Власов С.Н., Торгалов В.В., Виноградов Б.Н. Строительство метрополитенов
Подождите немного. Документ загружается.
Бурильная установка (каретка) ЗБК-5Д (рис.$57) на$пневмо-ходу оборудована тремя
перфораторами и$манипуляторами, имеет выносные опоры-аутригеры.
Для механизированного обуривания забоев служит агрегат АБТ-5,5, состоящий
из$самоходной бурильной установки (каретки), укладчика обделки, тележки нагнетания,
погрузочной машины и$платформы со$стрелочным переводом. Металлоконструкция
укладчика выполнена таким образом, что пропускает бурильную установку (каретку)
и$сама может откатываться по$рельсам на$безопасное при взрыве расстояние. При
передвижении агрегата лапы гидроцилиндров упираются в$торец собранного кольца
обделки.
В$качестве рабочих органов бурильных установок и$агрегатов применяют буры
и$коронки.
Машины для земляных работ,
выполняемых открытым способом
Машины для земляных работ по$назначению разделяют на:
землеройные, предназначенные для выполнения одной операции— отделения грунта
от$массива (экскаваторы);
землеройно-транспортные, которые не$только отделяют грунт от$массива,
но$и$перемещают его (бульдозеры, скреперы);
специальные, предназначенные для уплотнения грунтов (катки, трамбовки,
виброуплотнители), для свайных работ (вибропогружатели, дизель-молоты).
Машины для земляных работ различают также по$виду привода (электрический,
внутреннего сгорания, гидравлический, комбинированный), но$ходовому оборудованию
(гусеничные, пневмоко-лесные, шагающие, рельсовые), по$климатическому исполнению
(обычное, северное, тропическое), по$условиям воздействия на$грунт (периодического
действия, когда технологические операции выполняются последовательно или
с$частичным совмещением; непрерывного действия, когда все операции выполняются
одновременно и$непрерывно).
При открытом способе строительства метрополитена наибольшее применение
получили одноковшовые экскаваторы — самоходные машины периодического действия,
предназначенные для разработки грунта, погрузки его в$транспортные средства и$укладки
в$отвал или возводимое земляное сооружение.
Сменное рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов (рис.$58) предназначено
для выполнения различных земляных работ. Прямая лопата (рис.$58, а) служит для
разработки грунта, расположенного выше уровня стоянки экскаватора, в$процессе
копания ковш движется вверх от$экскаватора.
Обратная лопата (рис.$58,$б) служит для разработки грунта, находящегося ниже
уровня стоянки, при этом ковш движется вверх в$сторону экскаватора. Драглайн (рис.$58,
в) предназначен для разработки грунта ниже уровня стоянки; его ковш, имеющий гибкую
подвеску на$стреле, движется вверх в$сторону экскаватора. Грейфер (рис.$58, г) — это
грузозахватное приспособление с$поворотными челюстями, предназначенное для выемки
грунта из-под воды, погрузки и$разгрузки сыпучих и$мелкокусковых материалов,
разработки узких и$глубоких траншей, выемки грунта при проходке стволов способом
опускной крепи в$тиксотропной оболочке и$производстве работ способом «стена
в$грунте».
Для разработки грунта слоями, параллельными поверхности забоя, используют
машины послойного резания — бульдозеры и$скреперы. Эти машины не$только роют,
но$и$транспортируют грунт на$некоторое расстояние, поэтому их$называют также
землеройно-транспортными машинами. Работа таких машин возможна на$грунтах,
обладающих достаточной несущей способностью и$хорошим сцеплением с$колесами или
гусеницами. В$переувлажненных грунтах работа таких машин невозможна, поэтому в$них
предварительно проводят искусственное водопонижение.
Рис.$58. Сменное рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов:
а-прямая лопата;$б-обратная лопата; в-драглайн, г$— грейфер; д$— копер для забивки свай; е$—
грузоподъемный кран; ж$— струг; э$— рыхлитель грунта
Рис.$59. Бульдозер ДЗ-54:
1$— базовый трактор; 2$— гидроцилиндры поворота отвала; 3-отвал; 4$— козырек; 5$— ножи; 6$—
толкающие брусья; 7$— раскос; 8$— опорный шарнир
Базой бульдозера (рис.$59) является трактор, оборудованный толкающей рамой,
на$которую навешен жесткий управляемый отвал, предназначенный для срезания грунта
и$его перемещения волоком. В$транспортном положении отвал поднят над поверхностью
земли, и$бульдозер может передвигаться, не$касаясь грунта отвалом. При движении
трактора вперед для разработки грунта отвал опускают, его передняя, оснащенная
ножами, кромка срезает слой грунта и$перемещает его.
Скрепером называют машину периодического действия, представляющую собой
ковш на$колесном ходу, который загружается в$движении при послойном резании грунта,
используется для транспортирования набранного грунта к$месту отвала и$разгружается
в$движении на$отвале, образуя слой отсыпки.
Прицепные скреперы предназначены для тракторной тяги. Для работы с$таким
скрепером используют тракторы, оборудованные лебедками или гидрофицированные.
Полуприцепные скреперы представляют собой сочетание одноосного тягача
и$скреперного полу-прицепа. Самоходные скреперы представляют собой постоянно
скомпонованные машинные агрегаты, состоящие из$одноосного тягача и$скреперного
устройства, которое имеет самостоятельный привод и$ходовые колеса.
Для погружения в$грунт и$извлечения из$него свай и$шпунта применяют
специальные установки, состоящие из$механизма, обеспечивающего погружение свай
(свайного молота, вибропогружателя), копра и$силового оборудования. Свайный дизель-
молот работает на$дизельном топливе. Рабочим органом дизель-молота является
подвижной цилиндр, ударяющий по$наголовнику сваи или шпунту.
Вибропогружатели предназначены для погружения в$грунт и$извлечения из$него
металлического шпунта, свай и$труб. Вибропогружатель состоит из$вибратора
с$электродвигателем наголовника, закрепляемого на$верхнем конце шпунта или сваи,
и$пригрузочной плиты.
Оборудование для шахтного водоотлива
ивентиляции
Шахтный водоотлив. При сооружении горных выработок в$них постоянно
поступают подземные воды. Для удаления воды из$шахты на$поверхность устраивают
водоотлив (рис.$60).
При проходке тоннеля на$подъем вода отводится, как правило, самотеком по$лотку,
но$в$забое при этом установлены насосы, которые включают на$время выполнения работ
в$лотке тоннеля. При проходке тоннеля вниз, под уклон, воду откачивают насосами,
расположенными у$забоя, и$промежуточными водоотливными установками. В$забое при
этом устанавливают рабочие и$резервные насосы, обеспечивающие непрерывную откачку
воды из$забоя. Насосные установки промежуточного водоотлива имеют не$менее двух
(один рабочий, другой резервный) агрегатов, размещаемых непосредственно в$выработке
или в$специальной камере. Работают эти установки в$автоматическом режиме
в$зависимости от$наполнения водосборника.
Удаление воды из$забоя при разработке грунта в$лотке тоннеля и$монтаже лотковых
элементов обделки, а$также при откачке воды из$ячеек тюбингов во$время чеканочных
работ осуществляется при помощи специальных —пневмонасосов или переносных
центробежных электронасосов, предназначенных для откачивания загрязненных шахтных
вод.
При проходке шахтных стволов для откачки воды из$забоя устанавливают не$менее
двух насосов (рабочий и$резервный). Насосы и$пусковую аппаратуру монтируют
на$металлической раме, которую надежно крепят к$подвесным полкам или люлькам.
Забойные и$промежуточные установки подают воду в$основной водосборник
главного водоотлива, откуда она откачивается насосами на$поверхность и$пройдя
очистные сооружения, сбрасывается в$городской водосток, водоем или специально
отведенное место.
Рис.$60. Шахтный водоотлив:
а — расположение главной (I), вспомогательной (II) и$забойных (III) водоотливных установок
в$водоотливной камере и$тоннельных выработках;$б — размещение главной водоотливной установки
в$камере; 1$— насосный агрегат; 2$— приспособление для подъема и$монтажа деталей установки; 3$—
нагнетающий трубопровод; 4$— всасывающий трубопровод; 5$— перекрытие камеры
Рис.$61. Системы вентиляции:
а — приточная (нагнетательная);$б — вытяжная (всасывающая); в$— комбинированная (приточно-
вытяжная); 1$— забой; 2$— воздуховод (вентиляционная труба); 3$— воздухонепроницаемая перемычка;
4$— дополнительный вентилятор
Главную водоотливную установку располагают вблизи ствола и$оснащают не$менее
чем тремя насосными агрегатами.
Вентиляция. При ведении проходческих работ в$атмосферу горной выработки
выделяются пыль и$газы, оказывающие неблагоприятное действие на$работающих. Для
подачи свежего воздуха в$шахту применяют шахтную вентиляцию. Различают следующие
системы вентиляции: приточную (рис.$61, а), при которой свежий воздух вентиляционной
установкой подается по$воздуховодам 2$в$забой 1, а$загрязненный воздух по$выработке
направляется к$выходу; вытяжную (рис.$61,6), когда свежий воздух под атмосферным
давлением поступает в$забой по$выработке, а$загрязненный удаляется по$воздуховоду под
действием разряжения, создаваемого всасывающими вентиляторами; комбинированную
(рис.$61, в), по$которой одна вентиляционная установка работает на$всасывание, а$другая
— на$нагнетание. Для уменьшения длины нагнетательного воздуховода при этом
устраивают воздухонепроницаемую перемычку 3.
Движение воздуха по$горным выработкам или воздуховодам обеспечивают
вентиляторы — машины для принудительной подачи воздуха. Вентилятор в$комплекте
с$приводом, пусковой аппаратурой и$устройствами по$управлению воздушным потоком
составляет вентиляционную установку. Главную вентиляционную установку размещают,
как правило, вблизи ствола на$поверхности.
В$зависимости от$принятой схемы проветривания вентилятор может нагнетать
свежий воздух в$шахту или вытягивать из$Шахты отработанный. При втором способе
в$шахте понижается давление воздуха, и$о$поверхности под атмосферным давлением
свежий воздух устремляется в$шахту.
В$зимнее время температура подаваемого в$шахту воздуха должна быть не$ниже +2?
С. Для обогрева воздуха применяют калориферы. Вентиляционные установки имеют
устройства для реверсирования— изменения направления движения воздушной струи.
Для проветривания отдельных участков шахты или забоев служат установки
местного проветривания, которые состоят из$вентиляторов и$воздуховодов.
В$качестве воздуховодов в$период строительства тоннелей широко применяют
стальные трубы диаметрами 500, 600 и$800$мм. По$мере продвигания забоя трубы
наращивают.
В$призабойной зоне размещают местную побудительную установку из$двух
вентиляторов. Назначение местных вентиляторов — обеспечить циркуляцию воздуха
в$призабойной зоне в$целях исключения загазованности воздуха в$местах, удаленных
от$конца всасывающей трубы основной системы вентиляции.
Вентиляцию выработок при проводке тоннелей в$искусственно замороженных
грунтах осуществляют по$специальному режиму, не$допускающему оттаивания грунта
в$забое.
Для проветривания сооружений действующих метрополитенов устраивают
вентиляционные каналы из$железобетонных элементов или монолитного железобетона,
металлические воздуховоды круглого и$прямоугольного сечений и$асбоцементные короба.
В$целях глушения шума, возникающего при работе вентиляторов, стволы
вентиляционных шахт, перегородки отсеков выкладывают шумопо-глощающими
(пористыми) блоками.
Контрольные вопросы
Перечислите основные элементы проходческих щитов.
В$чем состоит отличие механизированных проходческих щитов
от$немеханизированных?
Каковы назначение и$устройство укладчиков обделки?
Какие типы погрузочных машин применяются в$тоннелестроении?
Назовите основные виды рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов.
Какими машинами оборудуют шахтный водоотлив и$вентиляцию?
Глава VII. ТРАНСПОРТ ГРУНТА ИМАТЕРИАЛОВ. ПОДЪЕМНО-
ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Тоннельный транспорт
Тоннельный транспорт служит для перевозки разработанной породы из$забоя
в$отвал, для доставки материалов и$оборудования к$месту производства строительно-
монтажных работ. При ведении горных работ бесперебойность работы транспорта
особенно важна, так как в$горной выработке нет места для временного складирования
материалов и$горной массы.
Транспортные средства по$принципу действия разделяют на$средства
периодического действия (все виды рельсового транспорта) и$непрерывного действия
(конвейерный и$гидравлический транспорт). При строительстве тоннелей используют
рельсовый и$безрельсовый (автомобильный и$конвейерный) транспорт.
Для рельсового транспорта, кроме подвижного состава (электровозов, вагонеток),
необходим рельсовый путь. Путь состоит из$нижнего и$верхнего строения. В$строящихся
тоннелях нижним строением — основанием пути служит подошва.выработки или плоский
лоток обделки.
К$верхнему строению относятся стальные рельсы, деревянные шпалы или
заменяющие их$тиранты (бревна, уложенные в$лоток поперек тоннеля) и$рельсовые
скрепления, которыми рельсы прикрепляют к$шпалам. При укладке пути без шпал, прямо
на$бетонное основание, используют рельсовые звенья в$виде рельсов, прикрепленных
к$поперечным металлическим планкам.
Для откаточных путей применяют стальные рельсы 8-метровые стандартного
профиля типов Р18, Р24$или Р38$(цифра указывает округленную массу 1-метрового
отрезка рельса в$килограммах). Ширина колеи откаточных путей 600, 750$или
900$мм$в$зависимости от$типа подвижного состава (электровозов и$вагонеток). Рельсы
на$стыках торцов соединяют между собой накладками с$болтовым креплением, оставляя
зазор не$более 5$мм. Для повышения упругости стыки располагают между шпалами. Пути
в$подходных штольнях, как правило, бетонируют до$уровня головки рельсов.
Для наращивания пути у$забоя используют вставки-времянки из$отрезков рельсов
длиной от$1$до$4 м, которые по$мере подвига-ния забоя заменяют целыми звеньями
рельсов. Применяют также выдвижные рельсовые звенья (рис.$62) из$положенных набок
(внутри постоянной рельсовой колеи) рельсов 1, плотно прижатых к$неподвижным
рельсам основного пути распорками 2. Погрузочная машина или вагонетка при переходе
на$выдвижные рельсовые звенья передвигается по$их$шейке ребордами своих колес.
Выдвижные звенья по$мере продвигания забоя заменяют обычными рельсовыми
звеньями.
При укладке в$выработке одного пути через каждые 150-200$м$устраивают
разминовки, длина которых соответствует наиболее длинному составу вагонеток.
Для перевода подвижного состава с$одного пути на$другой служат стрелочные
переводы или съезды. Стрелочный перевод (рис.$63) состоит из$подвижных заостренных
отрезков рельсов (перьев) 7, неподвижных рамных рельсов 4$и$механизма 5$перевода
перьев в$одно из$крайних положений. Сопряжение рельсов прямого пути с$рельсами
ответвления выполняют с$помощью крестовины 2$и$двух контррельсов 3. Замену
вагонеток у$забоя обеспечивают плиты-разминовки или платформы, входящие в$состав
проходческого комплекса.
Для перевозки породы и$сыпучих грузов используют вагонетки (рис.$64), а$для
транспортирования элементов обделки и$оборудования — платформы.
Для разгрузки вагонеток с$глухим кузовом (рис.$64, а) применяют круговые
опрокидыватели (рис.$65) с$горизонтальной осью вращения. Вагонетку закатывают
в$опрокидыватель, и$при полном его обороте она разгружается.
Рис. 62. Рис. 63. Рис.$64. Шахтные вагонетки:
а-с глухим кузовом:$б-с опрокидным кузовом; в$— блокотюбинговозка; 1$— кузов; 2$— ходовая часть; 3$—
элемент сборной обделки
Отдельные вагонетки сцепляют в$состав вручную. Новые вагонетки
с$автоматической сцепкой сцепляются при соударении, а$для их$расцепки необходимо
нажать ногой на$рычаг расцепления сцепки одной из$вагонеток.
Вагонетку с$опрокидным кузовом (рис.$64,$б) разгружают путем наклона кузова
в$необходимую сторону вручную или с$помощью механизма опрокидывания.
Платформы-блокотюбинговозки (рис.$64, в) имеют открытую низкую площадку,
на$которую тюбинги (или блоки) укладывают спинкой вниз и$расклинивают. Для
перевозки длинномерных материалов применяют платформы со$вставными или
приваренными к$раме вертикальными стойками.
При строительстве метрополитенов в$качестве локомотивов чаще всего используют
контактные электровозы (рис.$66, а), получающие электроэнергию от$воздушного,
подвешенного на$высоте не$менее 2,2$м$контактного провода.
Реже применяют аккумуляторные электровозы (рис.$66,$б), получающие
электроэнергию от$размещенной на$электровозе аккумуляторной батареи, или дизелевозы
— локомотивы с$двигателем внутреннего сгорания.
На$коротких прямых участках тоннеля можно применять канатную откатку
с$использованием тяговых (маневровых) лебедок.
Конвейеры (транспортеры) (рис.67) — преимущественно ленточные — малой длины
при строительстве метрополитенов применяют для перемещения породы при щитовой
проходке тоннелей и$для вспомогательных работ на$поверхности. Тканевая прорезиненная
или синтетическая лента является одновременно тяговым и$грузо-несущим органом
конвейера. Для поддержания и$направления ленты для придания грузовой ее$ветви
лотковой формы служат роликовые опоры.
Наиболее распространенным видом наземного транспорта, обслуживающим
строительство метрополитенов, является автомобильный. Разнообразные по$назначению
автомобили используют для перевозки оборудования, материалов, породы.
Автомобили-бетоносмесители предназначены для приготовления и$перевозки
бетонной смеси. В$эксплуатации находится также обширный парк прицепов-роспусков
для перевозки длинномерных материалов, трайлеров для перевозки тяжеловесных
неделимых грузов, контейнеровозов, панелевозов и$др.
Транспортные средства являются источником повышенной опасности. Так,
запрещено перевозить людей на$электровозах и$в$вагонетках.
Во$время движения состава по$горной выработке следует пропустить его, стоя
в$безопасном месте. При сцепке вагонеток работать следует только одной рукой.
По$выработкам, в$которых подвешен контактный проход, нельзя переносить
длинномерные материалы или инструменты на$плече.
Рис.$65. Круговой опрокидыватель:
1$— привод; 2$— барабан; 3$— уголки; 4$— упорные ролики; 5$— рельсовый путь
Рис.$66. Шахтные электровозы:
В выработках, где подвешен контактный провод, через каждые 100$м, а$также на$пересечениях с$другими
выработками и$на$кривых участках вывешивают светящиеся надписи: «Берегись! Провод под
напряжением».
Запрещается односторонняя загрузка вагонеток, а$также их$перегрузка. Нагружать
их$следует ниже бортов кузова на$10$см.$Вагонетки, груженные выше бортов или с$грузом,
выступающим за$габариты вагонеток, перевозить запрещается.
Откатывать вручную или оставлять на$уклоне вагонетки и$площадки можно только
с$разрешения начальника смены. При этом они должны быть надежно заторможены
с$помощью металлических башмаков.
Прежде чем отцепить вагонетку от$состава, ее$следует предварительно затормозить
башмаком. При опрокидывании кузова вагонетки следует стоять только со$стороны
буферов. Сбоку вагонетки стоять запрещается. При откатке вагонетки вручную следует
находиться сзади нее. Откатывать на$себя вагонетку, а$также стоять сбоку запрещается.
Откатывать вагонетки следует со$скоростью идущего человека.
Разгонять вагонетку и$оставлять ее$без сопровождения запрещается. Нельзя
откатывать одновременно несколько вагонеток.