Ключевые технологии и приемы использования щитовых проходческих комплексов при сооружении туннелей

В 1995 году началась проходка 24, 12-километрового промежуточного туннеля 2-й линии Шанхайского метрополитена, в котором снова использовались 7 оригинальных проходческих щитов с грунтопригрузом и 2 грунтопригрузных щита, импортированных французской компанией FMT, вместе с 34-метровым грунтопригрузным щитом, совместно изготовленным французской компанией FCB, Шанхайской туннельной компанией, Шанхайским институтом проектирования туннелей и судостроительным заводом Худун (рис. 1-42). Для строительства 2-й линии было использовано в общей сложности 10 щитов с грунтопригрузом.

Рис. 1-41. 34-метровый щит, изготовленный совместно с судостроительным заводом Худун и FCB (Франция). Проходческий щит с грунтопригрузом «Дружба» (1990 г.)

Рис. 1-42. 34-метровый щит, построенный совместно с судостроительным заводом Худун и FCB (Франция). Проходческий щит с грунтопригрузом «Введение в эксплуатацию» (1995 г.)

1.4.2. Инновационный период в китайской щитовой технологии

Период 2002–2008 гг. стал инновационным для щитовой технологии Китая, поскольку Министерство науки и техники включило разработку щитовой технологии в государственный план исследований и развития высоких технологий (государственный план «863»), в то же время независимые исследования и разработки щита официально вступили в стадию внедрения. В этот период Китай стремился «сделать лучший щит в Китае», совершив исторический прорыв в развитии китайских щитов.

1) Общие сведения о государственном плане «863»

Ключевые темы исследований государственного плана «863» в области щитовой технологии представлены в таблице 1-1.

Таблица 1-1. Национальная программа «863» об исследованиях щитовой технологии

2) Исследование и проектирование проходческих щитов с грунтопригрузом

В августе 2002 года Министерство науки и техники включило проект «Исследование и проектирование полносекционной туннелепроходческой машины диаметром 3 м» в государственный план исследований и развития высоких технологий (план «863»). В результате открытого тендера проект возглавила Китайская корпорация железнодорожных туннелей совместно с Чжэцзянским университетом, Лоянским технологическим институтом, Китайской первой корпорацией тяжелого машиностроения, Юго-западным университетом Цзяотун и другими соответствующими техническими подразделениями в Китае для формирования технологического альянса по проведению технических работ проходческого щита с грунтопригрузом диаметром 3 м.

Под руководством государственного плана «863» были завершены исследования и проектирование структуры основной части, гидравлической системы передачи, электрической системы и системы опорной части проходческого щита с грунтопригрузом диаметром 3 м.

Завершены исследования и проектирование инструментов для системы щита, разработка и производство добавок для пены щита и смазки для герметизации хвостовой части щита. В ходе исследований были подготовлены три книги проектной документации для главного двигателя, одна книга проектной документации для винтового конвейера и одна книга проектной документации для тюбинга; завершены пять книг проектных чертежей для основной машины, одна книга проектных чертежей для тюбинга, одна книга проектных чертежей для винтового конвейера, три книги проектных чертежей для последующей сборки и одна книга проектных чертежей гидравлической системы, всего 16 книг.

3) Разработка и применение рецзовой головки проходческого щита и гидравлического привода

В конце 2002 года была изучена технология совместного применения гидравлической движительной системы щита и гидравлической системы гидропривода, оптимизация проектирования движительной гидравлической системы щита была осуществлена путем контроля нагрузкой, постоянного контроля мощности гидравлического насоса, всеобщим подбором мощностей и других технологий, также были проведены показательные работы.

15 июля 2004 года разработанные резец, резцовая головка (рис. 1-43) и гидравлическая система были успешно использованы при промышленных испытаниях второй линии Шанхайского метрополитена, достигнув непрерывной проходки 2650 м, со средней месячной проходкой 331 м и максимальной месячной проходкой 470 м, что соответствовало показателям, требуемым проектом.