Главная Деятельность Технологии Технологии проходки двухпутного тоннеля
 

Технологии проходки двухпутного тоннеля

Описание технологии

Проходка двухпутного тоннеля протяженностью 3700 метров осуществляется с применением тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК) S-782 (Herrenknecht AG).
Наружный диаметр обделки тоннеля – 10300мм, внутренний – 9400мм. Кольцо обделки общей массой свыше 60 тонн, состоит из 7 железобетонных блоков шириной 1800мм и толщиной 450мм.
Длина ТПМК с технологическими тележками ~ 65 м.
Вес ТПМК  с технологическими тележками ~ 1600 тонн.
Рабочее давление (на средней оси) 4,5 бар.

Головная часть ТПМК состоит из ротора с режущим инструментом для разработки грунта, соединенным с гидравлическим приводом мощностью 2800кВт, оболочки, под прикрытием которой при помощи блокоукладчика с вакуумным захватом происходит сооружение обделки тоннеля.

Кабина управления и вспомогательное оборудование (насосы смазки главного привода ТПМК, насосы нагнетания тампонажного раствора за обделку, электроустановки, механизм подачи тюбингов, барабан высоковольтного кабеля с кабелем 300 м, барабан шлангов, кассета вентиляционного рукава, насос откачки воды и др.) располагаются на трех технологических тележках, которые закреплены за головной частью ТПМК.

Ведение тоннелепроходческого комплекса осуществляется из кабины управления, из которой задается, скорость проходки, скорость вращения режущего органа и выдача разработанного грунта из забоя посредством шнекового транспортера. Направление проходки задается домкратами артикуляции режущего органа и путем регулировки давления 24-х групп проходческих домкратов, согласно направлению, заданному системой навигации ТПМК.

Для минимизации осадок земной поверхности пространство между обделкой тоннеля и грунтом заполняется тампонажным раствором. Данная операция осуществляется непрерывно в процессе проходки насосом для нагнетания.

Выдача разработанного грунта на поверхность производится с помощью тоннельного конвейера в отвал расположенный на поверхности.

Для доставки блоков тоннельной обделки и тампонажного раствора к ТПМК будут применяется специальные мультисервисные транспортные средства.

Технологическое описание процесса проходки

ТПМК 10620мм является щитом с грунтовым пригрузом забоя (EPB – Earth Pressure Balance, англ.), а точнее – с пено-грунтовым пригрузом.

В разрабатываемый грунт, с целью его кондиционирования, нагнетается специальная пена, представляющая собой смесь  пузырьков  сжатого воздуха и жидкого пенообразователя, состоящего, из поверхностно-активного вещества.

Принцип действия щита с грунтопригрузом заключается в том, что в его призабойной камере, благодаря интенсивному силовому перемешиванию происходит качественное изменение разработанного грунта (как не кондиционированного, так и кондиционированного) – повышается его пластичность и понижается проницаемость.

За счет создания  баланса между количеством разработанного грунта в забое, помещаемого в призабойную камеру, поддерживаемого под давлением за счет продвижения щита и количеством материала, удаляемого шнековым конвейером. В результате обеспечивается эффективное крепление забоя.

Для измерения давления грунта в призабойной камере щита установлены датчики давления.
Выведение разработанного грунта из призабойной камеры производится шнековым конвейером, скорость вращения которого регулируется для управления давлением в образованной грунтовой пробке.

При этом режущий ротор ТПМК создает дополнительное силовое воздействие на забой, повышающее его устойчивость.

Принцип работы

Грунт с помощью режущего инструмента на роторе отделяется от поверхности забоя [1] и через отверстия ротора [2] вдавливается в призабойную камеру [3]. Здесь он перемешивается с уже имеющейся пластичной грунтовой массой. Усилие проходческих домкратов [5] через стенку давления [4] передается на грунтовую массу и препятствует тем самым неконтролируемому проникновению грунта из забоя [1] в призабойную камеру [3].

Из призабойной камеры [3], находящейся под высоким давлением, грунтовая масса подается через шнековый транспортер [6] на тоннельный конвейер. Далее разработанный грунт по конвейеру выдается на поверхность в отвал. Обделка тоннеля состоит из высокоточных железобетонных блоков [8], которые монтируются с помощью эректора [7]. Зазор между обделкой и грунтом заполняется тампонажным раствором через специальные инжекторные отверстия в хвостовой части.
             
[1] Забой
[2] Режущий ротор
[3] Призабойная камера
[4] Стенка давления
[5] Проходческие домкраты
[6] Шнековый транспортер
[7] Блоки
[8] Тоннельная обделка

Материалы предоставлены порталом UnderGroundExpert