Праходчага шчыты: апісанне, прызначэнне. гарызантальнае свідраванне

Чалавецтва ўжо не першае стагоддзе з поспехам асвойвае падземнае прастору. Гаворка ідзе не толькі аб метрапалітэнах, якія прысутнічаюць ва ўсіх буйных гарадах свету, але і пра горных выпрацоўках, якiя ствараюцца для здабычы карысных выкапняў. У абодвух выпадках ужываецца спецыяльнае абсталяванне - праходчага шчыты, якія гарантуюць бяспеку абсталявання і абслуговаму персаналу падчас правядзенне земляных работ.

Упершыню праходчы шчыт быў ужыты ў 1825 годзе пры будынку тунэлю пад ракой Тэмзы. З тых часоў гэты тып абсталявання неаднаразова ўжываўся пры будаўніцтве метрапалітэнаў ў такіх буйных гарадах, як Масква, Санкт-Пецярбург, Екацярынбург і ў іншых мегаполісах.

праходчы шчыт

Праходчы шчыт ўяўляе сабой рухомую зборную металічную канструкцыю ў выглядзе спадзіста цыліндру. Ён будуецца на месцы горнай выпрацоўкі або пры будаўніцтве метрапалітэна для абароны прокладываемых ў гарызантальным кірунку шахт ад абвалу. Часам яго таксама называюць часовай або перасоўны Мацаваць - спецыяльнай канструкцыяй, якая будуецца для абароны сценак тунэлю ад абвалу.

Канструктыўна праходчага шчыты ўяўляюць сабой складаны комплекс абсталявання, у склад якога ўваходзяць тры асноўныя часткі:

1. Нажавая. У ёй адбываецца сам працэс свідравання, распрацоўкі горнай пароды.
2. Апорная. Служыць для размяшчэння дапаможнага абсталявання, а таксама гідраўлічных дамкратаў, якія прымушаюць рухацца шчыт наперад.
3. Хваставая. Забяспечваюць абароны персаналу пры Узвышэння пастаяннай трымалася.

У склад праходчага шчыта можа ўваходзіць разнастайнае абсталяванне, якое неабходна для спрашчэння работ па распрацоўцы забою, транспарціроўцы земляных мас, умацаванню і абароне сценак ад абвалу.

Канструкцыя праходчага шчыта

Галоўнымі элементамі шчыта з'яўляюцца абалонка і нажавое кольца, на якім размешчаны рэжучыя элементы праходчага шчыта. У некаторых мадэлях «разцы» выкананы ў выглядзе цвёрдасплаўнымі уставак, размешчаных пад пэўным вуглом адзін да аднаго на працоўнай паверхні ротара, а таксама апорная кольца.

Наперад, у прастору перад нажамі, шчыт прасоўваецца пры дапамозе гідраўлічных цыліндраў, якія абапіраюцца на апошняе колца обделки. Пасля гэтага ў працэс залучаюцца забойныя гідрацыліндры, якія прыціскаюць зборныя драўляныя панэлі да горнай пародзе, каб тая не абрынулася.

Вольная прастора паміж апорным і нажавым кольцам пабіта на вочкі вертыкальнымі перагародкамі і на ярусы гарызантальнымі пераборкамі. Унутры гэтых «адсекаў» размяшчаецца неабходнае абсталяванне. Гарызантальныя пераборкі могуць вылучацца гідраўлічнымі дамкратамі.

Класіфікацыя праходніцкіх шчытоў па форме папярочнага перасеку

Як правіла, праходчага шчыты збіраюцца непасрэдна на месцы правядзення работ. З сталёвых сегментаў канструююцца апорнае і нажавое кальцо, а з сталёвых лістоў, выгнутых па цыліндрычнай паверхні, фармуюць абалонку.

Абсталяванне для гарызантальнага бурэння адрозніваецца формай папярочнага перасеку, габарытамі, спосабам распрацоўкі і па вобласці прымянення. Найбольш распаўсюджанай формай папярочнага перасеку з'яўляецца круг. Радзей сустракаюцца машыны прастакутнага, арачнага і іншага абрысы.

Віды шчытоў згодна даўжыні дыяметра

Абапіраючыся на дыяметры праходніцкіх шчытоў, вылучаюць наступныя віды канструкцый:

1. Малыя (да 3200 мм) - выкарыстоўваюцца ў гарадскіх службах для пракладкі коллекторных тунэляў.
2. Сярэднія (да 5200 мм) - ужываюцца для пракладкі гідратэхнічных камунікацый і распрацоўкі горных выкапняў.
3. Вялікія (звыш 5200 мм) - практыкуюцца пры стварэнні чыгуначных тунэляў, ліній метрапалітэнаў, буйных горных выпрацовак.

Плошчу папярочнага перасеку працоўнай паверхні вар'іруецца ад 10 да 16 і больш квадратных метраў, у залежнасці ад дыяметра працоўнай паверхні.

Тыпы абсталявання па спосабе распрацоўкі забою

Пры распрацоўцы карысных выкапняў або стварэнні падземных шляхоў зносін гарызантальнае свідраванне праводзяць рознымі відамі праходніцкіх шчытоў.

Яны адрозніваюцца паміж сабой ступенню механізацыі выканаўчых органаў:

1. Цалкам механізаваныя. Для разбурэння пароды ў такіх канструкцыях выкарыстоўваецца спецыяльнае абсталяванне - экскаватарны, планетарныя, штанговые працоўныя органы, а таксама ўстаноўкі гідрамеханічных ўздзеяння.
2. Часткова механізаваныя. Адсутнасць адмысловай прылады для распрацоўкі слаёў грунту з'яўляецца іх выключнай асаблівасцю. Для разбурэння парод тут ужываюць адбойныя малаткі, праводзяць выбуховыя работы або ўціскаюць пярэднюю завостраную частка шчыта ў грунт.
3. Спецыяльныя праходчага шчыты. У такіх канструкцый галаўны частка зачынена. Яны выкарыстоўваюцца для стварэння тунэляў ў асабліва складаных геалагічных умовах.

Пры гэтым канструкцыі дзеляць на тыпы, прызначаныя для працы ў розных умовах - ўвільготненых грунтах, для распрацоўкі забояў ў сыпкіх і малаўстойлівы пародах і для праходкі ў зямлі з крэпасцю ад 0,5 да 5 і вышэй.

прызначэнне абсталявання

Праходчага шчыты прымяняюцца для стварэння шахтаў у гарызантальным кірунку. Такі від работ называецца як «гарызантальнае бурэнне» і ўжываецца ў розных галінах чалавечай дзейнасці. Часцей за ўсё ён выкарыстоўваецца для стварэння і пашырэння існуючых метрапалітэнаў, распрацоўкі карысных выкапняў.

У апошні час шырокае распаўсюджванне атрымалі работы па пракладцы розных камунікацыйных ліній пад аўтамабільнымі дарогамі, трасамі і іншымі шляхамі зносін, названыя як гарызантальна накіраванае бурэнне, або ГНБ.

Гарызантальна накіраванае бурэнне

Паўсюднае ўжыванне дадзенай тэхналогіі абумоўлена высокай эканамічнай эфектыўнасцю. У прыватнасці:

• знікае неабходнасць рамонту дарог па завяршэнні мерапрыемстваў;
• адпадае патрэба ў перакрыцці аўтамабільнага патоку і стварэнні аб'язных шляхоў;
• магчымая пракладка новых ліній без парушэння цэласнасці ўжо існых.

Што датычыцца прымянення метаду гарызантальна накіраванага свідравання аператар праходчага шчыта стварае пілотную свідравіну, якая затым пашыраецца риммером - пашыральнікам зваротнага дзеяння. Праз гатовы тунэль працягваецца бізун трубаправода.

У якасці апошняга нярэдка выкарыстоўваецца палімерны рукаў, які затым напаўняецца бетонам. Пасля зацвярдзення цэментнай сумесі (каля 21 дня) новая камунікацыйная лінія гатовая.

Праходчага шчыты сёння

Жывым прыкладам прымянення праходчага шчыта можа стаць будаўніцтва ўчастка тунэлю па «Фрунзенскім радыусе» даўжынёй 3760 метраў паміж станцыямі «Праспект Славы» і «Паўднёвая» ў Санкт-Пецярбургскім метрапалітэне.

У праекце ўдзельнічае кампанія з Германіі Herrenknecht AG, якая абавязваецца вырабіць праходчы шчыт. «Метрострой» - кампанія-удзельнік з расейскага боку, супрацоўнікі якога распрацавалі праект па стварэнні першага на постсавецкай прасторы двухшляховых тунэлю.

Раней айчынная фірма ўжо супрацоўнічала з нямецкім вытворцам. Прадстаўлены ім шчыт "Аўрора" актыўна выкарыстоўваецца для збудаванні нахільных хадоў на станцыі «Спаская».