Технология ведения щитовой проходки

Содержание.

1. Общая характеристика местности строительства новой ветки московского метрополитена краснопресненской линии метро ст. Лермонтовский проспект до ст. Выхино
2. Климатические условия района расположения тоннеля
3. Технология ведения щитовой проходки
4. Подготовительные работы
1. Разработка грунта
2. Погрузка и транспортировка грунта
5. Возведение обделки.
1. Вариантное проект
2. Материалы строительных конструкций
6. Статический расчет
1. Проверка прочности железобетонных элементов
2. Расчет сопротивлений, преодолеваемых щитом
7. Расчет производительности рабочего органа щита
8. Определение вертикального давления грунта
9. Возведение обделки
10. Нагнетание за обделку
11. .Составление циклограммы работ на проходку тоннеля и монтаж обделки
12. Определение объемов основных работ,
1. Ведомости маши механизмов.
13. Вентиляция, водоотлив и освещение на период строительства
14. Организация складского хозяйства
15. Снабжение строительства сжатым воздухом

 

 

 

16. Энергоснабжение строительства
17. Санитарно-технические устройства в     эксплуатируемом тоннеле
1. Противопожарные мероприятия
18. Сметный расчет
19. Патентный поиск.

 

 

Заключение

Список использованных источников.

Приложения 1. Чертежи:

1. Технологическая  схема ТПК Herrenknecht 6150.
2. Схема  размещения  коммуникаций в тоннеле.
3. Продольный  разрез по оси тоннеля.
4. Общий вид кольца обделки.
5. Конструкция блока А.
6. Календарный план строительства тоннеля.
7. Схема водоотлива при ведении проходческих работ.
8. Сборочный чертеж конвейерной системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Щитовая проходка на сегодняшний  день считается одной из современных  и скоростных способов строительства  тоннелей, но не везде и всегда можно  прибегнуть к помощи этих сложноконструктивных  гигантов.  Но везде есть свои минусы и плюсы. Скажем так, что не для кого не секрет, что самое дорогое в таком способе возведения тоннеля это подготовка площадки под монтаж ТПМК сам монтаж и в обратной прогрессии подготовка к выходу, демонтаж  и передислокация на новый объект.  Нет смысла планировать строительство на малые перегоны проходку щитом, ведь для старта ТПМК необходимо иметь большую площадь, большие мощности от 6 до 10 кВт.  Немалое водообеспечение, строительство перегруза , откатка  породы подвижным составом , мультикарами или дизельными локомотивами. Но если ТПМК начал проходку то процесс необратим как сложная формула распада в атомной инженерии.

Это очень на первый вид  сложный процесс, проходка с активным грунтопригрузом , постоянный мониторинг  датчиков давления в камере пригруза, все эти разницы домкратов  продвижения, крутящий момент и угол проворота машины. Я уже и не говорю  про сложные схемы цепей управления в силовой гидравлике.  Системы смазки и самое искусство: регулировка формулами смешивания в системах пеногенерации.

Огромные плюсы и в  возведении высокоточной водонепроницаемой  обделки, мы уже и не вспоминаем что  такое отскок песчаноцементной смеси при набрызг бетоне и установка арок опалубки постоянной крепи тоннеля. Все это за нас делает тоннелепроходческий комплекс.

Так же не нужен большой  штат рабочего персонала, на щитовой  проходке задействовано 10 высококвалифицированных  рабочих, что нельзя сказать при  строительстве тоннеля горным способом.

Но не все так просто, ТПМК приходится корректировать под  каждый проект. Ведь конструктив щита есть такой каким его изготовили на заводе, а вид породы, геология и прочие факторы на каждом проекте разные.  Перед каждым проектом в работу вступает мощная инженерная подготовка, ведь подводные камни лучше предвидеть в заранее и подготовиться к ним, а не наткнуться неожиданно  для себя. Ведь ТПМК смотрит только вперед и обратного пути нет, хотя были и случаи когда приходилось и делать шаги назад что бы без ущерба координатам трассы тоннеля дойти до сбойки в том месте где лежит его проектная координата оси тоннеля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.  Общая характеристика местности строительства новой ветки московского метрополитена краснопресненской линии метро ст. Лермонтовский проспект до ст. Выхино.

 

Район работ расположен в  городе Москва в условиях плотной застройки зданий жилых домов заправочных станций, крупных артерий дорог и прочих застроек города.

Для начала строительства  необходимо вырыть стартовый котлован по классическому методу с применением  буронабивных свай по периметру стартового котлована, укреплённых поясом из железобетона и усилением защитным поясом из расстрелов равномерно распределяющих нагрузки горного  давления оказывающего на стенки стартового котлована.

В зоне старта ТПМК  в лобной части стартового котлована монтируются  сваи без армированного каркаса, но с применением технологии джет сваи.

Высота над уровнем  моря Радиус кривой минимальный Макс уклон подъема  и спуска Длинна тоннеля Длинна стартовой шахты  Максимальное породное перекрытие

156м 250м 5% 1750 40*12*20м 30м

 

 

 

 

 

 

 

Хор. трассы тоннеля  относительно его оси. Таблица 1

 

 

2.1 Климатические  условия района расположения  тоннеля

 

Климат района расположения  тоннеля континентальный, характеризуется благоприятными условиями строительства.

Температура воздуха колеблется в пределах от -32 +34С. Значительные также суточные колебания температуры. Основным документом регламентирующим климатические параметры для строительного проектирования, является СНиП 2.01.01-82 “Строительная климатология и геофизика” [20]

Средняя температура наружного  воздуха по месяцам. Таблица 2.1

месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
t, C	-25,9	-15,1	8,2	11,7	18,4	19,1	28,9	25,8	20,1	0	-10,7	-20,7

 

Среднегодовая температура: T=18,1⁰

Абсолютно минимальная температура: T=-29⁰

Абсолютно максимальная температура: T= 37⁰

Характеристики относительной  влажности. Рисунок 2.2  

Характеристики осадков. Рисунок 2.3

Суммарная солнечная радиация(прямая и рассеянная). Рисунок 2.4

 

Направление и интенсивность  ветров влияют, как на условия строительства, так и на эксплуатацию станционных  сооружений, например на выбор места  расположения  воздухозаборных вентиляционных киосков.

Расчетные скорости и направления  ветров  приведены на рисунке 2.5.

Расчетные скорости, м/с и  направление ветра:

а) за декабрь-февраль; б) за июнь-август.

Рисунок 2.5 

3.1Технология ведения щитовой проходки

Общий вид главного щита ТПМК. Рисунок 2.6.

 

 

Технология строительства  тоннелей щитовым способом это много  ступенчатый каскадный процесс  ведения проходки.

ТПМК состоит из множества  узлов взаимосвязанных друг с  другом сложными и простыми элементами прочно объединяющих все это в  один целый механизм.

Основная часть состоит  из переднего щита который включает в себя следующее:

1. Главный привод состоящий из 8 планетарных гидра двигателей сообщающихся через редуктора с главной шестерней передающий момент вращения на ротор.

Общий вид главного подшипника с планетарным редуктором. Рисунок 2.7

 

2. Механизм резанья имеет 17 дюймовые сдвоенные шарошки, предназначенные для момента врезки через буронабивные сваи. После этого в слабых породах и грунтах в ступают в действие ковши и риппера установленные по периметру ротора.
3. В переднем щите установлены домкраты продвига , за счет которых ТПМК отталкивается от уже готовой смонтированной обделки.
4. К переднему щиту через артикуляционные домкраты смонтирован хвостовой щит. В нём находятся линии нагнетания меж кольцевого зазора, а так же обжимное кольцо обделки.
5. Следом идет механизм эректора, служащий для того что бы монтировать новую обделку тоннеля.

Сам эректор смонтирован  на неподвижной раме, по которой  он имеет возможность передвижения вперед и назад относительно оси  тоннеля, а так же имеет возможность  вращения в левую и правую сторону 200°  и имеет два цилиндра артикуляции для монтажа высокоточной обделки.

Захват блока производится через лифтинг болт, в свою очередь  который захватывает гидрозамок смонтированный на столе эректора.

Изображение механизма эректора. Рисунок 2.8.

 

6. Смонтированный сквозь передний щит шнековый транспортер, служит контрольно регулируемой выдачи отработанной породы и удерживания давления в камере грунтопригруза.

Изображение шнекового транспортера. Рисунок 2.9.

7. Отработанная порода подается им на машинный конвейер, который перегружает ее в откаточные парода приемные вагоны.

После чего идет вереница процессов  монтажа , нагнетания раствора за обделку.

8. Через технологический мост, по которому передвигается кран перегружатель сегментов обделки и смонтирован узел пеногенирации
9. следом связываются 5ть технологических телег с разнесенным на них оборудованием. Силовых гидра установок эл. цепей управления, системами подачи раствора-пентонита, узлов смазки, местной вент эстакады, трансформаторной подстанцией, систем охлаждения и главным управляющим узлом ТПМК кабина пилота.

 

4. Подготовительные работы.

 

       Для  монтажа и перемещения комплекса  до пикета врезки устраивается  железобетонное ложе с устройством  пути из специальных рельсов.

Монтаж щитового комплекса  производится с использованием портального  крана грузоподъемностью 200т.

Для старта ТПК монтируется  упор

По мере врезки ТПК в  массив (заходками по 1,5м) при помощи блокоукладчика монтируются кольца постоянной обделки. На участке врезки устанавливаются металлические  стойки из I №30 и сооружается обойма из бетона В25.

Проходка первых 100м выполняется  с минимальным давлением на забой. Далее нагрузка постепенно увеличивается  с доведением ее до расчетной.

Для каждого местоположения ТПК, в результате выполненных специальных  изысканий, заранее определены расчетные  параметры ведения (давление щитовых  домкратов, скорость вращения режущего органа, давление в рабочей зоне). Указанные параметры автоматически поддерживаются с помощью бортового компьютера, и, как правило, соответствуют необходимым.

 4.1. Разработка грунта

 

Силовые передачи в комплексе - гидравлические, для разработки грунта, работы конвейеров и монтажа обделки тоннеля. Перемещение комплекса осуществляется посредством гидравлических цилиндров, установленных по кольцу вокруг внутреннего диаметра неподвижной оболочки, которые действуют между неподвижной оболочкой и обделкой тоннеля.

Управление перемещением комплекса ведется при помощи системы "активной артикуляции", которая соединяет переднюю оболочку и неподвижную оболочку. Отклоняя исполнительный породоразрушающий  орган на угол 1,4 градуса в любом  направлении, она позволяет тоннелепроходческому комплексу преодолевать криволинейные  участки трассы довольно малого радиуса, как в горизонтальной, так и  в вертикальной плоскости.