Щитовая проходка

ЩИТОВАЯ ПРОХОДКА (а. shield drivage; н. Schildvortrieb; ф. creusement au bouclier, percement au bouclier; и. avance de galerias por escudo) — способ строительства тоннелей либо шахтных горных выработок с помощью проходческого щита. Применяется, как правило, при проведении в сложных горно-геологических условиях горизонтальных, слабо наклонных и реже вертикальных выработок. Щитовой проходке могут предшествовать подготовительные работы, основное содержание которых — сооружение монтажных камер, монтаж в них проходческих щитов и ввод щитов в забой проводимой выработки. В случаях, когда щитовая проходка тоннеля начинается с открытого портала, а также при тоннелях мелкого заложения монтажную камеру не сооружают, а щит монтируют в котловане непосредственно у портала. При щитовой проходке коллекторных тоннелей монтажной камерой в большинстве случаев служит нижняя часть вертикального ствола, пройденного до отметки обратного свода будущего тоннеля.

Щитовая проходка осуществляется как с применением механизированных щитов (разработка забоя производится специальным исполнительным органом), так и немеханизированных (отбойными молотками и ручным инструментом). Разрушение встречающихся на трассе участков крепких пород производят буровзрывным способом. Разрушенная порода специальными погрузчиками, как правило, грузится на призабойный перегружатель и с его помощью направляется в вагонетки, которые электровозами доставляются к стволу и выдаются на поверхность для разгрузки.

Порода в забое разрабатывается на длину заходки, равную, например, в тоннелях ширине кольца крепи (обделки). По мере разработки забоя щит передвигают с целью предохранения обнажённой кровли и боков выработки от обрушения. После перемещения щита на величину заходки приступают к возведению крепи, как правило, состоящей из железобетонных блоков либо тюбингов. Находят применение и чугунные тюбинги, а также монолитная прессованная бетонная обделка. Монтаж сборной крепи из железобетонных или чугунных элементов осуществляют специальными щитовыми блокоукладчиками различных конструкций. После установки всех элементов крепи проходческий цикл повторяется. Заключительные операции щитовой проходки в тоннелях — чеканка швов между элементами обделки специальным гидроизоляционным составом, а также тампонаж закрепного пространства цементно-песчаным раствором.

При щитовой проходке в особо сложных горно-геологических условиях находят применение специальные способы закрепления пересекаемых пород непосредственно из забоя и через скважины, пробуриваемые с поверхности, — водопонижение, искусственное замораживание, кессон, химическое закрепление. При сооружении подводных тоннелей методом щитовой проходки иногда используют щиты с закрытой призабойной частью, внедряемые в слабоустойчивый грунт путем вдавливания с частичным отбором грунта (либо без него).

Темпы щитовой проходки в среднем 80-100 м/месяц. Рекордные показатели достигнуты при щитовой проходке перегонного тоннеля Ленинградского метрополитена — 1240 м готового тоннеля в месяц.