Щитовая проходка тоннелей

Метод щитовой проходки трубопроводов представляет собой современный и инновационный подход к прокладке подземных коммуникаций, что особенно актуально в условиях плотной городской застройки. Этот метод позволяет минимизировать разрушение поверхности земли, сохраняя целостность ландшафта и инфраструктуры, находящейся на поверхности.

Щитовой способ проходки тоннелей широко применяется для создания подземных инфраструктур, таких как метро, теплосети, электрические кабели и газопроводы. Этот подход отличается тем, что:

• Технология отличается высокой точностью и безопасностью, что позволяет эффективно строить тоннели независимо от сложных гидрогеологических условий.
• Увеличивает возможную глубину заложения тоннеля, обеспечивая надежность и безопасность. Технология щитовой прокладки предоставляет уникальные возможности для строительства на больших глубинах, адаптируясь к различным подземным условиям.

Метод щитовой прокладки значительно упрощает процесс выбора маршрута для коммуникаций, а также позволяет одновременно прокладывать несколько напорных трубопроводов разного назначения. Эта технология включает в себя разработку грунта под защитой специального щита и укрепление тоннеля или коллектора с помощью сборных железобетонных или чугунных тюбингов, а также монолитных и керамических блоков. Проходческий щит представляет собой металлическую оболочку, диаметр которой соответствует внешнему диаметру строящегося тоннеля.

Основные элементы проходческого щита

Металлические щиты круглого сечения, используемые для проходки, имеют диаметр 2, 2,5 и 3,6 метра. Проходческий щит состоит из трех ключевых компонентов:

1. Передняя часть имеет форму клина и может быть оснащена козырьком или обходиться без него. Её основная функция — резка грунта.

2. Средняя часть. Здесь располагаются домкраты, которые обеспечивают опору и стабильность конструкции в процессе работы.

3. Задняя часть называемая также хвостовой секцией, именно в этом месте происходит формирование обделки или стенок коллектора.

Технология щитовой проходки

Принцип работы данного метода заключается в использовании специализированного оборудования — щита, который продвигается под землёй, создавая туннель необходимого диаметра. Сам туннель укрепляется специальными кольцами или тюбингами, предотвращающими осыпание пород.

Существует несколько видов щитов:

• Механизированные оснащены автоматизированными системами управления и резальными инструментами, которые позволяют значительно ускорить процесс проходки.
• Частично механизированные сочетают автоматизированные компоненты с ручным управлением для более гибкого подхода к различным условиям грунта.
• Немеханизированные требуют большего участия человека в процессе управления ходом работ и подходят для менее сложных условий. Немеханизированные щиты отличаются простой эксплуатацией и подходят для строительства коллекторов диаметром до 2,5 метров. Они удобны в использовании, но имеют ограничения по производительности.

Этапы проведения работ включают в себя подготовку площадки, установку стартового котлована, сборку щита и его запуск в работу. По мере продвижения туннеля производится установка креплений и последующая укладка труб.

Этапы проведения щитовой проходки тоннелей

Работы по прокладке тоннелей с использованием щитов осуществляются в несколько этапов.

1. Подготовка. На этом этапе рабочие сооружают стартовую шахту, через которую будет опускаться щитовой механизм. Организуется система вентиляции и подводится электроэнергия. Улучшаются условия для выемки и транспортировки грунта: прокладываются транспортные пути, оборудуются стройплощадка и шахтный двор. Внутри шахты устанавливается свайный упор, и щит монтируется в соответствии с проектной документацией.
2. Основной процесс. Во время основного процесса происходит перемещение щита и установка обделки. Это ключевой этап, который требует тщательной организации и слаженной работы.
3. Когда дело касается тоннелей для канализационного коллектора, добавляется еще один этап — установка лотка. Это важная часть, обеспечивающая правильное функционирование системы.

Проходка коллектора включает разнообразные задачи. Сначала осуществляется разборка грунта и перемещение щита. Затем следуют поставки необходимых материалов и установка обделки. В завершении проводятся вспомогательные работы, такие как прокладка коммуникаций и обустройство путей отката. Эти процессы требуют высокой степени координации и внимания к деталям.

Ключевым этапом работ является разработка породы, так как именно этот процесс определяет скорость прохождения щитового комплекса. Затраты труда в значительной степени зависят от типа используемого щита. Например, немеханизированные щиты, которые предполагают ручную разборку породы, существенно повышают трудоемкость процесса. Поэтому, при возможности, мы применяем механизированные комплексы, особенно если это позволяет тип грунта.

Работа в сложных условиях

Когда речь идет о прокладке туннелей в сложных грунтах, важно выбрать подходящую технологию и оборудование, чтобы минимизировать затраты времени и усилий. Использование механизированных щитов помогает оптимизировать процесс, обеспечивая более быстрое и эффективное продвижение.

Современные технологии и оборудование позволяют осуществлять работы в любых геологических условиях, включая сложные.

• Работы в твердых породах. В ситуациях, где механизированное оборудование не подходит для использования, например, в твердых грунтах, наши специалисты прибегают к традиционным методам. Работы ведутся вручную с использованием немеханизированных щитов. Для бурения тоннелей в прочных породах применяются либо отбойные молотки, либо взрывные методы, что позволяет эффективно справляться с задачами даже в самых сложных условиях.
• Работа в условиях насыщенных водой грунтов. Работы в слабых и сильно увлажненных грунтах сопряжены с множеством трудностей. Чтобы справиться с этой проблемой, мы используем методы осушения: в скважины устанавливаются эжекторные системы или легкие иглофильтры, а также применяются погружные насосы. Если грунт обладает низким коэффициентом фильтрации, то на помощь приходят технологии заморозки или кессонный метод, где применяется защита сжатым воздухом.

Преимущества щитовой проходки

При выборе метода проходки мы учитываем конкретные условия проекта: геологические особенности местности, доступные ресурсы и требования к срокам выполнения работ. Цены на услуги определяются на основе индивидуального подхода. Подробную информацию можно получить во время бесплатной консультации с нашими экспертами.