Механизированный щит

МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ЩИТМЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ЩИТ проходческий (а. mechanized shield; н. mechanisierter Schild; ф. bouclier mecanise; и. instalacion de escudo, escudo mecanizado) — включает временную передвижную механизированную крепь (корпус), механизмы для разработки и погрузки породы в забое, а также выдачи её за пределы щита. Механизированный щит оборудуют механизмами и устройствами для возведения постоянной крепи выработки (крепеукладчик), навигационными приборами и устройствами для направленного ведения щита (механизированные щиты оснащаются автоматизированными системами ведения по лазерному лучу с использованием бортовых ЭВМ и микропроцессоров) и др. Используются механизированные щиты при строительстве капитальных и подготовительных выработок на подземных горных предприятиях и тоннелей различного назначения в основном в горных породах с коэффициентом крепости 0,5 f 5 (механизированные щиты — составная часть тоннелепроходческих щитовых комплексов).


Первый механизированный щит (т.н. щит Прейса) применён в 1897 на строительстве Центральной железнодорожной линии в Лондоне. Исполнительный орган механизированного щита представлял собой вращающуюся шестилучевую крестовину с ножами для сплошного резания породы, подаваемую на забой вместе с корпусом щита гидравлическими домкратами. В CCCP механизированные щиты широко применяются с 50-х гг., за рубежом — с 60-х гг. Степень механизации выполняемых процессов в зависимости от горно-геологических условий строительства 85-90%.

Механизированные щиты различаются по размерам (малые, средние, большие), форме поперечного сечения проходимой выработки (круговые, прямоугольные, подковообразные, арочные), типу конструкции корпуса (сплошной, секционный, телескопический, шандорный, с шандорной частью), способу передвижения (с упором или без упора в крепь).

Реклама



Рабочие органы механизированных щитов в зависимости от горно-геологических условий могут быть роторными (рис.), планетарными, фрезерными стреловыми, экскаваторными, челюстными, шнековыми, качающимися, а также комбинированными.

Для стабилизации слабых водонасыщенных горных пород механизированные щиты могут снабжаться рассекающими площадками, забойными пластинами с гидродомкратами, призабойной кессонной камерой, устройствами для пригрузки (гидравлической, тиксотропной, грунтовой). Погрузка породы на щитовой конвейер осуществляется, как правило, нагребающими лапами, пластинчатыми питателями, шнековыми органами. Крепеукладчики позволяют возводить в выработке сборную, обжатую на породу, монолитно-прессованную, анкерную и арочную крепи.

Механизированный щит для скальных горных пород с коэффициентом крепости f>5, как правило, имеет секционные корпуса, передвигающиеся за счёт распора одной из секций в стены выработки. Механизированные щиты для неустойчивых обводнённых горных пород оснащают средствами для искусственной стабилизации забоя путём оттеснения грунтовой воды сжатым воздухом или пригрузки забоя водой, тиксотропным раствором, спрессованной после разработки породой. В герметических отделённых призабойных камерах все основные работы выполняются без присутствия людей. В этом случае порода из забоя выдаётся гидротранспортом, шнеками и другими устройствами (из зоны повышенного давления — через шлюзовые аппараты). Хвостовая часть оболочки механизированных щитов оснащается специальными уплотнительными устройствами, обжимающими сборную крепь и препятствующими проникновению воды в выработанное пространство.

Самый крупный из изготовляемых механизированных щитов имеет диаметр 11,8 м, наименьший — 1 м. Максимальная суточная скорость проходки тоннелей механизированным щитом около 80 м, месячная — 1250 м (строительство Ленинградского метрополитена, 1981). Основные изготовители механизированных щитов: в CCCP — Ясиноватский машиностроительный завод Министерства тяжёлого машиностроения CCCP, Московский механический завод Министерства транспортного строительства CCCP; за рубежом — фирмы "Robbins", "Zokor", "MEMCO" (США); "Westfalia Lьnen", "R. Schдfer and Urbach Cmb Н.", "Demag AG" (ФРГ); "Stelmo", "Robert L. Priestley" (Великобритания); "Kawasaki", "Mitsui", "Mitsubishi", "Tekken, Соnctruction Со. Ltd", "Hitachi" (Япония).