Глава 23 СООРУЖЕНИЕ ТОННЕЛЕЙ ЩИТОВЫМ СПОСОБОМ

§ 94. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ (ч. 1)

В состав подготовительных работ входят сооружение монтажных щитовых камер и сборка щитов в подземных условиях. В особых случаях может быть применен способ опускания готовых щитов с поверхности.

Камеру для сборки щита располагают на трассе сооружаемого тоннеля и придают ей внутренние размеры, несколько превосходящие внешние очертания щита с учетом размещения монтажного оборудования. Такие камеры используют большей частью как временные сооружения, за исключением совмещенных с основными сооружениями, например с вентиляционными камерами метрополитена. Камеры размещают на трассе так, чтобы их можно было повторно использовать для монтажа щита противоположного направления или для разборки щита прилегающего перегона.

В конструктивном отношении камера (рис. 330) может быть выполнена с монолитной обделкой аналогично отрезку тоннеля, сооружаемому горным способом, или со сборной обделкой из тюбингов, что значительно сокращает объем выработки. В первом случае (рис. 330, а) при расположении камеры в породах, оказывающих боковое давление, конструкция камеры включает свод, боковые стены и обратный свод, на котором расположена опорная бетонная подушка. С торцов камеру ограничивают стенами с проемами для пропуска щитов.

Щитовые камеры и полукамеры
Рис. 330. Щитовые камеры и полукамеры

Толщины элементов камеры, помимо обычного расчета, проверяют на монтажные нагрузки: свод — на вес поднимаемого груза до 2—3 тс, а торцовые стены — на усилия щитовых домкратов. Высоту камеры определяют величиной диаметра щита и расстоянием от верха щита до свода камеры, которое принимают равным 0,5—0,75 м. Ширина камеры зависит от величины диаметра щита и ширины проходов между щитом и стенами камеры; обычно эти проходы принимают шириной 0,75—0,80 м.

Длину камеры назначают из условия, чтобы в ее пределах при выдвинутом щите можно было собрать укладчик. По этим соображениям внутреннюю длину камеры для перегонных и станционных щитов принимают равной 6 м, а с учетом толщины торцовых стен и пространства в пределах хвостовой части щита — 9 м. При заложении щитовой камеры в пределах высоты стены в твердых породах может быть принята конструкция в виде полукамеры с опиранием свода непосредственно на породу (см. рис. 330, б).

Такие конструкции наравне с камерами из сборных элементов нашли широкое применение на строительстве метрополитенов.

Промежуточной конструкцией между полной камерой и полукамерой для случаев низкого расположения крепких пород является незамкнутая камера со стенами, доводимыми до прочного естественного основания. Специфическими для станций могут быть поперечные камеры (рис. 331). Такие конструкции заменяют две-три станционные и две перегонные камеры и используются в дальнейшем как вентиляционные. Монтаж перегонных и станционных щитов ведут в этом случае в требуемой по графику работ последовательности.

Щитовая поперечная камера
Рис. 331. Щитовая поперечная камера

Конструкция демонтажных камер отличается от конструкции монтажных отсутствием торцовых стен, заменяемых временной крепью.

Горные способы сооружения щитовых камер глубокого заложения зависят от характера пород, материала, типа и размеров конструкции. На участках мелкого заложения сборку щитов осуществляют в котлованах, ограждаемых стальными сваями.

Камеры оборудуют подъемными приспособлениями для сборки щитов. В своде камеры закрепляют продольные балки или отдельные проушины для применения талей при монтаже щитов (см. рис. 330). Впереди камеры в верхней части забоя помещают одну лебедку и внизу, в подходной выработке, устанавливают одну-две лебедки. Элементы щита подают к щитовой камере на платформенных вагонетках в порядке, соответствующем монтажному графику, согласно маркировочным схемам под контролем маркшейдера.

При подъеме каждой детали щита ей придают требуемое направление при помощи оттяжных тросов. Сборку щитов обычно ведут круглосуточно специализированные бригады слесарей-монтажников, механиков, гидравликов и электриков.

Для монтажа верхней части щита необходимо снять подвесные балки. После окончания сборки щита и его оборудования проводят проверку всей аппаратуры и испытание гидравлических домкратов. Вслед за этим выдвигают щит из камеры, разрабатывают и крепят породу в забое. Для выдвижения щита используют несколько нижних домкратов, опорой для которых служат тюбинги или блоки обделки, укладываемые в лотковой части.

После освобождения камеры осуществляют сборку укладчика теми же монтажными средствами, что и при сборке щита. Последовательность монтажных работ зависит от конструктивной схемы укладчика. Обычно сборку начинают с установки на болтах главной рамы, затем собирают основной корпус и вспомогательные элементы конструкции, постепенно наращивая их по высоте. Монтажные работы заканчиваются установкой привода и рычага укладчика с соответствующей аппаратурой и приспособлениями. После этого производят тщательную проверку, регулировку и испытание отдельных механизмов и всей тележки в целом.

При повторном использовании камеры для сборки щита противоположного направления уложенную в камере обделку убирают.

Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г. Тоннели и метрополитены