Власов С.Н., Торгалов В.В., Виноградов Б.Н. Строительство метрополитенов
Подождите немного. Документ загружается.
в$напорный патрубок. Машина обеспечивает подачу 2,5$м
3
$раствора в$час с$дальностью
подачи 115$м$по$горизонтали и$40$м$по вертикали.
Растворонасосы для контрольного нагнетания (рис.$39) в$отличие от$нагнетателей
не$имеют мешалок и$нагнетают заранее приготовленный раствор. Насос РН-
2,4$обеспечивает перекачку 2-4$м
3
$раствора в$час с$дальностью подачи до$260$м$по
горизонтали и$70$м$по вертикали.
Рис.$39. Растворонасос РН-2,4$(СО-114-07):
1$— компенсатор, служащий для уменьшения пульсации транспортируемого раствора; 2$— смотровое окно нагнетательного клапана; 3$—
поршневой блок насоса; 4$— рукоятка переключения передач; 5$— привод
Для приготовления растворов для контрольного нагнетания применяют цементно-
смесительную установку (рис.$40), которую заполняют водой и$цементом.
К$пневмосверлу, служащему приводом смесителя, подают сжатый воздух, и$смеситель,
вращаясь, перемешивает смесь. Приготовленный цементный раствор насосом нагнетается
за$тоннельную обделку.
Рис.$40. Цементно-смесительная установка:
1$— смеситель с$тремя лопастями с$изменяемым углом наклона: 2$— бак для приготовления цементного
раствора; 3$— пневмопривод смесителя (использовано пневмосверло СР-3$шпиндель которого соединен
с$валом смесителя
Шланги, арматуру и$емкости нагнетателей растворов для предохранения
от$засорения периодически промывают водой и$продувают сжатым воздухом.
Чеканку швов — заполнение чеканочных канавок сборных об-делок специальными
уплотняющими составами — выполняют с$помощью цементоукладчиков (рис.$41).
Лопатка 3$питателя подает уплотняющий материал в$сторону толкателя 1, который через
щелевое выходное отверстие 9$камеры вытесняет материал, укладывая его в$шов
тоннельной обделки.
Рис.$41$Цементоукладчик:
1$— толкатель, уплотняющий цементную смесь; 2$— камера цементоукладчика; 3$— лопатка питателя; 4$—
пневмопривод лопатки; 5-кронштейн золотника; 6$— кнопка управления цементоукладчиком; 7$— корпус
золотника; 8$— пневмопривод толкателя; 9$— щелевое выходное отверстие камеры
Для работ по$нагнетанию раствора за$обделку и$для чеканочных работ применяют
передвижные технологические тележки .
Для расчеканки швов тюбинговой обделки применяют ручной рубильный
пневматический молоток в$комплекте с$набором чека-ночных наконечников. Под
действием сжатого воздуха ударник молотка совершает возвратно-поступательное
движение в$стволе и$ударяет по$хвостовику сменного рабочего инструмента, который
устанавливают в$молотке и$крепят с$помощью гайки.
При выполнении работ по$гидроизоляции для оплавления покровного слоя мастики
на$рулонных гидроизоляционных материалах используют нагревательную врздушно-
пропановую горелку (рис.$44) или многофакельную линейную горелку, состоящую
из$нескольких горелок.
Рис.$44. Воздушно-пропановая нагревательная горелка ГВПН:
1$— стабилизатор; 2$— наконечник; 3— ствол
Выполнение гидроизоляционных работ с$применением пропана требует
повышенного внимания и$осторожности. Герметичность разъемных соединений
проверяют нанесением на$них мыльной эмульсии (подносить открытый огонь
к$соединениям запрещается). Горелку необходимо содержать в$чистоте, нагревательные
элементы периодически очищать от$нагара и$копоти. Пламя горелки (факел) не$должно
иметь отрывов. При неправильной форме пламени горелку гасят, закрывая вентиль,
продувают рассекатель-ную вставку стабилизатора и$прочищают ее$медной или
алюминиевой иглой (запрещено прочищать вставку стальной проволокой).
По$окончании работы пропан, находящийся в$шланге, выжигают, для чего
закрывают вентиль пропанового баллона и$отвертывают нажимной винт редуктора.
В$процессе работы баллоны должны быть установлены вертикально не$ближе
5$м$от$места производства работ и$закреплены хомутами или цепями к$стойкам, имеющим
навес для защиты баллонов от$солнечной радиации.
При выполнении путеукладочных работ применяют специальный путевой
инструмент.
Для завертывания и$отвертывания путевых шурупов, гаек клем-мных и$закладных
болтов и$сверления отверстий в$шпалах используют шуруповерты на$трехколесной
разборной тележке, катящейся по$рельсу. В$рабочем положении шуруповерт
поддерживают за$две рукоятки, правая из$них служит одновременно для управления
механизмом.
При завертывании и$отвертывании гаек стыковых болтов применяют путевые
гаечные ключи. Электрогаечный ключ состоит из$мотор-редуктора с$преобразователем
напряжения и$двухколесной тележки для перекатывания инструмента по$рельсу. Ключ
имеет рукоятки для удержания его при работе и$транспортировании.
Для повышения производительности труда и$качества путевых работ создан
технологический комплект (нормокомплект) средств малой механизации ТК-1,
применяемых при устройстве верхнего строения пути в$тоннелях метрополитена круглого
и$прямоугольного сечений.
Нормокомплект ТК-2$средств малой механизации для нанесения оклеечной
гидроизоляции при сооружении метрополитенов открытым способом рассчитан
на$безмастичную технологию нанесения материалов на$стекловолокнистой или
стеклотканной основе методом оплавления поверхности наклеиваемого материала
с$помощью воздушно-пропановых горелок.
Контрольные вопросы
Каковы назначение и$область применения отбойных молотков?
Какие буровые механизмы Вы$знаете?
Назовите механизмы и$инструменты, применяемые для производства
гидроизоляционных работ.
Глава VI. МАШИНЫ ИОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ
СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЕЙ
Проходческие щиты икомбайны
Основным средством механизации горных работ и$защиты забоя от$обрушения
пород на$весь проходческий цикл — от$разработки породы до$возведения обделки —
являются щиты. Проходческий щит — это подвижная стальная крепь в$виде полого
стального цилиндра, лежащего горизонтально вплотную к$забою. Форма щита повторяет
форму сооружаемой обделки.
Основные части щита (рис.$45)-ножевое 2$и$опорное 1$кольца (в$некоторых
конструкциях установлено единое ножеопорное кольцо) и$оболочка 9, в$пределах которой
монтируют сборную обделку. После разработки породы, находящейся перед ножевым
кольцом, щит при пбмощи щитовых гидроцилиндров 10, опирающихся на$последнее
кольцо обделки тоннеля, продвигают вперед, в$пространство, освободившееся от$породы.
После этого штоки гидроцилиндров убирают и$в$оболочке щита монтируют очередное
кольцо обделки. Породу забоя крепят щитами из$досок, которые прижимают забойными
гидроцилиндрами 7.
В$пределах опорного и$ножевого колец внутреннее пространство щита разделено:
горизонтальными перегородками 5$на$ярусы и$вертикальными перегородками 3$на$ячейки.
Горизонтальные перегородки имеют выдвижные платформы 4, перемещение которых
обеспечивают специальные платформенные гидроцилиндры. (В$технической литературе
прошлых лет издания щитовые, забойные и$платформенные гидроцилиндры названы
гидравлическими домкратами, или гидродомкратами.)
Опорное и$ножевое кольца щита собирают из$стальных элементов-сегментов,
соединяя их$болтами подобно тюбингам при сборке кольца обделки. Оболочку щита
собирают из$стальных листов, изогнутых по$цилиндрической поверхности. Листы
соединяют между собой, а$также с$опорным кольцом с$помощью болтов с$потайной
головкой.
Проходческие щиты разделяют по$следующим основным признакам:
по$площади поперечного сечения проходимой выработки — на$щиты малого
диаметра (до$3200мм), среднего диаметра (до$5200$мм) и$большого диаметра (свыше
5200$мм);
по$степени механизации основных производственных процессов— на$щиты
частично механизированные и$механизированные. В$щитах первого типа разработку забоя
ведут вручную или взрывным способом, а$погрузка и$транспортировка породы,
возведение обделки и$передвижка щита механизированы, в$щитах второго типа все
основные процессы механизированы;
по$области применения щиты разделяют на$предназначенные для проходки
в$обводненных грунтах, для проходки в$сыпучих и$малоустойчивых грунтах естественной
влажности, для проходки в$грунтах с$коэффициентом крепости от$0,5$до$5 и$для проходки
в$грунтах с$коэффициентом крепости более 5.
Рис.$45. Частично механизированный проходческий щит:
1$— опорное кольцо; 2$— ножевое кольцо; 3$— вертикальная перегородка; 4$— выдвижная платформа; 5$—
горизонтальная перегородка; 6$— гидравлическая система; 7$— забойный гидроцилиндр; 8$— накладка; 9$—
оболочка щита; 10$— щитовой гидроцилиндр; 11$— опорная пята
Рис.$46. Механизированный проходческий комплекс
Проходческие щиты оснащают механизмами для погрузки разработанного грунта
на$конвейер (транспортер) или непосредственно в$вагонетки. В$частично
механизированных щитах погрузку грунта в$вагонетки ведут с$помощью погрузочной
машины, в$щитах малого диаметра — вручную. В$механизированных щитах погрузочные
органы имеют различное исполнение.
Современные щитовые комплексы обеспечивают выполнение процессов
по$разработке и$креплению лба забоя, погрузке и$удалению грунта за$пределы комплекса,
возведению тоннельных обделок, нагнетанию раствора в$заобделочное пространство
и$т.$д.
Комплексы, в$которых достигнута полная механизация проходческих работ,
называют механизированными комплексами (рис.$46), В$таких комплексах щит 2$имеет
рабочий орган / для разработки и$погрузки породы, конвейер 3$для выдачи породы
за$пределы щита. Вслед за$щитом в$сцепе с$ним установлен укладчик обделки 4,
тоннельный конвейер 5$и$другое технологическое оборудование. При проходке
в$неустойчивых породах рабочий орган (исполнительный) щита наряду с$разработкой
породы обеспечивает поддержание лба забоя от$обрушения.
По$принципу действия различают три группы рабочих органов:
непрерывного действия, если разработка грунта происходит одновременно по$всей
площади забоя (например, рабочий орган роторного типа);
цикличного действия, если разработка грунта происходит в$отдельные отрезки
времени в$отдельных участках забоя (например, рабочий орган экскаваторного типа);
комбинированно действия, когда сочетаются хотя$бы по$одному из$двух типов
рабочих органов (например, экскаваторного типа с$горизонтальными рассекающими
площадками).
Роторные рабочие органы могут быть с$плоской или винтовой планшайбой (рис.$47,
а) со$щелями для выхода грунта или лучевого типа (рис.$47,6). Эти органы в$зависимости
от$крепости пород оснащают пластинчатыми или стержневыми резцами, шарошками
и$другим инструментом. При вращении режущий инструмент врезается в$грунт
и$разрушает его.
Щит может быть оснащен сменными в$зависимости от$крепости пород рабочими
органами: экскаваторным рабочим органом (рис.$47, в) для работы в$супесях, суглинках,
глинах; стреловым исполнительным органом с$резцовой коронкой (рис.$47, г) для работы
в$твердых глинах, известняках, песчаниках.
Горизонтальные рассекающие перегородки (площадки) рабочего органа позволяют
работать в$песках, насыпных грунтах. На$горизонтальных перегородках при внедрении
их$в$забой образуются осыпи грунта под углом естественного откоса, обеспечивающие
устойчивость забоя (т. е. выполняющие функции временной крепи).
С$помощью механизированных комплексов, кроме обычных сборных обделок,
сооружают также монолитно-прессованные и$сборные обжимаемые в$породу обделки.
Монолитно-прессованные обделки образуются при уплотнении бетонной смеси усилиями
щитовых гидроцилиндров при внедрении щита в$забой. После монтажа в$хвостовой части
щита очередной секции опалубки и$нагнетания за$нее бетонной смеси щит продвигают
вперед, при этом под давлением гидроцилиндров смесь в$опалубке уплотняется
и$непосредственно за$щитом остается готовая бетонная обделка. Особенность сборных
железобетонных обделок кругового очертания, обжимаемых в$окружающий породный
массив, состоит в$том, что сразу$же после их$монтажа кольца обделки прижимают
к$контуру выработки и$обделка немедленно вступает в$работу, предотвращая развитие
горного давления и$просадки земной поверхности.
Рис.$47. Схемы рабочих органов механизированных проходческих щитов:
а-роторный с$винтовой планшайбой;$б — роторный лучевого типа; в$— экскаваторного типа; г$—
фрезерного типа
Рис.$48. Проходческий комбайн 4ПП-2
Щиты в$процессе проходки приобретают крен (поворачиваются вокруг оси). Для
предотвращения крена в$щитах служат элероны (металлические пластины), которые
устанавливают в$специальные щели в$сегментах опорного (ножеопорного) кольца
и$выдвигают с$помощью гидроцилиндров за$пределы корпуса щита. Для возможности
ведения щита на$кривых участках трассы тоннеля необходимо делать одностороннее
уширение сечения выработки. С$этой целью на$рабочем органе щита устанавливают
выдвижной копир-резец (копир-шарошку). Управляет копир-резцом при помощи
гидравлического механизма машинист щита со$своего рабочего места.
Для определения и$контроля положения щита в$плане и$профиле применяют
лазерные приборы. Прибор крепят к$обделке так, чтобы лазерный луч был направлен
параллельно оси тоннеля и$находился ниже свода на$1-1,2$м. Для придания лучу нужного
направления в$плане и$для контроля устойчивости луча применяют не$менее двух отвесов,
а$в$профиле — не$менее двух горизонтальных нитей (используют капроновую леску).
По$мере удаления щита от$лазерного прибора через каждые 100-150$м$закрепляют новые
отвесы и$нити.
Для герметизации строительного зазора и$придания кольцам правильного
геометрического очертания в$щитах устанавливают пневматическое торовое устройство.
Проходческий комбайн (рис.$48) представляет собой самоходную машину
на$гусеничном ходу 3. Рабочими органами комбайнов служат телескопические стрелы
2$с$резцовыми коническими коронками 1. Погрузка разработанной породы с$помощью
спаренных лап 4$нагребающего типа совмещена с$работой рабочего органа. Комбайн
является мобильной машиной, в$случае необходимости .его можно без демонтажа вывести
из$забоя своим ходом (что невозможно для проходческих щитов). В$отличие
от$проходческих щитов комбайны можно применять в$горных выработках, различных
по$форме и$размерам поперечного сечения. Однако отсутствие на$проходческих
комбайнах передвижной крепи позволяет использовать их$лишь в$устойчивых забоях.
Оборудование для монтажа сборных
обделок
Для механизации процесса сборки колец тоннельной обделки применяют укладчики
обделки. Многие типы укладчиков представляют собой металлическую рамную
конструкцию портального типа, оснащенную средствами передвижения вдоль
сооружаемого тоннеля и$сборки кольца обделки. Такие укладчики работают как
самостоятельно, так и$в$составе щитовых проходческих комплексов Укладчики для
сборки железобетонной обделки оборудуют выдвижными балками для поддержания
блоков в$процессе монтажа до$замыкания кольца обделки.
Для проходки тоннелей с$тюбинговой и$блочной обделкой в$грунтах,
разрабатываемых взрывным способом, применяют укладчик ТУ-1Гп с$гидравлическим
приводом рычага (рис.$49), оборудование которого состоит из$смонтированного на$раме
2$механизма шагающего хода У, выдвижной арки 5, рычага 3$с$захватом 9$для элементов
обделки и$приводом 4$вращения рычага, гидро— и$электрооборудования, лестниц,
ограждения. Со$стороны забоя на$укладчике смонтированы решетки 8$для защиты
оборудования и$предотвращения разлета кусков породы при взрыве. Рычаг укладчика
телескопического типа может совершать качательные движения в$обе стороны
и$выдвигаться вперед. Укладчик обеспечивает доступ к$верхней части забоя. Система
выдвижных платформ, перекрывающая нижнюю часть забоя, позволяет одновременно
вести бурение в$верхней части забоя и$производить погрузку породы в$нижней части
машиной 1ППН-5$в$вагонетки с$глухим кузовом. Проходчики, работающие на$верхнем
ярусе укладчика, находятся под защитой выдвижных козырьков. Нижнюю часть забоя
после уборки из$нее породы обуривают с$подошвы.
Укладчик ТУ-1Гп является головной машиной проходческого комплекса КМ-14.
С$тыльной стороны к$укладчику примыкает технологическая тележка ТН-16Гп,
на$которой установлены два нагнетателя раствора. Тележка имеет устройство для подъема
вагонеток с$песком и$цементом на$верхний ярус, где находятся поддоны для
приготовления раствора. За$технологической тележкой расположена подвижная
платформа ПП-8$со$стрелочным переводом. Рельсовый путь с$колеей 600$мм$проходит
через весь комплекс, в$конце его на$подвижной платформе уложены стрелочный перевод
и$подвижные звенья пути, соединяющие два пути на$комплексе с$путями в$тоннеле.
Укладчик обделки УКВ (рис.$50) служит для сборки обделки прорезных колец
и$коротких (до$50$м) участков тоннелей. Укладчик УКВ рычажного типа, на$рельсовом
ходу, оборудован рычагом 1$с$механизмом вращения 2, стрелой 4, рабочими площадками.
Элементы укладчика подают к$месту монтажа на$тележках, монтаж ведут с$помощью двух
лебедок — подъемной и$оттяжной. Вначале монтируют раму, портал, стрелу и$рычаг
с$механизмом привода, аутригеры (гидравлические механизмы подъема) и$рельсовые
захваты 7.