Ключевые технологии и приемы использования щитовых проходческих комплексов при сооружении туннелей

3. Внутреннее пространство и толщина стенок вертикально расположенной рабочей шахты уменьшены, что позволяет сэкономить на ее строительных затратах. 4. Удобный ремонт и замена фрез в процессе разработки туннелей, подходят для сооружения протяженных туннелей. 6) Проходческий щит DOT Бициклический проходческий щит (Double-O-Tube-Metod, сокращенно DOT) относится к одной из разновидностей инженерно-технического метода MF, показан на рис. 2-17. В отличие от метода MF, при данном методе для шламового проходческого щита применяются фрезы в форме спиц. Зубчатое колесо, на котором расположены две фрезы в одной плоскости, образуют проходческий щит для строительства туннелей при помощи бициклического метода. Находящиеся рядом фрезы не соприкасаются и не препятствуют друг другу в проведении работ, каждая из фрез вращается в противоположную сторону, таким образом, осуществляется синхронный контроль.

Рис. 2-17. Бициклический проходческий щит

Площадь выемки бициклического проходческого щита небольшая, поэтому глубина и ширина шахты могут быть уменьшены в процессе строительных работ. Сечения туннеля получаются разнообразными, круговые сечения могут выполняться слева, справа, сверху и снизу в соответствии с окружающими условиями и инженерными требованиями.

7) Проходческий щит с локальным расширением пространства

Данный проходческий щит изображен на рис. 2-18. Проходческий щит с локальным расширением пространства способен провести производственные работы по локальному расширению сечения туннеля в любой его точке. Основные этапы строительного процесса включают нижеследующее:

1. Строительные работы на обычном участке. Вначале проводятся работы, характерные для сооружения туннеля, затем на участке, нуждающемся в расширении, устанавливают специальный тюбинг, между обычным и специальным тюбингами устанавливается направляющее кольцо.

2. Сооружение противодействующих опор для проходческого щита с локальным расширением пространства. Демонтаж ранее сооруженной нижней секторальной отделки блоками на особом участке. После установки ограждающей конструкции приступают к извлечению грунта. При необходимости можно прибегать к укреплению грунта на особом участке. При проходке щита заливаются противодействующие опоры.

3. Создание противодействующей несущей плиты для проходческого щита с локальным расширением пространства. При расширении значительных площадей в тюбинг направляющего кольца устанавливается круглый проходческий щит, который по мере проходки укрупняет тюбинг, в конце концов создавая противодействующую несущую плиту для проходческого щита (исходное основание).

Рис. 2-18. Основные принципы проходческого щита с компрессионным сжатием грунта

4. Установка и проходка для проходческого щита с локальным расширением пространства. На исходном основании устанавливают проходческий щит с локальным расширением пространства, затем проводят значительную выемку грунта для расширения туннеля. Метод позволяет частично расширить туннель в любом месте и на любую длину в зависимости от применения, форма частично расширенного участка остается круглой, поэтому его механические свойства сохраняют лучшие характеристики круглого сечения. Доступно всестороннее нецентральное расширение участков в разных направлениях: сверху, снизу, справа, слева. Если сравнивать данный способ расширения участков со способом открытого котлована или другими, он позволяет в относительной степени снизить затраты и ускорить процесс строительства. Нет необходимости в создании строительной площадки и рабочего колодца, поэтому давление на окружающую среду является минимальным.

2. 4. РИСКИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИНЖЕНЕРНЫХ РАБОТ С ПОМОЩЬЮ ПРОХОДЧЕСКОГО ЩИТА

2.4.1. Краткий обзор несчастных случаев при проведении инженерных работ с помощью проходческого щита

Щитовая проходка является одним из самых передовых методов строительства подземных туннелей. С тех пор, как в 1825 году в Великобритании под рекой Темзой Марком Брюнелем был прорыт с помощью неавтоматического проходческого щита прямоугольного сечения первый туннель, по состоянию на 2018 год история применения и развития проходческих щитов насчитывает 193 года. В настоящее время метод щитовой проходки может применяться при строительстве практически в любых гидрогеологических условиях, в мягких или твердых грунтах, при содержании или отсутствии грунтовых вод в почвах, и даже в карстовых образованиях. Обычно в таких случаях допустимо применение проходческих щитов при проведении подземных работ (в особых случаях необходимо применение сопутствующих методов).