую обстановку и сохранение окружающего ландшафта;

- по завершению производства работ – тоннель с готовой постоянной, водонепроницаемой обделкой.

Список литературы и источников

1. Проектирование тоннельных обделок кругового очертания. Методические указания к курсовому проекту. / Сост. Ю.Н. Третьяков, А.К. Поправко, Б.Е. Славин и др. Новосибирск. - 1999. - 35 с.      

2. Проектирование тоннелей, сооружаемых щитовым способом. Методические указания к курсовому и дипломному проекту. Часть I. / Сост.А.К. Поправко, Б.Е. Славин, Ю.Н. Третьяков. Новосибирск. - 1990. - 40 с.     

3.   Проектирование тоннелей, сооружаемых щитовым способом. Методические указания к курсовому и дипломному проекту. Часть II. / Сост. А.К. Поправко, Б.Е. Славин, Ю.Н. Третьяков. Новосибирск. - 1990. - 36 с.