Tunnelskjold

Et tunnelskjold er en bevægelig præfabrikeret metalstruktur, der sikrer en sikker udførelse af en minearbejde og konstruktionen af en permanent foring ( foring ) i den. Tunnelskjoldet bruges til konstruktion af tunneler til forskellige formål, til udvikling af mineralforekomster under jorden. Tunnelskjoldet er et strukturelt element i nogle typer af tunnelboringskomplekser (TPK).

For første gang blev et tunnelskjold brugt i Storbritannien af Mark Brunel under konstruktionen af en tunnel under Themsen ( 1825 ). Med deres hjælp blev de fleste undergrundstunneler bygget .

Diameteren af de resulterende tunneler kan variere fra en til 19 meter. Den største diameter, 17,6 m [1] , er ved et tunnelskjold, der arbejder på opførelsen af en vejtunnel i Hong Kong.

For at skabe tunneler med lille diameter bruges vandret boring - en længde på op til 2 km, en diameter på op til 1,2 m.

Brugen af tunneling skjolde

i anlæg af tunneler til forskellige formål
i udviklingen af mineralforekomster under jorden

Arbejdsværktøjer til tunnelskjolde

kniv ring
støttering
skjoldstik
bundhulsdonkrafte
platform donkrafte
rør
ballaster
vandrette og lodrette skillevægge

Typer af skjolde

Ikke-mekaniserede skjolde

Ikke-mekaniseret skjold - et skjold, der kun bruges til at beskytte ansigtet mod kollaps, mens arbejderen manuelt eller ved hjælp af en hammer udgraver jord fra det.
Et ikke-mekaniseret skjold med en caisson er et skjold, der bruges til at køre i vandmættet jord, når forsiden på bagsiden af skjoldet er blokeret af et skot, og luft pumpes ind i det resulterende rum ved hjælp af en kompressor (op til en tryk på 2-5 atm ), som "klemmer" grundvandet dybt ned i klipperne og beskytter slagtningen mod deres modtagelse. Metoden er meget effektiv ud fra et ingeniørmæssigt synspunkt, men ekstremt usund for arbejderne, da den forårsager trykfaldssyge .

Mekaniserede skjolde

Et mekaniseret skjold er et skjold (eller rettere sagt allerede et kompleks), hvor manuelt arbejde næsten er udelukket, og næsten alle operationer udføres af operatøren fra kontrolpanelet. Jordudgravning udføres af en stålrotor med fræsere, der roterer på skjoldaksen, hvorefter jorden føres til transportøren og fra denne til vognene. I USSR blev denne type skjold først brugt i 1949 .
Mekaniseret skjold med caisson - et mekaniseret skjold med brug af caisson ansigt.
Et mekaniseret skjold med jordbelastning er et mekaniseret skjold, hvor den udviklede jord først føres ind i et forseglet kammer af jordbelastningen (hvor trykket er lig med trykket i ansigtet), og fjernes fra det med en skrue transportør. Denne type skjolde bruges i situationer, hvor det mindste nedsynkning af de overliggende jordlag ikke kan tillades, og specielle metoder til tunneling i ustabile vandmættede jorder (frysning, afvanding) ikke retfærdiggør sig selv.
Et mekaniseret skjold med en hydraulisk belastning er et mekaniseret skjold, hvor den udviklede jord først føres ind i det hydrauliske belastningskammer, hvori der igen tilføres en bentonitopløsning under tryk (op til flere tiere atm). Blanding med det udledes den knuste udviklede jord gennem rørledningen til overfladen, hvor den adskilles fra bentonit i separatoren, som returneres tilbage til det hydrauliske lastkammer. Dette er en meget dyr, men den mest moderne type skjolde, som med hensyn til fraværet af nedsynkning af de overliggende jordlag er endnu mere perfekt end et skjold med en jordbelastning.

Ikke-mekaniserede skjolde bruges til at køre korte tunneller (op til 1,0-1,5 km lange) i svage, knuste bjergarter, og mekaniserede skjolde bruges til konstruktion af lange tunneler i homogene bjergarter. Skjoldmetoden ved hjælp af mekaniserede skjolde giver høje gennemtrængningsrater. Så når man kørte en destillationstunnel af St. Petersborg Metro i Proterozoic (Cambrian) ler, blev der opnået en rekordhastighed for penetration: 1250 lineære meter om måneden [2] .

Producere

Verdens største producenter af mekaniserede skjolde omfatter følgende virksomheder:

Så TPMK "Nadezhda" med en diameter på 10,5 m, som arbejdede på den dobbeltsporede tunnel på Nevsko-Vasileostrovskaya-linjen i St. Petersborg-metroen , blev udviklet af Metrostroy sammen med det tyske firma Herrenknecht AG [4]

Historie

Det første tunnelskjold i historien blev designet af den engelske ingeniør Mark Brunel under opførelsen af en tunnel under Themsen i 1825. Opfinderen kom med ideen til denne enhed, mens han så en skibsorm skære en sti gennem hårde egetræsflis. Brunel bemærkede, at kun hovedet af en lille bløddyr var dækket af en hård skal. Ved hjælp af sine takkede kanter borede ormen sig ind i træet. Uddybende efterlod han et glat beskyttende kalklag på væggene af passagen [5] .

Se også

Noter

↑ WELTRECORD. HAUPTDURCHSCHLAG BEIM JAHRHUNDERT-BAUWERK GOTTHARD. . Dato for adgang: 4. januar 2011. Arkiveret fra originalen 9. december 2010. (ubestemt)
↑ Tunneling med en skjoldmetode . Undergrundsekspert . Hentet 23. maj 2018. Arkiveret fra originalen 24. maj 2018. (ubestemt)
↑ ET NYT SKJÆLD AF SKURATOV-ANLÆGEN ER TESTET . Hentet 3. februar 2019. Arkiveret fra originalen 4. februar 2019. (ubestemt)
↑ Skjoldtunnelering af destillationstunneler (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 29. januar 2017. Arkiveret fra originalen 2. februar 2017. (ubestemt)
↑ David Macauley . Themsen-tunnelen // Sådan er den bygget: fra broer til skyskrabere. The Illustrated Encyclopedia = Building Big. — M. : Mann, Ivanov i Ferber, 2015. — S. 69. — 192 s. - (MYTE. Barndom). - 5000 eksemplarer. - ISBN 978-5-00057-364-8 . - ISBN 978-5-00100-686-2 .