§ 101. КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ ТОННЕЛЬНО-ЩИТОВЫХ РАБОТ (ч. 1)
Принципы организации работ при комплексном методе ведения строительно-монтажных процессов щитовой проходки остаются по существу теми же, что и для сооружения тоннелей горным способом (см. § 66).
Рассмотрим лишь специфические для щитовой проходки схемы комплексной механизации для нескольких характерных условий проходческих, монтажных и транспортных работ.
Первая схема. Комплекс оборудования (рис. 352), размещаемый за щитом с гидравлическим приводом, для проходки тоннелей в породах с пределом прочности на сжатие до 250 кгс/см2 включает блокоукладчик 1 рычажного типа, передвижные платформы 10, на которых размещены: перестановщик блоков 11 рольганг 12, резиновые конвейеры 2 и 3 на длину состава вагонеток 9, необходимых на одну заходку, толкатель вагонеток 8, установка для нагнетания раствора за обделку 7, насосные установки гидропривода 4, шкафы электрооборудования 5. Вместе с платформами перемещаются два звена пути, в конце комплекса помещен бункер 6.
Гидравлическая система обеспечивает работу всех гидроприводных механизмов резания породы, блокоукладчика, щита и всего комплекса оборудования. Пульт управления расположен на щите.
Вторая схема. Сооружение перегонного тоннеля метрополитена механизированным щитом дискового типа. Геологические условия — пластичные глины и суглинки. Унифицированная обделка — из железобетонных блоков. В головной части комплекса (рис. 353) — щит с плоской планшайбой (диском), оснащенной пластинчатыми резцами. Диаметр планшайбы меньше наружного диаметра щита, что позволяет разрабатывать породу под защитой ножевой части щита и предотвращать тем самым вывалы породы и защемление рабочего органа. Очевидно, что при этом кольцевая часть забоя срезается щитом. Планшайба вращательно-поступательного действия может перемещаться вперед вместе с первым транспортным звеном — головным транспортером 1 — на 250—500 мм.
Срезанная порода попадает через прорези планшайбы в направляющие устройства, а затем на головной транспортер. Затем породу перемещают по транспортеру 2 челночного типа и, наконец, по главному транспортеру 4 в двухсекционный бункер 8, перегружающий породу в большегрузные вагонетки. Груженые вагонетки, порожняк, блоки и тележки с контейнерами для сухой смеси, используемой для нагнетания, перемещают электровозами. Блоки укладывают в хвостовой части щита рычажным блокоукладчиком 3 шагающего типа.
На первой вспомогательной тележке 5 располагаются приводы главного транспортера и толкателя верхнего действия, а также необходимое электрическое оборудование (сборки). Вторая тележка несет растворный узел 7 с двумя растворонагнетателями непрерывного перемешивания и краном 6 для подъема контейнеров с сухой смесью. Этот кран, помимо вращения на 360°, может поступательно передвигаться по всей длине тележки. Для совместного перемещения блокоукладчик и тележка соединены между собой тягами.
Все маневровые операции с гружеными и порожними вагонетками в пределах длины комплекса устройств производят при помощи толкателя верхнего действия. Такие же толкатели используют около шахтного ствола внизу и на эстакаде. Таким образом, все работы, связанные с разработкой, погрузкой и откаткой породы от забоя до поверхности, полностью механизированы.
Первичное и контрольное нагнетание, гидроизоляционные работы ведут обычным способом с использованием подмостей блокоукладчика и дополнительной тележки.
К ведущим процессам относятся проходческие и монтажные. Расстановку членов комплексной бригады, состоящей из 9 чел., подчиняют циклограмме (рис. 354). За шестичасовую смену при такой организации работ сооружают 3 пог. м тоннеля.
Третья схема. Сооружение перегонного тоннеля механизированным щитом планетарного действия в породах средней крепости. Обделка — из чугунных или железобетонных тюбингов.
В состав комплекса (рис. 355) входит двухдисковый механизированный щит планетарного действия 1, связанный с ним трехсекционный подвижной помост 4, укладчик с полым валом 2 и растворный узел 5. Внутри полого вала помещается транспортер 3, перегружающий породу в бункер 6 и далее в вагонетки, отвозимые к шахтному стволу электровозом.
Особенностью рассматриваемой схемы является возможность совмещения сборки кольца обделки с разработкой и выдачей породы ввиду независимости подачи на забой рабочего органа машины.
Применение подвижного помоста исключает необходимость самоходных устройств на тюбингоукладчике.
Последовательность операций подобна рассмотренной выше. Для обеспечения полного совмещения ведущих процессов — разработки породы и монтажа элементов обделки — необходима четкая работа подземного транспорта, требующая определенной очередности подачи порожних вагонеток и тюбингов. Кроме того, весьма важна согласованная организация работы механизированной эстакады на поверхности и растворного узла. Роль последнего значительна, так как при высоких скоростях движения щита (до 10—11 пог. м в сутки) должно быть обеспечено своевременное нагнетание за обделку.
Трудовые затраты при среднесуточной скорости проходки 8 пог. м составляют 40—41 чел-ч.