Tuning shields: descripció, finalitat. Perforació horitzontal

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

La humanitat ha estat desenvolupant amb èxit l'espai subterrani durant més d'un segle. Estem parlant no només dels metro, que estan presents a totes les grans ciutats del món, sinó també de les mines creades per a l'extracció de minerals. En ambdós casos s'utilitzen equipaments especials: escuts de túnel, que garanteixen la seguretat dels equips i del personal de manteniment durant els moviments de terres.

El primer escut de túnel es va utilitzar l'any 1825 durant la construcció d'un túnel sota el riu Tàmesi. Des de llavors, aquest tipus d'equips s'han utilitzat repetidament en la construcció de metro a ciutats tan grans com Moscou, Sant Petersburg, Ekaterinburg i altres megaciutats.

Tuning Shield

Tuning Shield és una estructura metàl·lica prefabricada mòbil en forma de cilindre buit. Es construeix al lloc d'una mina en funcionament o durant la construcció d'un metro per protegir les mines col·locades en direcció horitzontal del col·lapse. De vegades també s'anomena suport temporal o mòbil: un disseny especial,que s'està construint per protegir les parets del túnel de l'enfonsament.

Estructuralment, els escuts de túnel són un conjunt complex d'equips, que inclou tres parts principals:

1. Ganivet. El mateix procés de perforació i extracció de roca té lloc en ell.
2. Referència. Serveix per allotjar equips auxiliars, així com gats hidràulics, forçant l'escut a avançar.
3. Cua. Proporcioneu protecció al personal quan instal·leu suport permanent.

L'escut de túnel pot incloure una varietat d'equips necessaris per simplificar el treball de desenvolupament d'una cara, transport de masses de terra, enfortiment i protecció de parets del col·lapse.

Disseny de l'escut del túnel

Els elements principals de l'escut són la closca i l'anell de ganivet, sobre els quals es troben els elements de tall de l'escut de túnel. En alguns models, els "talladors" es fabriquen en forma d'insercions d'aliatge dur situades a un cert angle entre si a la superfície de treball del rotor, així com un anell de suport.

Endavant, a l'espai davant dels ganivets, l'escut és avançat per cilindres hidràulics que descansen sobre l'últim anell de revestiment. Després d'això, en el procés intervenen cilindres hidràulics de fons de forat, que pressionen els panells de fusta prefabricats contra la roca perquè no s'enfonsi.

L'espai lliure entre el suport i els anells de ganivet es divideix en cel·les per particions verticals i en grades per mampares horitzontals. Dins d'aquests compartiments es trobaequipament necessari. Els mampares horitzontals es poden ampliar amb gats hidràulics.

Classificació dels escuts de túnel segons la forma de la secció transversal

Per regla general, els escuts de túnel es munten directament al lloc de treball. L'anell de suport i l'anell de ganivet estan construïts amb segments d'acer i la carcassa està formada per làmines d'acer doblegades al llarg d'una superfície cilíndrica.

L'equip de perforació horitzontal difereix en la forma de la secció transversal, les dimensions, el mètode de desenvolupament i l'àrea d'aplicació. La forma de secció transversal més comuna és un cercle. Menys comuns són els cotxes de formes rectangulars, arquejades i altres.

Tipus d'escuts segons la longitud del diàmetre

Segons els diàmetres dels escuts de túnel, es distingeixen els següents tipus d'estructures:

1. Petit (fins a 3200 mm): s'utilitza en serveis urbans per col·locar túnels col·lectors.
2. Mitjà (fins a 5200 mm): s'utilitza per a la instal·lació de comunicacions hidràuliques i mineria.
3. Gran (més de 5200 mm): es practica quan es creen túnels ferroviaris, línies de metro, grans mines.

L'àrea de la secció transversal de la superfície de treball varia de 10 a 16 o més metres quadrats, depenent del diàmetre de la superfície de treball.

Tipus d'equips segons el mètode de desenvolupament facial

Quan es desenvolupen minerals o es creen comunicacions subterrànies, la perforació horitzontal es realitza per diversos tipusescuts del túnel.

Es diferencien pel grau de mecanització dels òrgans executius:

1. Totalment mecanitzat. Per destruir la roca en aquestes estructures, s'utilitzen equips especials: excavadores, planetes, cossos de treball de varetes, així com instal·lacions d'impacte hidromecànic..
2. Parcialment mecanitzat. L'absència d'un dispositiu especial per al desenvolupament de les capes del sòl és la seva característica exclusiva. Per destruir les roques, aquí s'utilitzen martells pneumàtics, s'efectuen voladures o la part davantera apuntada de l'escut es pressiona a terra.
3. Escuts de túnels especials. En aquestes estructures, la part del cap està tancada. S'utilitzen per crear túnels en condicions geològiques especialment difícils.

Al mateix temps, les estructures es divideixen en tipus dissenyats per treballar en diverses condicions: sòls humits, per al desenvolupament de cares en roques soltes i inestables i per endinsar-se en terrenys amb una resistència de 0,5 a 5 i superiors..

Propòsit de l'equip

Els escuts d'ajust s'utilitzen per crear mines en direcció horitzontal. Aquest tipus de treball s'anomena "perforació horitzontal" i s'utilitza en diverses branques de l'activitat humana. Molt sovint s'utilitza per crear i ampliar els metro existents, per desenvolupar minerals.

Recentment, la col·locació de diverses línies de comunicació sota l'automòbilcarreteres, alineacions i altres mitjans de comunicació, anomenats perforació direccional horitzontal o HDD.

Perforació direccional horitzontal

L'ús generalitzat d'aquesta tecnologia es deu a la seva alta eficiència econòmica. Concretament:

• elimina la necessitat de reparar carreteres després dels esdeveniments;
• no cal bloquejar el flux de trànsit i crear desviaments;
• és possible establir línies noves sense violar la integritat de les existents.

Quan s'aplica el mètode de perforació direccional horitzontal, l'operador de l'escut de túnel crea un forat pilot, que després s'amplia amb una fresa, un expansor d'acció inversa. S'està tirant una cadena de canonades pel túnel acabat.

Com a últim, s'utilitza sovint una funda de polímer, que després s'omple de formigó. Després que la barreja de ciment s'endureixi (uns 21 dies), la nova línia de comunicació està a punt.

Tuning escuts avui

Un exemple viu de l'ús d'un escut de túnel pot ser la construcció d'una secció del túnel al llarg del "radi de Frunzensky" amb una longitud de 3760 metres entre les estacions "Prospect of Glory" i "Yuzhnaya" a el metro de Sant Petersburg.

El projecte implica una empresa alemanya Herrenknecht AG, que es compromet a fabricar un escut de túnel. Metrostroy és una empresa participant de la part russa, els empleats de la qual van desenvolupar un projecte per crear el primer túnel de doble via a l'espai postsoviètic..

Anteriorment empresa nacionalja va cooperar amb un fabricant alemany. L'escut Aurora proporcionat per ell s'utilitza activament per a la construcció de passatges inclinats a l'estació de Spasskaya.