Власов С.Н., Торгалов В.В., Виноградов Б.Н. Строительство метрополитенов
Подождите немного. Документ загружается.
Рис.$49. Тоннельный укладчик ТУ-1Гп:
1$— механизм шагания; 2$— рамная металлоконструкция; 3$— рычаг укладчика; 4$— гидропривод рычага;
5$— выдвижная арка; 6$— электрооборудование; 7$— гидронасос; 8$— защитные решетки; 9$— захват
рычага
Рис.$50. Укладчик обделки УКВ для коротких выработок:
1$— рычаг; 2$— механизм вращения рычага; 3$— тяги; 4$— стрела; 5$— портал; 6$— рама; 7$— захваты; 8$—
пульт управления
Монтаж рычага с$механизмом вращения и$рабочих площадок иногда ведут в$забое.
Во$время работы укладчик-прикрепляют захватами к$рельсовым путям. С$площадок
укладчика производят обуривание и$заряжание забоя. На$время взрыва укладчик отгоняют
от$забоя для защиты от$разлетающихся кусков породы. Укладчик перекатывается
на$четырех катках по$инвентарным рельсовым опорам с$помощью двух гидроцилиндров.
Для монтажа обделки станций метрополитена глубокого заложения применяют
укладчик ТУ-2Гп (комплекс КМ-15), для монтажа обделки и$металлоконструкций
на$станциях колонного типа глубокого заложения-укладчик ТУ-4Гп (комплекс КМ-36).
Основные части укладчика ТУ-4Гп (рис.$51): рычаг укладчика 3$с$захватом 1$для
элементов обделки, привод вращения рычага, выдвижные рабочие платформы 2$в$среднем
и$верхнем ярусах, гидро— и$электрооборудование, нагнетатели 6$раствора, электроталь
(тельфер) 5, пульт управления. Опорой укладчика служат лыжи, совмещенные
с$механизмом передвижения шагающего типа с$гидроприводом. На$верхнем ярусе
укладчика имеется система выдвижных козырьков, перекрывающих кровлю. Укладчик
работает в$комплексе с$погрузочной машиной 1ППН-5 и$вагонетками.
Для монтажа обделки эскалаторных тоннелей (наклонных ходов) применяют
специальный укладчик ТНУ, в$состав которого входит погрузочная машина.
Оборудование для бетонирования
конструкций втоннелях
Комплекс работ по$бетонированию конструкций в$тоннелях включает в$себя:
установку опалубки соответствующей проекту формы; прием бетонной смеси
на$поверхности, доставку бетонной смеси к$месту укладки, подачу бетонной смеси
за$опалубку или металле-изоляцию, уплотнение бетонной смеси.
Рис.$51. Укладчик обделки станционных тоннелей ТУ-4Гп:
1$— захват рычага; 2$— выдвижные рабочие платформы (выдвинуты условно); 3$— рычаг укладчика; 4$—
выдвижные козырьки; 5$— электроталь; 6$— нагнетатель раствора
Опалубкой называют сборно-разборную форму, которую используют при
бетонировании конструкций в$тоннеле. Уложенная в$опалубку бетонная смесь
со$временем схватывается, превращаясь в$прочную бетонную конструкцию,
сохраняющую форму, приданную ей$опалубкой.
Для устройства монолитных бетонных и$железобетонных конструкций
в$метростроении применяют сборно-разборные и$передвижные шарнирно-
складывающиеся металлические опалубки.
При устройстве железобетонных конструкций в$опалубку предварительно
(до$укладки бетонной смеси) устанавливают стальную гибкую арматуру в$виде отдельных
стержней (стержневая) или в$виде сваренных из$стальных прутьев или стержней сеток или
каркасов.
Бетонную смесь доставляют к$приемным бункерам, расположенным на$поверхности,
автобетоносмесителями, представляющими собой бетоносмесители, смонтированные
на$шасси автомобилей Оборудование автобетоносмесителя включает смесительный
барабан загрузочно-разгрузочное устройство, привод вращения барабана с$автономным
двигателем, бак для воды с$оборудованием для ее$подачи и$дозировки. Внутри барабана
имеются винтовые лопасти обеспечивающие перемешивание бетонной смеси при
вращении барабана по$часовой стрелке и$разгрузку его при вращении в$противоположном
направлении.
Для подачи бетонной смеси по$оси тоннеля через каждые 1— 1,2$га$бурят скважины
диаметром 200-500$мм. Нижний конец обсадной трубы скважины размещается
в$прикамерке горной выработки
Для предотвращения попадания брызг смеси на$обделку в$местах оборудования
скважин лоток и$стены тоннеля закрывают сплошными деревянными щитами. Места
спуска и$приема бетонной смеси оборудуют двусторонней световой и$звуковой
сигнализацией
Бетонную смесь к$месту укладки подают в$пневмобетононагне-тателях, в$вагонетках
с$помощью электровозов или в$бункерных тележках с$помощью автомобилей, ходовая
часть которых оборудована металлическими скатами, позволяющими автомобилям
передвигаться по$рельсовой колее. Если бетонную смесь транспортируют в$вагонетках,
то$в$тоннеле устраивают эстакаду, на$которую поднимают вагонетки для выгрузки смеси
в$бункер, из$которого она попадает в$пневмобетононагнетатель. Если соорудить эстакаду
невозможно (например, в$стесненных условиях), то$в$тоннеле у$места бетонирования
на$уровне откаточных путей устраивают перегрузочный пункт. Оборудование такого
пункта состоит из$поддона погрузочной машины, конвейера-перегружателя и$нагнетателя
которые устанавливают на$одном из$откаточных путей. Бетонная смесь доставленная
в$опрокидных вагонетках по$соседнему пути выгружается в$поддон, откуда с$помощью
погрузочной машины и$конвейера загружается в$пневмобетононагнетатель.
Рис.$52. Пневматический нагнетатель бетонной смеси ПБН-3:
1$— емкость для смеси; 2$— загрузочный люк; 3$— смеситель; 4$— привод смесителя; 5$— тележка; 5$—
разгрузочный раструб; 7$— затвор
При доставке бетонной смеси в$глухих вагонетках для ее$перегрузки и$подачи
за$опалубку применяют пневмобетононагнетатели марки ПБН или бетоноукладочный
комплекс БУК-2н с$грейферным устройством для перегрузки смеси из$вагонетки
в$нагнетатель.
Нагнетатель ПБН-3$(рис.$52) обеспечивает перемешивание и$подачу 3$м
3
$бетонной
смеси или раствора за$5$мин с$дальностью подачи по$горизонтали до$160$м$и по$вертикали
до$15$м. Принцип работы нагнетателя основан на$подаче бетонной смеси сжатым
воздухом под давлением 0,6$МПа по$трубопроводу. Смесь загружается в$герметичную
емкость 1$с$загрузочным люком 2, которая установлена на$тележке 5$на$рельсовом ходу.
После загрузки горловина загрузочного люка 2$перекрывается затвором и$сжатый воздух
подается в$емкость 1. Бетонная смесь, сжатая воздухом, при открывании разгрузочного
раструба 6$устремляется по$бетоноводу к$месту укладки. Для поддержания качества
бетонной смеси внутри емкости имеется смеситель 3$с$лопастями.
Бетононасосы предназначены для транспортирования бетонной смеси
по$трубопроводу вверх и$по$горизонтали. В$приемный бункер бетононасоса загружают
из$автобетоносмесителя бетонную смесь, которая засасывается в$транспортные цилиндры
и$нагнетается в$бетоновод.
Монолитные бетонные и$железобетонные обделки в$отличие от$сборных, элементы
которых изготовляются на$предприятиях, сооружают непосредственно на$месте путем
подачи бетонной смеси за$опалубку. Используют опалубки различных типов.
Передвижная шарнирно-складывающаяся опалубка (рис.$53, а) состоит из$секций,
собранных из$двух верхних 1$и$нижнего 6$сегментов, механизма 2$для отрыва верхних
сегментов. Механизм отрыва нижнего сегмента 6$имеет два кронштейна 5$с$опорными
винтами 4$которые опираются на$передвижное основание в$виде двух балок 7. Опалубка
перемещается вдоль выработки гидроцилинд-
Рис.$53. Шарнирно-складывающиеся секционные опалубки:
а — передвижная;$б — для монолитно-прессованной обделки; 1$— верхние сегменты; 2$— механизм отрыва
сегментов; 3$— гидроцилиндры передвижения; 4$— опорные винты; 5$— кронштейны; 6$— нижний
сегмент; 7$— балки основания; 8$— ленточный конвейер; 9$— технологическая платформа
механизированного проходческого комплекса ТЩБ-7
Секционная опалубка (рис.$53,6) для устройства монолитно-прессованной обделки
является составной частью механизированного проходческого комплекса ТЩБ-7.
Для возведения монолитных железобетонных стен и$сводов односводчатых станций
открытого способа работ применяют передвижные металлические опалубки
с$гидравлическим приводом передвижения несущих тележек и$устройств отрыва
элементов опалубки при распалубке.
Погрузочные машины
Для механизированной погрузки предварительно разрыхленной взрывом или другим
способом породы и$прочих сыпучих и$кусковых материалов применяют погрузочные
машины, имеющие сравнительно небольшие размеры и$специально приспособленные для
работы в$стесненных условиях подземных выработок.
Погрузочные машины подразделяют следующим образом:
по$назначению — для горизонтальных выработок, для наклонных выработок, для
погрузки породы, для погрузки полезных ископаемых;
по$типу рабочего (исполнительного) органа — ковшовые, с$нагребающими
скребками (лапами);
по$характеру движения рабочего органа — цикличного (периодического) действия
(с$рабочим органом ковшового типа) и$непрерывного действия (с$автоматическим
рабочим органом нагребающего типа);
по$ходовому механизму — на$колесном и$гусеничном ходу;
по$роду используемой энергии — электрические и$пневматические.
Машины на$колесном ходу имеют хорошую маневренность, но$требуют
непрерывного наращивания рельсовых путей. Машины на$гусеничном ходу менее
маневренны, но$имеют большое напорное усилие и$поэтому более производительны.
Погрузочные машины периодического действия подразделяют на$следующие типы:
с$прямым способом передачи груза — из$ковша непосредственно в$транспортные
средства (вагонетку, думпер и$т.$д.) или в$отвал;
со$ступенчатым способом передачи груза-из ковша на$конвейер и$далее
в$транспортные средства или в$отвал.
Машины с$прямым способом передачи груза по$виду применяемой энергии делятся
на$пневматические и$электрические. Предназначены они для погрузки кусков породы
крупностью 200-350$мм$при проведении выработок малого сечения.
Рис.$54. Погрузочные машины:
а — ППН-lc;$б — 1ППН-5; в$— ПНБ-Зк; 1$— ковш; 2$— корпус; 3$— устройство для сцепки с$вагонеткой;
4$— ходовое устройство; 5$и$6$— конвейеры; 7$— погрузочный орган; 8$— нагребающие лапы
Машины со$ступенчатым способом передачи груза имеют электропривод
и$предназначены для погрузки кусков породы крупностью до$400$мм$при сооружении
тоннелей диаметром 5,5$м$и$более.
Пневматическая погрузочная машина ППН-lc (рис.$54, а) имеет два двигателя (один
приводит в$движение погрузочный орган, другой перемещает машину по$рельсовому
пути). Машина имеет ковш-лопату 1, перебрасывающий породу через ее$корпус
2$в$вагонетку. Со$стороны, противоположной ковшу, машина имеет устройство 3$для
сцепки с$вагонеткой. Корпус смонтирован на$поворотном круге и$имеет возможность
вместе с$лопатой поворачиваться относительно пути на$30? в$каждую сторону, что
увеличивает фронт погрузки. Машина отличается простой конструкцией и$управлением,
надежностью в$работе. Рабочий цикл машины, сцепленной с$вагонеткой, состоит
из$наезда на$отвал породы с$внедрением в$него ковша и$опрокидывания ковша
в$вагонетку.
Погрузочная машина 1ППН-5$(рис.$54,$б) имеет электрический привод, она
перемещается и$работает на$рельсовом пути. Машина состоит из$корпуса с$продольным
транспортером и$ковшовым устройством со$стрелой, которая вместе с$ковшом 1$может
поворачиваться как в$вертикальной, так и$в$горизонтальной плоскостях. Под
выступающей за$пределы машины хвостовой частью конвейера помещается вагонетка,
соединенная для равномерной загрузки с$выдвижным сцепным устройством 3.
Возможность подъема конвейера на$угол до$25? позволяет вести погрузку в$вагонетки
различной высоты и$вместимости. Для пылеподавления машина оборудована
оросительной системой.
Погрузочная машина ПНБ-Зк (рис.$54, в) непрерывного действия имеет
электрический привод, рабочий орган нагребающего типа, самоходную тележку
на$гусеничном ходу, погрузочный орган, стрелу конвейера, гидравлическую
и$электрическую части и$систему орошения. Машина оборудована нагребающими лапами,
установленными эксцентрично на$дисках, при вращении которых лапы совершают
захватообразные движения. Машина имеет независимые приводы гусеничного хода,
погрузочного органа, скребкового конвейера и$насосной станции. Для регулирования
высоты разгрузки хвостовая часть конвейера может перемещаться в$вертикальной
плоскости. Минимальная высота разгрузки составляет 1200$мм, максимальная— 2400$мм.
Конвейер может поворачиваться в$горизонтальной плоскости на$45? в$обе стороны от$оси
машины. Для погрузки породы, лежащей ниже уровня рельсового пути, погрузочную
головку можно опустить на$380$мм.
Для механизированной погрузки породы в$забоях наклонных выработок
на$укладчики ТНУ навешивают погрузочные машины навесного типа. Погрузочная
навесная машина МПН (рис.$55) состоит из$металлоконструкции, закрепляемой
на$укладчике. Для перемещения подвижной рамы машины по$направляющим
неподвижной рамы используют лебедку. В$подвижной раме смонтирована каретка
с$приводом, имеющая возможность перемещения в$поперечном направлении. В$передней
части каретки подвешена телескопическая рука, на$которой смонтирован грейфер
с$приводом от$гидроцилиндра. Справа, в$портальной части укладчика, размещена кабина
4$машиниста. Разработанная шорода захватывается грейфером, рука его перемещается
в$крайнее верхнее положение и$отводится назад, где производится выгрузка породы
в$скип.
Рис.$55. Схема установки погрузочной машины МПН на$укладчике обделки ТНУ:
1$— укладчик ТНУ; 2$— неподвижная рама; 3$— подвижная рама с$кареткой; 4$— кабина; 5$—
телескопическая рука; 6$— скип; 7$— грейфер
Для погрузки взорванной скальной породы в$выработках большого поперечного
сечения (35-70$м
2
) применяют тоннельные экскаваторы с$рабочим органом в$виде прямой
лопаты.
При проходке и$углублении стволов для погрузки взорванной породы в$бадью
применяют пневмопогрузчики. Рабочее оборудовав ние такого пневмопогрузчика —
грейфер — подвешен к$пневмоподъемнику или электротали. Грейфер при смыкании
лопастей захватывает породу, подъемник или таль обеспечивают подъем грейфера.
Опускается грейфер под действием собственного веса, при этом его раскрытые лопасти
внедряются в$разрыхленную породу.
Бурильные установки иагрегаты
В$тоннелестроении используют бурильные установки и$агрегаты на$рельсовом,
гусеничном и$пневмоколесном ходу, оснащенные манипуляторами-механизмами,
предназначенными для установки и$перемещения тяжелых перфораторов и$бурильных
машин. Управляют бурением с$центрального пульта, оно полностью механизировано.
Конструкции современных бурильных установок и$агрегатов, помимо бурения, позволяют
выполнять заряжание шпуров, оборку породы, возведение временной крепи. Бурильные
машины по$принципу действия разделяют на$машины вращательного и$ударно-
вращательного действия.
Бурильная установка БУ-1$(рис.$56) ударно-вращательного действия предназначена
для бурения шпуров в$забоях горизонтальных выработок сечением 6-20$м
2
. Установку
можно использовать также при бурении шпуров для анкерной крепи в$кровле выработок
высотой не$менее 4,2$м. Установку транспортируют электровозом или погрузочной
машиной. Винтовой податчик перемещает бурильную головку и$обеспечивает осевой
нажим. Для установки бурильной машины в$выработке в$распор имеются два
пневмоцилиндра. С$помощью манипулятора бурильная машина перемещается по$забою
и$удерживается в$заданном положении. На$опорной тележке установки имеются захваты
для ее$крепления к$рельсам при бурении и$боковые опоры для придания ей$устойчивости.
Самоходная бурильная установка ударно-вращательного действия на$гусеничном
ходу СБУ-2$предназначена для обуривания забоев горизонтальных подземных выработок
высотой от$2$до$5,5 м. При высоте выработки не$менее 4,2$м$с$помощью
модернизированной установки СБУ-2М можно бурить шпуры в$подошве и$кровле
выработки.
Рис.$56. Бурильная установка БУ-1:
1$— винтовой автоподатчик; 2$— бурильная машина; 3$— манипулятор; 4$— опорная тележка на$колесном
ходу
Самоходная бурильная установка СБУ-2М состоит из$двух бурильных машин
вращательно-ударного действия, двух манипуляторов, тележек, станин и$гусеничного
хода. Податчик машины перемещает бурильную головку и$обеспечивает осевой нажим.
Подъем, поворот и$вращение манипулятора, подъем и$поворот бурильной машины
относительно манипулятора обеспечиваются гидроцилиндрами.
Бурильные машины снабжены глушителями шума, в$3-4$раза снижающими его
уровень. Для снятия затупленных коронок установка оборудована пневмосъемником.
Бурильная установка СБУ-2Б с$бурильными головками БГА-2$предназначена для
бурения шпуров в$породах с$f
кр
>10.
Бурильные установки оснащены навесным оборудованием, предназначенным для
выполнения работ по$осмотру и$оборке кровли, заряжанию и$забойке шпуров.
Бурильная установка (каретка) БКГ-2$с$гидроударником предназначена для бурения
шпуров в$подземных выработках сечением 9-22$м
2
$в$породах с$f
кр
<16. Установка
смонтирована из двух бурильных машин (в состав каждой входят податчик и бурильная
головка), двух манипуляторов, пульта управления и механизма передвижения. Надвигание
бурильной машины на забой обеспечивает специальный гидроцилиндр. При бурении
установку крепят к рельсам захватами, которые смонтированы на раме механизма
передвижения.
Бурильная установка БУЭ-3$с$электроприводом предназначена для бурения шпуров
при проведении горизонтальных подземных выработок сечением 9-25$м
2
$в$породах
с$f
кр
<16. Установка состоит из двух бурильных машин, двух манипуляторов, двух верхних
тележек и механизма передвижения. При бурении шпуров к бурильным машинам
подается вода для промывки.
Рис. 57. Бурильная установка (каретка) ЗБК-5Д:
1$— привод; 2$— кабина; 3$— манипулятор; 4$— перфораторы; 5$— аутригеры