Izvještaj predstavljen na međunarodnoj konferenciji "NO-DIG - 2008". Autor - M.B. Golota (OOO Spetsstroy-Engineering, Rusija, Moskva).
Izgradnja podzemnih objekata uz gust razvoj metropole koja se brzo razvija kao što je Moskva izuzetno je težak inženjerski zadatak. Brzom razvoju naše kompanije doprinosi i činjenica da u svom radu koristimo najnovija dostignuća i dostignuća u oblasti podzemne gradnje. Pored voznog parka građevinske opreme, Spetsstroy-Engineering doo ima na raspolaganju komplekse za bušenje tunela kompanije Herrenkneht AG: AVND 2500 (projekat M890 i projekat M1176), EPB 3600 (projekat M1179) i EPB 3200; oprema kompanija VMT i Jackcontrol.
Isto tako, tuneli za rudarske i građevinske projekte dijele osnovne procedure, ali se u velikoj mjeri razlikuju po svom konstruktivnom pristupu trajnosti zbog različite namjene. Mnogi tuneli su planirani samo za privremenu upotrebu minimalni trošak tokom eksploatacije rude, iako sve veća želja vlasnika površina za pravnom zaštitom od naknadnog urušavanja tunela može dovesti do površinskih promjena. Nasuprot tome, većina tunela javnog prijevoza povezana je s produženim ljudskim prisustvom i potpunom zaštitom susjednih vlasnika i konzervativnije su dizajnirani da pruže stalnu sigurnost.
Kupovinom tri panela od Herrenkneht AG, obim tunelskih radova je značajno povećan. Nedavno podignuti objekti:
- CL-110 kV Novobratsevo - Voikovskaya. Izgrađen je tunel prečnika 3 m i dužine 1200 m. Teren je zaliven pijeskom, uspješno je prošao između gasovoda i tunela za komunikacije velikog prečnika. Zbog nemogućnosti prenosa tunela sa komunalijama izvršena su skretanja u planu i profilu trase. AVND 2500 štit.
- CL iz trafostanice Novo-Vnukovo. Izgrađen je tunel prečnika 3,6 m i dužine 240 m. Tlo je glineno sa muljem i tresetištem.
- CL sa TS "Marfino" Izgrađen je tunel prečnika 3 m i dužine 1340 m. Uspješno je završen interval dužine 852 m. Iskop je obavljen u najtežim geološkim uslovima - glinovitom tlu sa kamenjem u dodiru sa jako navodnjenim pijeskom, tresetinama. AVND 2500 štit.
- KVL-110 kV "Novo-Kuncevo - Setun". Izgrađen je tunel prečnika 3 m i dužine 1350 m. velika gustoća tlo (glina), prisustvo podzemnih komunikacija moralo je napraviti skretanje u radijusu od 300 m, uzimajući zajednička rješenja sa specijalistima iz Herrenknechta. AVND 2500 štit.
- KL od TS "Očakovo" do TS "Grad-2". Izgrađen je tunel prečnika 4,1 m i dužine 500 m. Polaganje je izvedeno ispod najvažnijeg saveznog autoputa. Štit EPV 3600. Izgrađena su 2 tunela prečnika 3 m i dužine 400 m. Polaganje je izvedeno ispod rijeke. Moskva, dubina 30 m Izgrađena su 2 tunela prečnika 3 m i dužine 550 m.
O oblastima primene opreme
Jako polomljene i meke stijene
U svim tunelima geološki uslovi igraju dominantnu ulogu u upravljanju prihvatljivošću metoda izgradnje i upotrebljivosti. razni dizajni... Zaista, istorija izgradnje tunela je puna slučajeva kada je iznenadni susret sa nepredviđenim uslovima prouzrokovao dugotrajna zaustavljanja zbog promena u metodama izgradnje, dizajnu ili oboje, što je rezultiralo značajnim povećanjem troškova i vremena.
Glavni elementi tunela
Potrebna je detaljna geološka analiza kako bi se procijenili relativni rizici na različitim lokacijama i smanjile nesigurnosti u stanju tla i vode na odabranoj lokaciji. Glavni faktori uključuju, pored tla i stijena, osnovne defekte koji kontroliraju ponašanje stijenske mase; veličina kamenog bloka između spojeva; slabe slojeve i zone, uključujući rasjede, zone smicanja i izmijenjena područja, oslabljene vremenskim ili termičkim efektima; podzemne vode, uključujući obrazac protoka i pritisak; plus nekoliko posebnih opasnosti kao što su opasnost od požara, plina i zemljotresa.
Neće svaki novi tehnički razvoj ili otkriće naći svoju primjenu i mjesto na tržištu, mnogo toga ostaje nezapaženo i nezatraženo. Isto se ne može reći za relativno mladu građevinsku industriju poput mikrotuneliranja.
Rastući nivo urbanizacije svake godine dovodi do brzog povećanja stanovništva gradova. Tako ogromna metropola kao što je Moskva nije izuzetak. Neprekidno povećanje stanovništva glavnog grada rezultiralo je nevjerovatnom vrijednošću zemljišta.
Za planinska područja, visoka cijena i dugo vrijeme potrebno za duboko bušenje obično ograničavaju broj; ali mnogo se može naučiti iz pažljivih zračnih i zemaljskih istraživanja, kao i sječe i geofizičkih tehnika razvijenih u naftnoj industriji. Fleksibilnost se često primjenjuje na problem s obzirom na promjene u dizajnu i metodama izgradnje, kao i kontinuirano istraživanje ispred tunela, koje se izvodi u starim tunelima miniranjem pilot bušotine ispred i sada bušenjem.
Šteta na naseljima i izgubljena zemljišta
Japanski inženjeri bili su pioniri u savladavanju izazovnih stena i vodenih uslova. Tuneli mekog tla najčešće se koriste za gradske usluge gdje potreba za brzim pristupom putnika ili servisnog osoblja doprinosi maloj dubini. U mnogim gradovima to znači da su tuneli iznad kamene stijene, što olakšava probijanje tunela, ali zahtijeva stalnu podršku. Konstrukcija tunela u takvim slučajevima općenito je dizajnirana da izdrži svo opterećenje tla iznad njega, dijelom zbog toga što se zemljani luk u tlu vremenom pogoršava, a dijelom da se prilagodi promjenama opterećenja koje su rezultat buduće izgradnje zgrada ili tunela.
U tom smislu, grad raste prema gore i „pod zemljom“.
Podzemni parking dio je rješenja problema nedostatka slobodnog građevinskog prostora, ali ne i jedini. Relativno velike površine može se osloboditi pomicanjem inženjeringa, transportnih komunikacija, dalekovoda ispod zemlje. Jedan od načina za realizaciju ovako ambicioznih projekata je mikrotuneliranje.
Tuneli s mekim tlom imaju tendenciju da budu kružnog oblika jer zbog svog oblika imaju veću čvrstoću i mogućnost prilagođavanja budućim promjenama opterećenja. Na mjestima uličnih prava na putu, dominantan problem gradskog tuneliranja je potreba izbjegavanja nepodnošljive štete na susjednim zgradama. Iako je ovo rijetko problem za moderne nebodere, koji obično imaju temelje koji se protežu do litica i dubokih podruma koji se često protežu ispod tunela, može biti faktor u prisutnosti zgrada srednje visine, koje obično imaju plitke temelje.
Kada je sredinom 90-ih implementiran prvi projekat mikrotuneliranja koristeći Herrenkneht AG opremu, malo ko je mogao zamisliti da će ova tehnologija tako lako i brzo zaživjeti u Rusiji. I već više od deset godina ova tehnologija će pomoći u rješavanju složenih inženjerskih problema.
Nema sumnje da će u bliskoj budućnosti mikrotuneliranje biti relevantno i sve više traženo. Nemoguće je zanemariti planove Vlade Ruske Federacije o reformi stambeno-komunalnih usluga i energetike kako glavnog grada, tako i Rusije u cjelini. Prema raznim statistikama, mrežni inženjering dotrajali za 70% ili više u ruskim gradovima; oko 1000 hektara zemlje samo unutar Moskve nalazi se ispod dalekovoda.
U ovom slučaju, tunelski inženjer mora izabrati između ojačanja ili korištenja metode tuneliranja koja je dovoljno pouzdana da spriječi oštećenje slijeganja. Slijeganje površine nastaje zbog gubitka tla, tj. zemljište koje se kreće u tunel više od stvarne zapremine tunela. Sve metode tuneliranja na mekom tlu rezultiraju određenim gubitkom tla. Neki od njih su neizbježni, kao što je sporo bočno sabijanje plastične gline koje se javlja ispred površine tunela, budući da nova naprezanja od kupolastog vlaka uzrokuju da se glina kreće prema licu prije nego što tunel stigne na svoju lokaciju.
Sa gustim urbanim razvojem, posebno je relevantan slogan "No Dig". Beskrajni vijek trajanja metropole ne omogućava izvođenje radova na ponovnom postavljanju ili postavljanju tunela sa obustavom saobraćaja na zakrčenim putevima, potrebno je i vrijeme izgradnje maksimalno skratiti. Svi ovi faktori su značajan argument za privlačenje sve više investicija u mikrotuneliranje. I to je važno, jer besprijekorno precizna, visokotehnološka oprema zahtijeva značajna ulaganja i profesionalnost osoblja koje je opslužuje.
Međutim, većina izgubljenih rezultata rezultat je nepravilnih metoda gradnje i nemarne izrade. Stoga, sljedeće naglašava razumno konzervativne metode tuneliranja koje daju najbolja šansa zadržati zemljište na prihvatljivom nivou za oko 1 posto.
Drevna praksa ručnog rudarenja je još uvijek ekonomična za neke uvjete i može bolje ilustrirati specifične tehnike od svog mehaniziranog kolege. Primjeri su tehnike prepolacije i dojenje dizajniran za slučaj opasnog rada. Slika 3 prikazuje glavne aspekte procesa: heder se gura ispod krova prednjih dasaka, koje se pokreću naprijed na krunu plus čvrsta daska ili majčino mleko u naslovu. Uz pažljiv rad, metoda vam omogućava da napredujete sa vrlo mala količina gubici.
Naša kompanija već dvije godine uspješno sarađuje sa Herrenkneht AG. Moto naših njemačkih partnera - "Timski rad tunela" posebno je blizak i savršeno odgovara ruskom mentalitetu. Samo tim, kada su proizvođač, inženjeri i graditelji uključeni u projekat, možemo postići dobro usklađen rad i visoke rezultate.
DOO "Spetsstroy-Engineering" ima na raspolaganju različite sisteme za bušenje tunela:
Gornja ploča se može ukloniti, mali ranac iskopati, ova daska za sanduk zamijenjena i napredak se nastavlja, radeći na jednoj po jednoj dasci. Kod punkcija, prednji prostori su isprekidani s razmacima između njih. Crown spin i dalje pribjegava lošim polaganjima; u ovom slučaju, klinovi se mogu sastojati od napred vođenih šina ili čak čeličnih šipki ugrađenih u rupe izbušene u zdrobljenom kamenu. U zemljištu koje pruža razumno vrijeme stajanja, savremeni sistem Nosač koristi čelične obložne ploče smještene na tlu i usidrene u čvrsti kontinuirani krug, au većim tunelima ojačanim iznutra kružnim čeličnim rebrima.
- AVND 2500 projekat M890,
- AVND 2500 projekat M1176,
- ERV 3600 projekat M1179,
- EPB 3200.
Park opreme tako velikih prečnika jedinstven je na svoj način. Prema statistikama, udio takvih kompleksa za bušenje tunela u Rusiji je samo 5%.
Kadrovska politika
Podzemni prostor glavnog grada iz godine u godinu postaje sve komplikovaniji. Pored dugog metroa, podzemlje Moskve je zasićeno još dužim komunikacijskim tunelima raznih prečnika i odredište.
Najduži tuneli
Pojedinačne slušalice su lagane i lako se postavljaju ručno. Gornji naslov je pomaknut naprijed, kojem prethodi "majmunski zanos" u kojem je zidna ploča ugrađena da podupire lučna rebra, a također je pokrivena jer je zidna ploča ojačana postavljanjem stubova s malim izrezima sa svake strane donje klupe. . Budući da rebra i obložna ploča pružaju samo lagani oslonac, ojačavaju se ugradnjom betonske obloge otprilike jedan dan nakon rudarenja.
Ako su štitovi prečnika do 1500 mm već prešli mnogo kilometara u blizini Moskve i akumulirali su se dovoljno odlično iskustvo, opremu tako velikog prečnika savladava malo kompanija. Zahtevajući još veću kontrolu, profesionalizam, ovakvi sistemi za bušenje tunela su veoma traženi.
Specijalisti naše kompanije - inženjeri, mehaničari, operateri - prošli su specijalizovanu obuku za rad sa opremom kompanije Herrenkneht AG i poseduju sertifikate.
Dok su tuneli za oblaganje ekonomičniji od tunela za zaštitu, rizik od gubitka zemljišta je nešto veći i zahtijeva ne samo vrlo pažljivu izradu, već i pažljivo proučavanje mehanike tla unaprijed, po prvi put u Čikagu. Rizik od gubitka zemlje se također može smanjiti korištenjem štitnika s odvojenim džepovima iz kojih moji radnici mogu raditi; mogu se brzo zatvoriti da prestanu kucati. U izuzetno mekom tlu, štit se može jednostavno gurnuti naprijed sa svim zatvorenim džepovima, potpuno istiskujući tlo ispred; ili se može ugurati sa nekim otvorenim džepovima kroz koje se kao kobasica istiskuje mekana zemlja, isečena na komade za uklanjanje pokretnom trakom.
Kadrovska politika naše kompanije usmjerena je na stvaranje kohezivnog tima sposobnog za donošenje izvanrednih inženjerskih odluka i izvršavanje zadataka bilo koje složenosti. Spoj mladosti i iskustva najbolje utiče na kvalitet dodijeljenih zadataka i omogućava vam da sa povjerenjem gledate u buduće razvojne izglede. Iza ramena naših stručnjaka rade na izgradnji moskovskog prstena, na izgradnji Trećeg transportnog prstena, na postavljanju kilometara tunela.
Prva od ovih metoda korištena je na mulju u rijeci Hudson. Nosač, postavljen unutar repa ekrana, sastoji se od velikih segmenata koji su toliko teški da im je potrebna ruka električnog grijača za pozicioniranje kada su spojeni vijcima. Zbog svoje visoke otpornosti na koroziju, najčešće se koristi materijal za segmente, što eliminira potrebu za sekundarnom betonskom oblogom. Lakši segmenti su danas zauzeti. Britanski inženjeri razvili su segmente koji su popularni u Evropi.
Inherentni problem sa metodom štita je prisustvo prstenaste praznine od dva do pet inča koja je ostala izvan segmenata kao rezultat debljine kožne ploče i razmaka koji je potreban da bi se segment uspravio. Kretanje tla u ovu prazninu može dovesti do gubitka do 5 posto, što je u urbanim uslovima neprihvatljivo. Izgubljeno tlo se održava na razumnim nivoima brzim uduvavanjem sitnog šljunka u prazninu, a zatim ubrizgavanjem cementa.
Objekti
Izgradnja kablovskog kolektora 110 kV "Novobratsevo - Voykovskaya":
Dubina prodiranja bila je oko 10 m.
Iskopavanje je obavljeno u teškim hidrogeološkim uslovima. Tako je uređenje rudnika i mikrotuneliranje izvršeno u zalivenim pijescima male i srednje veličine, koji pod uticajem tehnogenih faktora gube strukturnu čvrstoću i prelaze u fluidno stanje. Nivo podzemne vode, s obzirom na njen sezonski porast, na cijelom gradilištu premašio je oznake početka kolektora i dna mikrotunela.
Željeznički tunel Kuznjecovsky
Tunel sa mekim tlom ispod nivoa podzemne vode povezan sa stalnim rizikom od ulaska u tunel, zemlju i vodu, što često dovodi do potpunog gubitka kolektora. Jedno rešenje je da se nivo vode ispod dna tunela spusti pre izgradnje. Ovo se može postići pumpanjem iz dubokih bunara ispred i iz bunara u tunelu. Dok ovo potiče tuneliranje, pad nivoa vode povećava pritisak na dublje slojeve tla. Ako su relativno stišljive, rezultat može biti veliko taloženje susjednih zgrada na temeljima plitke vode, ekstremni primjer potonuća od 15 do 20 stopa zbog zagušenja.
Da bi se lokalizovao uticaj podzemnih voda u periodu izgradnje, obezbeđeno je veštačko spuštanje vode dubokim bunarima sa pumpama (uređeno je na izlazu iz štita, u demontažnom oknu koje se nalazi na mestu lokalnog razvoda vodonosnika).
Vožnja je obavljena štitom AVND 2500. Trasa dužine 1200 m bila je pokrivena u tri intervala od po 200 m i jednom od oko 600 m.
Kada uslovi tla čine pad nivoa vode nepoželjnim, vanjski pritisak vode može se promijeniti unutar tunela. U većim tunelima, pritisak vazduha se obično postavlja tako da uravnoteži pritisak vode na dnu tunela, pri čemu onda prelazi donji pritisak vode na vrhu. Budući da zrak ima tendenciju da izađe iz vrha tunela, potrebna je kontinuirana kontrola i popravak curenja slame i prljavštine. Ako to ne učinite, moglo bi doći do eksplozije, smanjenja tlaka u tunelu i mogućeg gubitka smjera kako zemlja ulazi.
Zbog prisustva gasovoda i tunela za komunikacije velikog prečnika na trasi i nemogućnosti prenosa postojećih komunikacija izvršena su skretanja u planu i profilu trase. Svi intervali su obavljeni na vrijeme, bez kašnjenja.
Izgradnja kablovskog kolektora 110 kV "Novo-Kuncevo - Setun":
Komprimirani zrak značajno povećava operativne troškove, dijelom zbog toga što je potrebna velika kompresorska postrojenja, sa rezervnom opremom za osiguranje od gubitka tlaka, a dijelom zato što se radnici i lopovi sporo kreću kroz zračne otvore. Međutim, dominantni faktor je ogromno smanjenje vremena proizvodnje i dugo vremena dekompresije potrebno ljudima koji rade pod uticajem vazduha kako bi sprečili razornu bolest poznatu i kod ronilaca.
Dubina prodiranja bila je oko 15 m.
Vožnja se odvijala ne samo ispod postojećih prilaza, zelenih površina, već i ispod visokonaponskih dalekovoda, kao i ispod koloseka Moskve pruga bjeloruski smjer.
Korišten je štit AVND 2500. Trasa je bila duga 1350 m i pokrivala se u dva intervala od oko 600 m.
Prvi interval, dug 630 m, imao je složene geološke uslove. Fragmenti temelja pronađeni su u debljini razvijenog tla od ilovače i gline velike gustine, armirano-betonske konstrukcije od porušenih zgrada i objekata.
Zbog gustine podzemnih komunikacija, uz pomoć stručnjaka Herrenkneht AG, napravljeno je skretanje u radijusu od 300 m. Sistem kontrole probijanja cijevi omogućio je da se u svakom trenutku precizno odredi lokacija mašine za probijanje tunela. Položaj mašine se stalno prikazuje na ekranu kontrolne table, tako da operater ima savršenu kontrolu nad procesom iskopa.
Da bi se lokalizovao uticaj podzemnih voda tokom perioda izgradnje, obezbeđeno je veštačko odvodnjavanje sa svetlosnim bunarima unutar rudnika.
Izgradnja kablovskog kolektora 110 kV iz trafostanice Marfino:
Dubina prodiranja bila je 12 m.
Korišten je štit AVND 2500. Trasa je duga 1340 m, pokrivena u dva intervala. Jedan od intervala bio je dugačak 850 m. Prolazak intervala ove dužine i prečnika 2500 mm jedinstven je za Moskvu. Dobro koordiniran rad tima Spetsstroy-Engineering LLC, besprekoran rad opreme i pomoć proizvođača omogućili su nam da prođemo interval bez kašnjenja, nezgoda i kvarova.
Najteži geološki uslovi - potonuće je izvršeno u tlu, koje se sastoji od gline sa kamenjem u kontaktu sa jako navodnjenim pijeskom, tresetnim močvarama.
Da bi se lokalizovao uticaj podzemnih voda u periodu izgradnje, predviđeno je veštačko spuštanje vode dubokim bunarima sa pumpama (uređenim na ulazu štita, u rudnicima), kao i lakim bunarima (prihvatna jama).
Izgradnja kablovskog kolektora 110 kV iz trafostanice Yashino:
Dubina prodiranja bila je 10 m.
Korišten je štit AVND 2500. Trasa duga 650 m je prolazila u teškim hidrogeološkim uslovima, ispod postojećih prolaza iu neposrednoj blizini tunela moskovskog metroa.
Zabijanje je vršeno u zalivenim pijescima različitog granulometrijskog sastava, na mjestima sa međuslojevima ilovače, treseta i pijeska zasićenog vodom. Značajan višak podzemnih voda, heterogenost litološkog sastava u području potonuća stvorio je niz poteškoća s odvodnjavanjem.
Izgradnja kablovskog kolektora 110 kV iz trafostanice Očakovo-Grad-2:
Vožnja se odvijala ispod najvažnijeg autoputa - Kutuzovskog prospekta - u tom smislu Posebna pažnja pažnja je posvećena obezbeđivanju maksimalne tačnosti i odsustva čak i najmanjeg povlačenja.
Korišten je štitnik EPV 3600 s opterećenjem tla. Ruta je bila 500 m.
Dubina prodiranja bila je 9 m.
Vožnja drugog intervala trenutno se izvodi ispod rijeke. Moskva na dubini od 30 metara.
Prilikom izgradnje svih objekata posebna pažnja je posvećena obezbjeđenju nepropusnosti obloge tunela. Kvalitet izrade obloge je izuzetno važan faktor, koji određuje efikasnost zaptivki, ali na upotrebljenoj opremi Upotreba dvostrukih zaptivki od elastomera ni na jednom objektu nije dopuštala sumnju u svestranost i visoka kvaliteta slična tehnologija.
Perspektive
Održavanje godišnjih međunarodnih izložbi, konferencija i seminara ne ostavlja sumnju u široko rasprostranjenu svjetsku distribuciju tehnologije bez iskopa i, posebno, mikrotuneliranja.
Izgradnja modernog, pouzdanog i zapečaćenog tunela sa velika brzina prodor i kvalitet su mogući samo kada su sljedeće komponente povezane:
- kompleksi koji odgovaraju terenskim uslovima izgradnje;
- kvalitetna i precizno postavljena tunelska obloga;
- pravilna raspodjela radnih resursa;
- precizno planiranje preliminarnih radova.
Način izgradnje tunela podzemne željeznice može biti otvoren ili zatvoren, u zavisnosti od hidrogeoloških uslova, gustine podzemnih komunikacija i urbane razvijenosti. U centralnim delovima grada, po pravilu se izvode radovi zatvoren način... U rubnim dijelovima grada, van uličnih magistralnih puteva, preporučljivo je izvođenje radova na otvoreni način.
Zatvoren način. Ovim načinom rada tuneli se grade istovremeno u više dionica, što ubrzava vrijeme izgradnje. Na svakom lokalitetu, sa površine iznad osovine tunela ili u njegovoj blizini, polaže se šaht rudnika i adi se povezuje sa tunelom u izgradnji. Otkop zemlje u tunelu i obloga se vrši od svakog debla do susjednih do susreta, odnosno prije urušavanja pojedinih dionica.
Planinski put tuneliranje je kako slijedi: stijena se razvija metodom bušenja i miniranja ili električnim alatom, nakon čega se odmah vrši privremeno pričvršćivanje čela i konture iskopa, a zatim se postavlja obloga tunela. U slučaju izrade obloge od monolitni beton ili armiranog betona u prisustvu ognjišta tla urediti unutrašnju lijepljenu hidroizolaciju od četiri do šest slojeva krovnog materijala na bitumenske mastike i armirano-betonsku ljusku debljine 20 cm koja ga nosi.Tako su izgrađene dionice velike dužine na prvoj etapi moskovskog metroa.
Probijanje štita moguće u glinama, ilovači, pijesku, gdje su tuneli okrugli presjek konstruiraju se, u pravilu, pomoću posebnog mehanizma - štita.
Štit je pokretni metalni oslonac, pod čijom se zaštitom u sigurnim uslovima razvija lice, uklanja rastresena stijena i izgrađuje obloga tunela. Oblik poprečnog presjeka štita odgovara vanjskom obrisu tunelske obloge. Najrasprostranjeniji su okrugli štitovi.
Postoji mnogo varijanti tunelski štitovi, koji je postao dio prakse izgradnje domaćih metroa.
Štit izgleda metalni cilindar koji se sastoji od tri glavna dijela:
- Potporni prsten od čeličnih segmenata;
- Čelični nož;
- Plašt od čeličnog lima.
Ako štit nije mehaniziran, onda mu nedostaju ikakvi mehanizmi za otkopavanje tla. U ovom slučaju štit obavlja funkcije mobilnog nosača i radnih skela. Prilikom tuneliranja u tvrdim stijenama razvijaju se bušenjem i miniranjem, a u plastičnim i rastresitim stijenama - čekićima i lopatama. Otpuštena stijena uklanja se strojevima za utovar ili posebnim uređajima koji su ugrađeni u donju ćeliju štita.
Mehanizovani štitovi su opremljeni radnim tijelima mehaničkog i hidrauličkog djelovanja. Najrasprostranjeniji su štitovi s rotirajućim radnim tijelom koje se okreće oko uzdužne ose tunela. Koriste se i štitovi sa radnim tijelima opremljenim rezačima.
Tim moskovskog Metrostroja razvio je metodu za tuneliranje plitkih tunela uz maksimalno korištenje mehanizacije ciklusa tuneliranja, koja se naziva moskovska metoda.
Moskovski put tuneliranje plitkih tunela omogućava rad na zatvoren način. Zamijenio je ranije korišteni otvoreni način rada, u kojem je bilo potrebno otvoriti površinu zemlje cijelom dužinom tunela do dubine njegovog polaganja i do širine od 10 do 20 m, u vezi s tim što je došlo do pokretanja gradski saobraćaj je poremećen, potreban je prenos gradskih komunikacija itd. upotreba mehanizovanog štita. Ciklus tuneliranja obuhvata izradu zaboja i isporuku stijene iz njega, utovar stijene u kolica, pomicanje štita i sve pomoćne opreme iza njega, postavljanje obloge, pumpanje otopine iza obloge i druge radove.
Kod vožnje moskovskom metodom smanjuje se cijena 1 km prolaznog tunela i značajno se povećava produktivnost rada u odnosu na vožnju otvorenom metodom.
Otvoren put. Ovaj način rada se koristi kod izgradnje plitkih tunela. U ovom slučaju, zemljana površina se otvara - odjednom za cijelu širinu iskopne jame koja se razvija za oblaganje ili djelomično - prilikom kopanja topola. Konstrukcija obloge rovovskom metodom se postavlja u dijelovima. Postava se sastoji od betonski zidovi, preklapanje i ležište. Najvažnija i najteža stvar u ovom slučaju je uređaj vanjske hidroizolacije lijepljenja.
Najrasprostranjenija metoda je izrada temeljne jame odmah za cijeli presjek.
At otvoreni put Najprije sa površine zemlje iznad budućih zidova tunela probijaju istražni rov i zabijaju čelične šipove I-grede međusobno udaljene 1-2 m do dubine od 3-5 m ispod tunelskog žlijeba. Zatim se bagerima razvija jama, čiji se zidovi, kako se produbljuju, učvršćuju daskama koje se zabijaju preko polica šipova. Šipovi su pričvršćeni metalnim podupiračima i podupiračima koji se nalaze iznad obložne ploče, što pruža mogućnost mehanizovanog otkopavanja stijena i izgradnje obloga industrijskim metodama. Gdje urbani razvoj dozvoljava, jama se kopa bez pričvršćivanja, a zidovi se prave pod uglom prirodni nagib tla.
Ljepljena hidroizolacija se nanosi ispod tunelske ploče na specijalu priprema betona, a unutar zidne obloge - na unaprijed izgrađenom zaštitnom zidu od ploča razni materijali... Prostor iza zaštitnih zidova prekriven je pijeskom.
Na kraju rada uklanjaju se metalne gomile. Nakon izgradnje poda, na njega se također lijepi hidroizolacijski sloj, zaštitni sloj i temeljna jama su prekriveni zemljom.
V poslednjih godina Dijelovi obloge tunela se izvode uglavnom od montažnih betonskih blokova, što značajno skraćuje vrijeme izgradnje. Međutim, prisustvo četiri do šest elemenata u presjeku obloge zahtijeva mukotrpan rad na monolitiranju spojeva između blokova, postavljanju lijepljene hidroizolacije na gradilištu itd. Ovi nedostaci se isključuju upotrebom prednapregnute armiranobetonske obloge. od gotovog dijela.
Prilikom izgradnje plitkih tunela i njihovog lociranja ispod objekata ili u njihovoj neposrednoj blizini, predviđen je uređaj za potporne strukture, jačanje tla ili postavljanje ogradnih zidova, kao i mjere za smanjenje vibracija i buke od vozova koji prolaze.
Pukotine se mogu pojaviti u tunelskim konstrukcijama zbog temperaturnih fluktuacija i skupljanja betona, neravnomjernog slijeganja nehomogenog tla. Kako bi se spriječila pojava takvih pukotina, u konstrukciji se izrađuju vertikalni rezovi, koji se nazivaju temperaturno skupljanje ili dilatacije... Udaljenost između takvih šavova, ovisno o dizajnu završne obrade, može biti 20; 40; 50 i 60 m.
Posebne metode rada. Takve metode se koriste u posebno teškim geotehničkim uvjetima, kada se ne mogu primijeniti konvencionalne metode rudarenja.
Prilikom vožnje tunela koji se nalaze ispod nivoa podzemne vode, uvijek je potrebno boriti se protiv zalijevanja lica. Koriste se sljedeće metode umjetna drenaža i sidrenje u stijenu:
- odvodnjavanje;
- smrzavanje;
- hemijsko vezivanje;
- cementiranje;
- bituminizacija;
- uređaj protivfiltracionih skakača.
Way smrzavanje ne zahtijeva uklanjanje vode iz pora stijene. Stijena se fiksira smrzavanjem, što se događa kada posebna otopina cirkulira kroz cijevi (stupove) ugrađene u zamrzivače bušotine izbušene duž određene konture. Rješenje (rashladno sredstvo) se isporučuje iz rashladnih jedinica.
Kao rezultat toga, u blizini budućeg rada formira se kontura ledolomnog masiva, koji ima dovoljnu čvrstoću i punu vodootpornost. Ova metoda se koristi pri vožnji kosih prolaza pokretnih stepenica, tunela i stanica u najnepovoljnijim hidrogeološkim uslovima. Nedostaci ove metode uključuju osjetljivost nekih stijena na uzdizanje tokom smrzavanja i padavine tokom odmrzavanja, složenost pripremni rad, trajanje samog procesa i visoka cijena zamrzavanja.
Smrzavanje i odvodnjavanje stijena se fiksira samo za vrijeme izgradnje podzemne konstrukcije, nakon izgradnje svih objekata i njihove hidroizolacije, stijena se odmrzava u prvobitno stanje i stijena i hidrostatički pritisak se prenosi na oblogu zida. struktura.
Hemijsko sidrenje stijene se izvode silikatizacijom i smolizacijom. Silikonizacija se sastoji u sekvencijalnom ubrizgavanju vodenih rastvora u pore stene - prvo vodenog stakla (natrijum silikat), a zatim kalcijum hlorida. Kao rezultat hemijska reakcija formira se želatinasta masa koja stvrdnjava i vezuje čestice kamena u monolit sa visokim mehanička čvrstoća i vodootporan. Resinizacija se sastoji u ubrizgavanju rastvora sintetičke smole sa aditivima za stvrdnjavanje. Visoka cijena ovog materijala ograničava njegovu upotrebu.
Cementiranje sastoji se u popunjavanju pora, pukotina i šupljina u stijeni cementni malter istiskivanje vode pod pritiskom. Uz visoku agresivnost podzemnih voda, cementiranje je teško izvesti; osim toga, nisu sve pasmine pogodne za sidrenje na ovaj način.
Bitumizacija sastoji se u tome što su pukotine i šupljine stijenske mase ispunjene rastopljenim vrućim bitumenom, koji istiskuje vodu i, stvrdnjavajući, formira monolit. U istu svrhu ponekad se u stijenu ubrizgava fino dispergirana bitumenska emulzija; ova metoda se naziva hladna bitumenizacija.
Stijena je zasićena bitumenom ili posebnom emulzijom kroz bunare u koje se spuštaju stubovi čelične cijevi upotrebom posebne opreme.
Uređaj protivfiltracionih skakača. Ovakvi džemperi - gomilanje limova- su čvrsti zidovi izvan konture rudnika, izgrađeni ranije zemljani radovi... Postavljaju se od gomila uronjenih u zemlju blizu jedan drugom. Mogu se izrađivati od drveta, metala i drugih materijala. Takva zaštita rudnika od podzemnih voda može se brzo urediti i daje potpunu garanciju sigurnosti rada.
Tuneliranje komprimiranim zrakom. U nestabilnim vodonosnicima, tuneliranje se može izvesti i pod komprimiranim zrakom ( keson metoda). Prije početka radova na kesonu u tunelu, na udaljenosti od 40-50 m od dna, postavlja se nepropusna armirano-betonska ili čelična pregrada koja dijeli tunel na dvije zone: zonu normalnog pritiska i radni prostor(od dna do pregrade), nazvan keson, gdje stvaraju povećani pritisak (u odnosu na atmosferski), napajajući komprimirani zrak od kompresorske stanice. Klanje se može razviti na bilo koji od gore navedenih načina. Zbog povećanog pritiska vazduha u kesonu, koji prelazi hidrostatički pritisak, voda se potiskuje iz dna i radnog prostora.
