Ασπίδες συντονισμού: περιγραφή, σκοπός. Οριζόντια γεώτρηση

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η ανθρωπότητα αναπτύσσει με επιτυχία τον υπόγειο χώρο για περισσότερο από έναν αιώνα. Δεν μιλάμε μόνο για μετρό, που υπάρχουν σε όλες τις μεγάλες πόλεις του κόσμου, αλλά και για εργασίες ορυχείων που δημιουργούνται για την εξόρυξη ορυκτών. Και στις δύο περιπτώσεις χρησιμοποιείται ειδικός εξοπλισμός - ασπίδες σήραγγας, που εγγυώνται την ασφάλεια του εξοπλισμού και του προσωπικού συντήρησης κατά τις χωματουργικές εργασίες.

Η πρώτη ασπίδα διάνοιξης σήραγγας χρησιμοποιήθηκε το 1825 κατά την κατασκευή μιας σήραγγας κάτω από τον ποταμό Τάμεση. Έκτοτε, αυτός ο τύπος εξοπλισμού έχει χρησιμοποιηθεί επανειλημμένα στην κατασκευή μετρό σε μεγάλες πόλεις όπως η Μόσχα, η Αγία Πετρούπολη, το Αικατερινούπολη και άλλες μεγαλουπόλεις.

Tuning Shield

Η ασπίδα συντονισμού είναι μια κινητή προκατασκευασμένη μεταλλική κατασκευή με τη μορφή κοίλου κυλίνδρου. Κατασκευάζεται στη θέση ενός ορυχείου που λειτουργεί ή κατά την κατασκευή ενός μετρό για την προστασία των ορυχείων που τοποθετούνται σε οριζόντια κατεύθυνση από την κατάρρευση. Μερικές φορές ονομάζεται επίσης προσωρινή ή κινητή υποστήριξη - ειδικό σχέδιο,που κατασκευάζεται για να προστατεύει τα τοιχώματα της σήραγγας από την κατάρρευση.

Δομικά, οι ασπίδες σήραγγας είναι ένα σύνθετο σύνολο εξοπλισμού, το οποίο περιλαμβάνει τρία κύρια μέρη:

1. Μαχαίρι. Η ίδια η διαδικασία γεώτρησης και εξόρυξης βράχου λαμβάνει χώρα σε αυτό.
2. Αναφορά. Χρησιμεύει για την υποδοχή βοηθητικού εξοπλισμού, καθώς και υδραυλικών βυσμάτων, αναγκάζοντας την ασπίδα να κινηθεί προς τα εμπρός.
3. Ουρά. Παρέχετε προστασία στο προσωπικό κατά την εγκατάσταση μόνιμης υποστήριξης.

Η ασπίδα διάνοιξης σήραγγας μπορεί να περιλαμβάνει μια ποικιλία εξοπλισμού που είναι απαραίτητος για την απλούστευση των εργασιών ανάπτυξης προσώπου, μεταφοράς γήινων μαζών, ενίσχυσης και προστασίας των τοίχων από κατάρρευση.

Σχεδίαση ασπίδας σήραγγας

Τα κύρια στοιχεία της ασπίδας είναι το κέλυφος και ο δακτύλιος μαχαιριού, πάνω στους οποίους βρίσκονται τα κοπτικά στοιχεία της θωράκισης σήραγγας. Σε ορισμένα μοντέλα, οι "κόφτες" κατασκευάζονται με τη μορφή ενθέτων από σκληρό κράμα που βρίσκονται σε μια ορισμένη γωνία μεταξύ τους στην επιφάνεια εργασίας του ρότορα, καθώς και με δακτύλιο στήριξης.

Εμπρός, στο χώρο μπροστά από τα μαχαίρια, η θωράκιση προωθείται με υδραυλικούς κυλίνδρους που στηρίζονται στον τελευταίο δακτύλιο επένδυσης. Μετά από αυτό, στη διαδικασία εμπλέκονται υδραυλικοί κύλινδροι κάτω από οπή, οι οποίοι πιέζουν τα προκατασκευασμένα ξύλινα πάνελ πάνω στο βράχο για να μην καταρρεύσει.

Ο ελεύθερος χώρος μεταξύ των δακτυλίων στήριξης και μαχαιριού χωρίζεται σε κελιά με κάθετα χωρίσματα και σε επίπεδα με οριζόντια διαφράγματα. Μέσα σε αυτά τα διαμερίσματα βρίσκεταιαπαραίτητο εξοπλισμό. Τα οριζόντια διαφράγματα μπορούν να επεκταθούν με υδραυλικούς γρύλους.

Ταξινόμηση ασπίδων σήραγγας κατά σχήμα διατομής

Κατά κανόνα, οι ασπίδες διάνοιξης σήραγγας συναρμολογούνται απευθείας στο εργοτάξιο. Ο δακτύλιος στήριξης και ο δακτύλιος μαχαιριού είναι κατασκευασμένοι από χαλύβδινα τμήματα και το κέλυφος σχηματίζεται από χαλύβδινα φύλλα λυγισμένα κατά μήκος μιας κυλινδρικής επιφάνειας.

Ο εξοπλισμός οριζόντιας γεώτρησης διαφέρει ως προς το σχήμα διατομής, τις διαστάσεις, τη μέθοδο ανάπτυξης και την περιοχή εφαρμογής. Το πιο κοινό σχήμα διατομής είναι ένας κύκλος. Λιγότερο συνηθισμένα είναι αυτοκίνητα ορθογώνιων, τοξωτών και άλλων σχημάτων.

Τύποι ασπίδων ανάλογα με το μήκος της διαμέτρου

Με βάση τις διαμέτρους των ασπίδων σήραγγας, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι κατασκευών:

1. Μικρό (έως 3200 mm) - χρησιμοποιείται σε αστικές υπηρεσίες για την τοποθέτηση σηράγγων συλλογής.
2. Μεσαίο (έως 5200 mm) - χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση υδραυλικών επικοινωνιών και εξόρυξη.
3. Μεγάλο (πάνω από 5200 χλστ.) - εξασκείται κατά τη δημιουργία σιδηροδρομικών σηράγγων, γραμμών μετρό, μεγάλων εργασιών ορυχείων.

Η επιφάνεια διατομής της επιφάνειας εργασίας κυμαίνεται από 10 έως 16 τετραγωνικά μέτρα ή περισσότερα, ανάλογα με τη διάμετρο της επιφάνειας εργασίας.

Τύποι εξοπλισμού κατά μέθοδο ανάπτυξης προσώπου

Κατά την ανάπτυξη ορυκτών ή τη δημιουργία υπόγειων επικοινωνιών, η οριζόντια γεώτρηση πραγματοποιείται με διάφορους τύπουςασπίδες σήραγγας.

Διαφέρουν ως προς τον βαθμό μηχανοποίησης των εκτελεστικών οργάνων:

1. Πλήρως μηχανοποιημένο. Για την καταστροφή του βράχου σε τέτοιες κατασκευές, χρησιμοποιείται ειδικός εξοπλισμός - εκσκαφέας, πλανητικά σώματα εργασίας, ράβδοι, καθώς και εγκαταστάσεις υδρομηχανικής κρούσης.
2. Μερικώς μηχανοποιημένο. Η απουσία ειδικής συσκευής για την ανάπτυξη στρωμάτων εδάφους είναι το αποκλειστικό τους χαρακτηριστικό. Για να καταστρέψουν βράχους, χρησιμοποιούνται σφυριά, πραγματοποιείται ανατίναξη ή το μπροστινό μυτερό τμήμα της ασπίδας πιέζεται στο έδαφος.
3. Ειδικές ασπίδες σήραγγας. Σε τέτοιες δομές, το τμήμα της κεφαλής είναι κλειστό. Χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία σηράγγων σε ιδιαίτερα δύσκολες γεωλογικές συνθήκες.

Ταυτόχρονα, οι κατασκευές χωρίζονται σε τύπους σχεδιασμένους να λειτουργούν σε διάφορες συνθήκες - υγρά εδάφη, για ανάπτυξη προσόψεων σε χαλαρά και ασταθή πετρώματα και για οδήγηση σε εδάφη με αντοχή 0,5 έως 5 και άνω.

Σκοπός του εξοπλισμού

Οι ασπίδες συντονισμού χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ναρκών σε οριζόντια κατεύθυνση. Αυτό το είδος εργασίας αναφέρεται ως «οριζόντια γεώτρηση» και χρησιμοποιείται σε διάφορους κλάδους της ανθρώπινης δραστηριότητας. Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιείται για τη δημιουργία και επέκταση υπαρχόντων μετρό, για την ανάπτυξη ορυκτών.

Πρόσφατα, η τοποθέτηση διαφόρων γραμμών επικοινωνίας κάτω από το αυτοκίνητοδρόμοι, ευθυγραμμίσεις και άλλα μέσα επικοινωνίας, που αναφέρονται ως οριζόντια κατευθυντική γεώτρηση ή HDD.

Οριζόντια κατευθυντική γεώτρηση

Η ευρεία χρήση αυτής της τεχνολογίας οφείλεται στην υψηλή οικονομική της απόδοση. Συγκεκριμένα:

• καταργεί την ανάγκη επισκευής δρόμων μετά από γεγονότα;
• δεν χρειάζεται να εμποδίζετε τη ροή της κυκλοφορίας και να δημιουργείτε παρακάμψεις;
• είναι δυνατό να βάλετε νέες γραμμές χωρίς να παραβιαστεί η ακεραιότητα των υπαρχόντων.

Κατά την εφαρμογή της μεθόδου οριζόντιας κατευθυνόμενης διάτρησης, ο χειριστής της ασπίδας διάνοιξης σήραγγας δημιουργεί μια πιλοτική οπή, η οποία στη συνέχεια επεκτείνεται με ένα στεφάνι - έναν διαστολέα αντίστροφης δράσης. Μια σειρά από αγωγούς τραβιέται μέσα από το τελειωμένο τούνελ.

Ως το τελευταίο, χρησιμοποιείται συχνά ένα πολυμερές χιτώνιο, το οποίο στη συνέχεια γεμίζεται με σκυρόδεμα. Αφού σκληρύνει το μείγμα τσιμέντου (περίπου 21 ημέρες), η νέα γραμμή επικοινωνίας είναι έτοιμη.

Ασπίδες συντονισμού σήμερα

Ένα ζωντανό παράδειγμα της χρήσης μιας ασπίδας σήραγγας μπορεί να είναι η κατασκευή ενός τμήματος της σήραγγας κατά μήκος της "ακτίνας Frunzensky" μήκους 3760 μέτρων μεταξύ των σταθμών "Prospect of Glory" και "Yuzhnaya" στο το μετρό της Αγίας Πετρούπολης.

Στο έργο συμμετέχει μια εταιρεία από τη Γερμανία Herrenknecht AG, η οποία αναλαμβάνει να κατασκευάσει μια ασπίδα σήραγγας. Η Metrostroy είναι μια συμμετέχουσα εταιρεία από τη ρωσική πλευρά, οι υπάλληλοι της οποίας ανέπτυξαν ένα έργο για τη δημιουργία της πρώτης σήραγγας διπλής τροχιάς στον μετασοβιετικό χώρο.

Πρώην εγχώρια εταιρείαέχει ήδη συνεργαστεί με Γερμανό κατασκευαστή. Η ασπίδα Aurora που παρείχε χρησιμοποιείται ενεργά για την κατασκευή κεκλιμένων περασμάτων στο σταθμό Spasskaya.