Механизированные агрегаты и специальные щиты
|
При разработке забоя на полное сечение успешно применяют современные средства и методы проходки тоннелей с использованием мощного крупногабаритного оборудования и машин, обеспечивающих высокие скорости строительства. Механическое бурение на все сечение наиболее полно отвечает современным требованиям тоннелестроения как гарантирующее точное оконтуривание выработок и обеспечивающее сохранность массива при непрерывном и более прогрессивном процессе строительства. Механизированную проходку тоннелей в скальных породах можно проводить как на полное сечение, так и последовательно — по частям. К более совершенным принадлежат машины, обеспечивающие разработку породы по всему забою выработки. К подобным машинам следует отвести буровую машину, предназначенную для проходки тоннелей малых диам в крепких породах. Принцип ее действия основан на заанкеривании в забое опережающей штанги и подтягивании к ней машины, разрабатывающей забой. Пробурив скважину диаметром 20—40 см, штангу заанкеривают при помощи гидравлической манжеты, достигающей удерживающей силы до 450 т (рис. VIII.17). Затем осуществляют основной проходческий цикл — разработку на полный профиль при помощи вращающейся планшайбы, снаряженной шарошечными резцами, погрузку и уборку породы.  Проходку тоннелей больших диам осуществляют машинами с использованием режущего органа в виде фрезы. Форма, размеры и частота расположения на фрезах специальных укороченных резцов зависят от крепости пород. Примером может служить проходческая машина (рис. VIII.18), имеющая центральную фрезу, выбуривающую цилиндрическую полость диаметром 70 см. Последующее расширение полости ведут четырьмя фрезами большого диаметра. Всю планшайбу подают вперед четырьмя домкратами, опирающимися в породу через радиальные упоры. Породу погружают в вагонетки скребковым конвейером. В другом конструктивном решении машины предусмотрены два эксцентрически расположенных планетарных режущих диска. Проходческая машина имеет распорное устройство, посредством которого ее можно периодически перемещать вперед (рис. VIII.19). За рубежом (в ФРГ и Англии) применяют машины, в состав режущих органов которых входят вращающиеся резцы и шарошки. Одна из таких машин (ФРГ) имеет 12 роликовых резцов-шарошек большого диаметра, помещенных на планшайбе диаметром 4 м (рис. VIII.20). В центральной части планшайбы эксцентрически расположены две буровые головки, оснащенные 9—10 роликовыми резцами каждая. Резцы вращают вокруг собственных осей, а также вместе с буровой головкой и планшайбой. Движение их сложное — по циклоиде. Разрабатываемую породу поднимают ковшовыми устройствами, закрепленными на планшайбе, и перегружают через транспортер в вагонетки. Поступательное перемещение всей машины и воспринятие условий подачи обеспечивается при помощи распорных устройств и домкратов. Усилие подачи в машинах с вращающимися шарошками должно быть значительным, так как требуется измельчение скальных пород с прочностью до 1800 кГ/см2.  К числу наиболее производительных проходческих машин относят оборудованные дисковыми вращающимися резцами с кромкой из твердых сплавов. Такими дисками образуют в скальной породе концентрические пазы, промежутки между которыми разрушают ударными механизмами или скалыванием. Дисковые резцы имеют режущие кромки трех типов — продольный (рис. VIII.21, а), кольцевой (рис. VIII.21, б) и ступенчатый (рис. VIII,21, в)—применяемых в различных породах с их соответственно возрастающей крепостью. Основной недостаток подобных машин — большое пылеобразование, требующее применения специальных фильтрационных и пылеулавливающих устройств для обеспечения нормальных условий работы. Работа современных проходческих машин построена на принципе крупного скола. По этому принципу, в частности, работают машины Роббинса (США), предназначенные для проходки в крепких средних породах. На лобовой планшайбе, вращающейся со скоростью 5—10 оборотов в минуту, расположены с разными углами наклона осей дисковые резцы диаметром 150—160 см (рис. VIII.22). Двигатели и домкраты подачи планшайбы смонтированы на опорной раме машины. Крутящий момент от вращения планшайбы и реакцию от домкратов подачи воспринимают гидравлические домкраты, опирающиеся через башмаки в боковые части тоннеля, а также поперечные ригели. Всю машину подтягивают к планшайбе теми же домкратами подачи после снятия распора, а поворачивают ее в горизонтальной и вертикальной плоскостях при помощи подвижных упоров. Разработанную породу поднимают ковшовыми устройствами и перегружают на головной ленточный конвейер, а далее — на второй конвейер и в вагонетки. Устройства для установки элементов крепи помещают с тыловой стороны головной части машины. Машина (рис. VIII.23) имеет следующие параметры: мощность двигателей до 1100 л. с., вес машин до 225 г, усилие подачи до 840 г и скорость вращения планшайбы до 10 об/мин. Обслуживают 2—5 чел. Производительность 0,6—3,5 м/ч или 6—25 м/смену. Эти машины можно использовать для проходки тоннелей диаметром до 11 м в породах с прочностью 1200—1500 кГ/см2 и диаметром менее 7 м — 1800 кГ/см2.  Другая тоннелепроходческая машина Роббинса, предназначенная для механизированной проходки тоннелей диаметром 7,5—7,9 м в глинистых сланцах, состоит из двух главных частей: исполнительного органа и несущей конструкции. Передняя часть машины (рис. VIII.24, а) расположена на опорном башмаке, скользящем по породе, а средняя — на двух передвижных рельсах тяжелого типа, передвигаемых на бетонных подкладках. Всю машину передвигают вперед при помощи двух гидравлических домкратов, опирающихся на обделку. Исполнительный орган машины состоит из двух частей — внешней режущей головки с шестью периферическими лучами и внутреннего диска с тремя лучевыми барами. С целью уравновешивания обе части вращаются в разные стороны. Скорость вращения диска 9—22 об/мин, а режущей головки 6—19 об/мин. Главная особенность режущей части заключается в рациональном использовании двух принципов механического воздействия на породу — резания и скалывания. Первоначальный вруб осуществляют резцами, образующими в забое зарубные концентрические круговые щели глубиной в 150—200 мм на расстоянии в 200—250 мм. Суммарная поверхность этих врубовых щелей составляет всего лишь 10% поверхности забоя. Затем вступают в работу дисковые скалыватели (рис. VIII.24, б), которые разрушают целики породы между врубами на крупные куски. Разработанная порода падает вниз, и затем ее перегружают на транспортер при помощи черпаков, вращающихся вместе с наружной режущей частью. Установленная мощность режущего органа машины — 295 квт, средняя скорость проходки с глинистых сланцах — 12,4 м/смену. По сравнению с горным (буровзрывным) способом проходки тоннелей применение проходческих машин имеет следующие преимущества: 1) устойчивость и долговечность тоннеля выше вследствие придания выгаботке постоянного кругового очертания при полном исключении концентрации напряжений в боковых частях тоннеля; 2) давление породы сохраняется первоначальным (бытовым) ввиду отсутствия каких-либо динамических воздействий на вышележащие слои во время проходки. Это обстоятельство позволяет вести тоннельные работы в городских условиях без опасности повреждения зданий; 3) отсутствие взрывных работ повышает безопасность и улучшает условия труда; 4) объем крепежных работ и количество материалов значительно меньше; 5) толщина тоннельной обделки и объем работ по нагнетанию цементного раствора за обделку меньше, вследствие меньшей нагрузки и более плотного примыкания обделки к выработке, имеющей гладкую поверхность; 6) скорость проходки выше, в соответствии с чем стоимость сооружения меньше. Недостатки: 1) высокая трудоемкость транспортных и монтажных работ по установке машин в тоннеле; 2) затруднительный доступ к режущим органам и трудоемкость разработки разнородных пород и, в особенности, с включениями валунов; 3) сравнительно малая эффективность использования машин в плотных, вязкоплотных и кристаллических породах; 4) невозможность унификации режущих органов машин для разработки пород различной прочности; 5) значительный рост мощности привода и усилия подачи с увеличением диаметра выработки, что повышает стоимость машины и эксплуатационные расходы; 6) неполная механизация вспомогательных операций и неизбежность перерывов в работе машин при перестановке упоров и наращивании конвейеров; 7) необходимость применения специальной вентиляции или пылеулавливания. Выбирать машину необходимо с учетом, главным образом, свойств горной породы (вязкость, хрупкость, твердость, трещиноватость, прочность на сжатие и срез), В зависимости от этих свойств и имеющихся опытных данных следует выбирать тип резца.  Зарубежный опыт применения тоннелепроходческих машин показывает, что они экономичны при разработке пород прочностью до 1400—1800 кГ/см2. При проходке тоннелей в породах более высокой прочности (например, в таких, как гранит, гнейс, базальт) пока более экономичен буровзрывной способ. Большая длина тоннелей способствует увеличению эффективности механизированной проходки. Механизированную проходку тоннелей в некрепких породах можно осуществлять щитами, работающими по принципу вращательного режима, и оборудованными для этой цели различными резцами: фрезерными дисковыми, стержневыми. К числу проходческих машин в Советском Союзе, работающих по этому принципу, со своеобразной кинематической схемой режущего органа могут быть отнесены механизированные щиты, успешно примененные на проходке тоннелей ленинградского и московского метрополитенов. Режущая часть ленинградского механизированного щита, предназначенного для проходки в сухих глинах (рис. VIII.25, а), построена на принципе машин планетарного действия и имеет следующие элементы: неподвижную опорную станину с направляющими; корпус с главным приводом; крестовину-водило; шесть дисковых фрез; выдвижной одиночный резец; погрузочное кольцо с ковшами; механизм подачи и аппаратуру управления. Крестовину-водило подают вперед на забой масляным домкратом и приводят во вращательное действие через систему шестерен от электродвигателя. Мощность электродвигателя (100 квт) передают на главный вал водила и главную (солнечную) шестерню, которая, вращаясь, приводит во вращение шестерни режущих дисков. В результате сложного движения резцы дисковых фрез описывают в пространстве удлиненную гипоциклоиду и при этом срезают и скалывают породу в забое. Срезанную породу поднимают ковшами, вращающимися вместе с водилом, и далее через люк в диафрагме высыпают на ленточный транспортер, затем на второй транспортер внутри полого вала тюбингоукладчика и, наконец, на третий в пределах вспомогательной тележки. Таким образом, породу непрерывным потоком передают по системе транспортеров в бункер и далее в вагонетки. Для укладки одного кольца обделки породу в забое разрабатывают в две заходки. Вначале разрабатывают породу выдвижением машины из щита на длину в 575 мм и режущую часть возвращают в исходное положение. Затем повторяют цикл резания, перемещая при этом весь корпус щита гидравлическими домкратами. По окончании передвижки щита укладывают кольцо обделки с одновременным резанием породы для новой заходки. Суточная скорость проходки такой машины 12—15 пог. м и месячная до 317 пог. м. Режущая часть московского механизированного щита (рис. VIII.25, б) включает: подвижную станину, корпус с главным приводом, водило с дисками и резцами, погрузочное кольцо с двусторонними ковшами, механизм подачи и аппаратуру управления. Вращение погрузочного кольца и дисков — реверсивное от двух одновременно действующих электродвигателей и системы передач. К корпусу привода жестко прикреплено солнечное зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с приводными шестернями дисков, прокатываемыми по колесу; каждый резец при этом совершает движение по удлиненной эпициклоиде. Весь исполнительный орган размещен на станине, передвигаемой гидравлическим домкратом со скоростью 8—10 мм/мин. В результате вращательного действия водила и дисков при одновременном поступательном перемещении всей машины резцы разрушают породу. Породу убирают при помощи ковшей, автоматически сбрасывающих поднятую породу через люк на лоток и далее на скребковый транспортер, расположенный в верхней части щита. После выдвижения исполнительного органа на 500 мм машину перемещают в исходное положение и, передвигая щит, повторяют цикл резания. Суточная скорость проходки такой машины 10—12 пог. м и месячная до 200 пог. м. Основные достоинства машины планетарного действия: 1) отсутствие реактивных моментов, приводящих к повороту щита относительно его продольной оси; 2) малая чувствительность режущей части и электропривода к ударным воздействиям при встрече резцов с твердыми включениями; 3) сравнительно небольшой удельный расход электроэнергии на разработку породы, равный от 3,2 до 4,0 кdт*ч на 1 м3 породы; 4) высокий к. п. д. машины; 5) равномерное изнашивание резцов (30—60 г победита на 1 пог. м проходки). К существенным недостаткам машины следует отнести: 1) значительное пылеобразование при резании, как следствие излишнего дробления породы; 2) изнашиваемость зубьев шестерен вследствие попадания пыли; 3) ограниченность применения машин по условиям прочности (от 50 до 250 кГ/см2 и с включениями—до 500 кГ/см2) и отсутствия вязкости проходимых пород.  Для проходки в мягких породах (глинах) система режущего аппарата может быть другой (рис. VIII.26,а); на шестилучевой вращающейся крестовине 3 закреплены: центральная фреза 5, резцы 2, отвалы 4 и ковши 1. Резцы и отвалы размещены на разных расстояниях от центра, что обеспечивает разработку всей плоскости забоя. Ковши, находящиеся по концам каждого из шести лучей, имеют назначение поднимать разработанную породу с нижней части забоя в верхнюю и высыпать ее в наклонный бункер 6, из которого породу впоследствии перемещают по наклонному лотку 7 через щит в тоннель. Для приведения режущей части во вращательное действие используют электро- или гидроэнергию. Электропривод осуществляют от двигателя, помещенного в щите, через систему шестеренчатых передач к зубчатому венцу с внутренним зацеплением, жестко связанному с режущей частью. При этом поступательное перемещение (подачу) машин вместе со щитом осуществляют при помощи щитовых домкратов. Скорость вращательного движения машины — 1,5—2,0 об/мин, поступательного — 0,1 м/мин. К недостаткам этой системы (роторного типа) следует отнести: 1) трудность управления машиной вместе со всем щитом; 2) близость передаточных механизмов к забою, что создает тяжелый режим для работы передач; 3) невозможность совмещения двух операций: проходки и укладки обделки. При гидроприводе вращательное и поступательное движения машины и щита могут быть осуществлены от одного источника — гидравлического насоса высокого давления, помещенного в щите. Особенности такой системы привода: 1) независимое от щита поступательное перемещение (подача) машины при помощи гидравлического домкрата, помещенного в теле вала машины; 2) автоматизация управления щитом при помощи специального прибора; 3) вращательное движение — от специального гидравлического двигателя или от гидромуфты; 4) возможность совмещения процессов резания породы и сборки обделки. Для тех же пород может быть применен щит с режущим аппаратом шаровой формы (рис. VIII.26, б). Режущая часть в виде шарового сектора 8 расположена на неподвижной оси 9. На внешней стороне сектора на расстоянии друг от друга до 1 м помещено три ряда ножей и более в зависимости от размеров поперечного сечения щита. Каждый последующий по высоте ряд ножей выступает против предыдущего на толщину срезаемой стружки породы, обычно равной 20—30 мм. Шаровой сектор приводят в возвратноколебательное движение от гидроприводного двухплунжерного двигателя 13 посредством цепей Галля 10, перекинутых через зубчатые колеса 11, помещенные на концах штоков двигателя. Цепи закреплены одним концом к шаровому сектору, а другим — к цилиндру двигателя. Щитом работают в следующем порядке. При срезании стружки породы шаровой сектор поворачивают вокруг оси 9 в сторону забоя выдвижением штока 12 и втягиванием штока 14. Шаровой сектор приводят в исходное положение путем переключения гидропривода на обратный ход. Затем включают в действие щитовые домкраты и перемещают щит на толщину срезанной стружки, поскольку каждый ряд ножей приходится против выемки, подработанной рядом ножей. Такое переключение гидроприводной системы необходимо выполнять посредством автоматически действующих устройств. Процесс резания породы и небольшие передвижения щита повторяют до тех пор, пока не будет подготовлено место для укладки кольца обделки. Этот тип механизированного щита имеет преимущества: проходку и крепление забоя ведут одновременно и без применения ручного труда, щит пригоден для работы и в неустойчивых породах. К числу недостатков можно отнести трудность ведения щита в профиле, так как во время резания необходимо принимать дополнительные меры против подъема передней части щита. В качестве варианта тот же принцип воздействия на породу — резание с одновременным креплением забоя — осуществляют режущим органом в виде диска, снабженного радиальными резцами. Такой проходческий агрегат (рис. VIII.27), вмонтированный в щит, разработан и применен для строительства перегонных тоннелей в мягких глинах (киевский щит). Механизированный щит киевского типа представляет агрегат, выполняющий разработку и одновременное крепление породы в забое, а также уборку породы за пределы щита. В его состав входят исполнительный орган в виде диска 1 с резцами в радиальных прорезях и направляющими лотками, транспортер 2, механизм вращения 3 и подачи 4, аппаратура управления.  Стальной, плоский со стороны забоя, ребристый диск, закрывающий всю площадь забоя, имеет с противоположной стороны закрытые короба, по которым разработанная порода поступает на транспортер. Четыре двусторонних резца, установленных в прорезях секторов диска, срезают при вращении слой породы со всей площади забоя. Конструкция рабочего органа приспособлена к работе щита в вязких породах. Для обеспечения от заклинивания диска при вывалах породы в забое необходимо обеспечивать возможность возвратно-поступательного перемещения диска на длину 400—500 мм посредством торцового гидравлического домкрата. Основное преимущество такого агрегата — резание крупной стружки и ее дальнейшая погрузка на транспортер предотвращают, склеивание частиц породы. Вращение диска может быть выполнено как от электропривода, так и от системы гидравлических домкратов; вращение должно быть реверсивным. Суточная скорость, проходки 12—15 пог. м и месячная до 200 пог. м. В целях приспособления такого щита для проходки в сыпучих породах необходимо режущий диск с приводной установкой разместить внутри щита таким образом, чтобы он при всех рабочих положениях находился под защитой ножевой части. Режим работы механизированного щита складывается из: а) частичного врезания щита по контуру ножевой части с одновременным перемещением режущего диска в обратном направлении; б) разработки породы вращением диска и возвращения его в первое исходное положение. Эти чередующиеся процессы должны повторяться до тех пор, пока не будет получено место, необходимое для укладки кольца обделки. На строительстве лондонского метрополитена имеет широкое применение щит (рис. VIII.28), состоящий из двух концентрически расположенных цилиндрических корпусов. Внутренний корпус оборудован шестью вращающимися барами, снабженными резцами. Центральную часть разрабатывают одним диаметрально расположенным баром. Вращение внутреннего корпуса обеспечивается шестью гидравлическими двигателями от общего пульта управления. Разработанную глинистую породу передают по транспортеру в вагонетки. Суточная скорость проходки — 18 пог. м. Для механизации проходческих работ в породах раздельнозернистой структуры (пески, гравий) широко применяют щиты с активными горизонтальными полками. Эти щиты могут быть: с жестко закрепленными полками; с отдельными выдвижными полками; с обоймами выдвижных полок; с единой выдвижной обоймой полок и с полками различного типа, оснащенными дополнительными устройствами для разработки и уборки породы. Щиты с жестко закрепленными полками имеют элементы активного воздействия на забой, задний дозирующий элемент, поворачиваемый в вертикальной плоскости, вибрирующие полки и конвейерные полки. Щит с горизонтальными рассекающими полками вдавливают в песчаный грунт при открытом забое с образованием осыпей на каждом ярусе полок, благодаря чему отпадает необходимость крепления забоя. Для уменьшения сопротивления элементам щитам придают рациональные формы и размеры. Число разделительных полок, их длину и общую длину ножевого кольца принимают из условия предотвращения опрессования грунта и удобства его механизированной выдачи от забоя. Хорошие результаты достигнуты при проходке в песках щитом (рис. VIII.29, а), у которого верхняя и нижняя полки оснащены поворотными дозирующими элементами, а средняя — тонким конвейером, приводимым в действие при помощи троса от штока щитового домкрата. В боковых нижних отсеках помещены вибрируемые листы для направления породы к центру щита. Таким щитом на московском метрополитене в июне 1967 г. была достигнута месячная проходка 430,6 пог. м тоннеля. Испытан также щит с двумя выдвижными полками и поперечными транспортерами, перемещавшими породу к центральному отверстию в горизонтальной перегородке, откуда порода попадала на конвейер погрузочной машины. Для проходки тоннелей в песках щит также может быть оснащен ограждением в каждой ячейке, механизирующим проходку и крепление забоя при помощи виброкрепи (рис. VIII.29, б). Такое механизированное ограждение представляет собой режущие устройства, связанные в решетчатую систему, которая под направленным воздействием вибраторов врезается в массив с одновременным отбором сыпучей породы. По мере использования хода виброкрепи продвигается весь щит. Такие циклы работ периодически завершают укладкой очередного звена обделки под защитой хвостовой части оболочки щита. Благодаря соответственно выбранной высоте ячеек виброкрепи и их глубине обеспечивается устойчивость забоя (под углом обрушения) в каждой ячейке и отбор породы путем, естественного осыпания через направляющие лотки на продольные транспортеры. Расчетные параметры такой виброкрепи (глубина внедрения, число и амплитуда вибрации, возмущающие силы и т. п.) устанавливают в зависимости от физико-механических свойств породы и проектируемых темпов проходки.  Для проходки тоннелей в водонасыщенных песках — плывуны — в последнее время разработано несколько разновидностей герметизированных щитов. Их основное назначение — проходка тоннелей без применения сжатого воздуха за. счет специальной головной части, строительного зазора и самой обделки. Наиболее глубоко проработанная система гидромеханизированного герметического щита (рис. VIII.30) основана на теоретико-экспериментальном исследовании комплекса вопросов тоннелестроения, механики грунтов и гидравлики. Основные требования, которым должна удовлетворять система герметического щита, — полная безопасность и эффективность тоннельных работ. Главным условием работы щита следует считать сохранение устойчивости забоя под действием двух внешних сил — собственного веса грунта и гидродинамического давления, которое представляет собой давление фильтрационного потока на скелет грунта (оно очевидно зависит от положения горизонта вод относительно грунтового массива). Устойчивость забоя при разработке породы может быть обеспечена различными техническими средствами и методами. Наилучшим из них признан метод гидравлической пригрузки при расположении забоя под углом обрушения. Для снижения лобовых сопротивлений наиболее эффективна гидравлическая разработка и перемещение грунта. При этом возможны три принципиальные схемы гидравлических устройств, регулирующих давление воды в призабойной зоне: прием пульпы через затворные устройства, прием пульпы в затопленную приемную камеру и отбор пульпы землесосом. Наиболее рациональной системой герметического щита следует признать ту, которая основана на третьей схеме гидравлических устройств (отбор пульцы землесосом). Взаимодействие головной части такого щита и водонасыщенных песчаных грунтов основано на общих закономерностях смены фаз деформации и напряженного состояния грунта (фаза уплотнения, начальных сдвигов и выпирания). Применительно к рассматриваемой системе щита (см. рис. VIII.30) могут быть сделаны общие выводы: 1) устойчивость грунтов обеспечивается увеличением давления воды в области размыва призабойной зоны благодаря движению щита; 2) нормальное движение щита возможно лишь при предельной нагрузке на грунтовый скелет, когда последний приведен в предельное напряженное состояние. 3) для достижения предельного состояния грунта необходимо, чтобы разрушающая нагрузка на грунтовый скелет превосходила предельную; 4) режим работы щита может быть принят установившимся и проходящим с некоторой средней скоростью.  Таким образом, гидромеханизированный герметический щит с затопляемой (с целью гидравлической пригрузки) приемной камерой и с наклонными диафрагмами отвечает условиям безопасной и эффективной проходки подводных тоннелей без применения сжатого воздуха. Строительный зазор между оболочкой герметизированного щита и обделкой может быть уплотнен применением клапанных устройств (рис. VIII.31).  При сооружении подводных тоннелей в илистых породах способом вдавливания применяют щиты с диафрагмами, рассчитанными на пассивный отпор породы. Форма диафрагмы может быть плоской, вогнутой или выпуклой в сторону забоя в зависимости от способа ведения работ и конструктивных особенностей щита. В случае частичного впуска ила через щит в тоннель диафрагме придают вогнутую форму для более удобного расположения в ней впускного отверстия и забирающих породу приспособлений, к числу которых следует отнести гидро- и пневмоэлеваторы, грязевые насосы, шлюзовые устройства и т. п. Иногда в конструкции щита помещают воздухонепроницаемую диафрагму со шлюзовым оборудованием для производства работ под сжатым воздухом только в головной части тоннеля. Такие щиты, например, примененные ранее за рубежом, проявили себя как плохо управляемые (из-за их сравнительно большой длины) и не обеспечивающие от возможных прорывов через строительный зазор. Разновидностью щитов служат полущиты или щиты незамкнутого очертания. Их применяют при проходке тоннелей в смешанных породах (крепких внизу и мягких или неустойчивых наверху разрабатываемого поперечного сечения тоннеля). Полущиты представляют собою подвижную стальную крепь, повторяющую форму верхней части тоннельного сечения. Основанием для полущита служит естественная порода, тщательно подрабатываемая перед каждой передвижкой полущита, а также предварительно сооруженные в штольнях опоры и, наконец, искусственные конструкции в виде обделки тоннелей, пройденных с обеих сторон от основного тоннеля. Под прикрытием полущита сооружают верхнюю часть тоннельной обделки при готовой нижней или с последующим подведением нижней после разработки нижнего полусечения по типу обычного открытого способа с применением крупной механизации, что, собственно, и является главным достоинством этого способа. Полущиты были применены при сооружении некоторых станций московского и ленинградского метрополитенов; они будут широко использованы на постройках тоннелей больших поперечных сечений независимо от их целевого назначения.  Полущит, примененный в советской практике (рис. VIII.32), состоит из арки с затяжкой, служащей одновременно и платформой для разработки забоя, и перегородок, работающих как подвески для уменьшения пролета затяжки и делящих полущит на рабочие ячейки. Опорные части его имеют шарниры, обеспечивающие равномерную передачу давления на катки, наклоненные к горизонту под углом 30°. Конструкции опорной и ножевой арок выполнены из сварных стальных элементов, собранных на болтах. Тип и размещение домкратов аналогичны замкнутому щиту. Для укладки обделки приданы два рычага эректора, помещенные на полущите. Захват на конце рычага выполнен в форме двойного крюка, при помощи которого закрепляют тюбинг при его подъеме. Для укладки обделки можно ограничиться одним тюбингоукладчиком с наибольшим вылетом в 6—7 м, как это и было применено на строительстве станций ленинградского метрополитена. |
