Ключевые технологии и приемы использования щитовых проходческих комплексов при сооружении туннелей. Кайжун Хун
смысле взаимодействие технологий и широкое применение техники строительства туннелей повлияло на объединение некоторых технических особенностей проходческих щитов и ТБМ. Например, движущая сила ТБМ с одним экраном обеспечивается при помощи туннельных тюбингов. Наряду с этим существуют также многофункциональные проходческие комбайны, которые представляют собой гибрид проходческого щита и ТБМ с двухрежимной системой. Вопрос о классификации проходческого щита открытого типа остается открытым (в этом пособии его классифицируют как проходческий щит). В общем, вышесказанные отличия относятся больше к «форме», требуя принять во внимание адаптацию к характеру почвы, и на основе этих данных провести классификацию проходческих щитов и ТБМ.
Главное же отличие состоит в специфике работы ТБМ и проходческих щитов. Работа проходческих щитов основана на стабилизации забоя и контроле осадков туннеля. Таким образом, основная техническая функция проходческого щита заключается в сохранении стабильности забоя, контроле осадки конструкции туннеля, безопасном и эффективном удалении шлака, тем самым обеспечивает безопасность и успешность производства строительных работ. Основные функции работы ТБМ – высокоэффективное разрушение горных пород, поэтому главный технический вопрос ТВМ состоит в том, как эффективно разрушить горные породы, тем самым обеспечив высокую эффективность проходки. В XXI веке в Китае активно развивается подземное строительство, в частности метро, поэтому противоречия между стабилизацией пластов и способностью проходки слагаются в один объект с двумя важными аспектами, получив название «композитный проходческий щит».
Кроме того, способ выпуска шлака современных щитов основан на применении винтовых конвейеров и систем циркуляции для его удаления. Как правило, при этом производительность при проходке ниже, чем у ТБМ и потребляется больше энергии. Метод выпуска шлака у ТБМ заключается в том, что центральный ленточный конвейер погружается в отсек для выпуска шлака. Самая главная особенность заключается в том, что в слоях с хорошей устойчивостью вмещающей породы скорость вращения рабочего органа и эффективность труда при проходке обычно высокие, а расход электроэнергии меньше.
1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОХОДЧЕСКИХ ЩИТОВ
Выделяют следующие типы проходческих щитов: с открытым забоем, с воздушным пригрузом, с грунтопригрузом, гидропригрузом, многофункциональный и другие.
1.2.1. Проходческий щит с открытым забоем
Проходческие щиты открытого типа подразделяются на щиты полностью открытого типа и частично открытого типа. В том числе, проходческие щиты полностью открытого типа также можно называться щитом с открытым забоем (Open Face Shield, сокращенно – щит OF), в туннельном забое которых нет системы компенсации давления закрытого типа. Он не может противостоять давлению почвы и грунтовых вод. Обычно подходит для вмещающих пород с хорошей устойчивостью к забою (например, разнообразные невязкие и нелипкие