Escudos de afinação: descrição, finalidade. Perfuração horizontal

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A humanidade vem desenvolvendo com sucesso o espaço subterrâneo por mais de um século. Não estamos falando apenas de metrôs, que estão presentes em todas as grandes cidades do mundo, mas também de minas criadas para a extração de minerais. Em ambos os casos, são utilizados equipamentos especiais - blindagens de tunelamento, que garantem a segurança dos equipamentos e do pessoal de manutenção durante os trabalhos de terraplenagem.

O primeiro escudo de tunelamento foi usado em 1825 durante a construção de um túnel sob o rio Tâmisa. Desde então, esse tipo de equipamento tem sido usado repetidamente na construção de metrôs em grandes cidades como Moscou, São Petersburgo, Ecaterimburgo e outras megacidades.

Tuning Shield

Tuning shield é uma estrutura metálica pré-fabricada móvel em forma de cilindro oco. É construído no local de uma mina em funcionamento ou durante a construção de um metrô para proteger as minas colocadas na direção horizontal do colapso. Às vezes também é chamado de suporte temporário ou móvel - um design especial,que está sendo construído para proteger as paredes do túnel do colapso.

Estruturalmente, as blindagens de tunelamento são um conjunto complexo de equipamentos, que inclui três partes principais:

1. Faca. Nele ocorre o próprio processo de perfuração e mineração de rochas.
2. Referência. Serve para acomodar equipamentos auxiliares, bem como macacos hidráulicos, forçando a blindagem a avançar.
3. Cauda. Fornecer proteção para o pessoal ao erguer suporte permanente.

A blindagem de túnel pode incluir uma variedade de equipamentos necessários para simplificar o trabalho de desenvolvimento de uma face, transporte de massas de terra, reforço e proteção de paredes contra colapso.

Projeto de blindagem de túnel

Os principais elementos da blindagem são a carcaça e o anel de faca, sobre os quais estão localizados os elementos cortantes da blindagem de tunelamento. Em alguns modelos, os "cortadores" são feitos na forma de pastilhas de liga dura localizadas em um determinado ângulo entre si na superfície de trabalho do rotor, bem como um anel de suporte.

Para a frente, no espaço em frente às facas, o escudo é avançado por cilindros hidráulicos que repousam no último anel de revestimento. Depois disso, cilindros hidráulicos de fundo de poço são envolvidos no processo, que pressionam os painéis de madeira pré-fabricados contra a rocha para que ela não desmorone.

O espaço livre entre o suporte e os anéis de faca é dividido em células por divisórias verticais e em camadas por anteparas horizontais. Dentro desses compartimentos estáequipamento necessário. As anteparas horizontais podem ser estendidas com macacos hidráulicos.

Classificação das blindagens de túnel por forma de seção transversal

Em regra, as blindagens de túnel são montadas diretamente no local de trabalho. O anel de suporte e o anel de faca são construídos a partir de segmentos de aço, e o invólucro é formado por chapas de aço dobradas ao longo de uma superfície cilíndrica.

Os equipamentos de perfuração horizontal diferem na forma da seção transversal, dimensões, método de desenvolvimento e área de aplicação. A forma de seção transversal mais comum é um círculo. Menos comuns são carros de formas retangulares, arqueadas e outras.

Tipos de blindagens de acordo com o comprimento do diâmetro

Com base nos diâmetros das blindagens de túneis, os seguintes tipos de estruturas são distinguidos:

1. Pequeno (até 3200 mm) - utilizado em serviços urbanos para colocação de túneis coletores.
2. Médio (até 5200 mm) - usado para assentamento de comunicações hidráulicas e mineração.
3. Grande (mais de 5200 mm) - praticado ao criar túneis ferroviários, linhas de metrô, grandes minas.

A área da seção transversal da superfície de trabalho varia de 10 a 16 ou mais metros quadrados, dependendo do diâmetro da superfície de trabalho.

Tipos de equipamentos por método de revelação facial

Ao desenvolver minerais ou criar comunicações subterrâneas, a perfuração horizontal é realizada por vários tiposescudos de túnel.

Diferem no grau de mecanização dos órgãos executivos:

1. Totalmente mecanizado. Para destruir a rocha em tais estruturas, são utilizados equipamentos especiais - escavadeiras, planetárias, corpos de trabalho de hastes, bem como instalações de impacto hidromecânicas.
2. Parcialmente mecanizado. A ausência de um dispositivo especial para o desenvolvimento de camadas de solo é sua característica exclusiva. Para destruir rochas, britadeiras são usadas aqui, detonação é realizada ou a parte frontal do escudo é pressionada no chão.
3. Proteções especiais para túneis. Em tais estruturas, a parte da cabeça é fechada. Eles são usados para criar túneis em condições geológicas particularmente difíceis.

Ao mesmo tempo, as estruturas são divididas em tipos projetados para trabalhar em várias condições - solos úmidos, para o desenvolvimento de faces em rochas soltas e instáveis e para cravação em terrenos com resistência de 0,5 a 5 e superior.

Propósito do equipamento

Os escudos de ajuste são usados para criar minas na direção horizontal. Este tipo de trabalho é denominado “perfuração horizontal” e é utilizado em diversos ramos da atividade humana. Na maioria das vezes é usado para criar e expandir metrôs existentes, para desenvolver minerais.

Recentemente, a colocação de várias linhas de comunicação sob o automóvelestradas, alinhamentos e outros meios de comunicação, referidos como perfuração direcional horizontal, ou HDD.

Perfuração direcional horizontal

A ampla utilização desta tecnologia se deve à sua alta eficiência econômica. Especificamente:

• remove a necessidade de reparar estradas após eventos;
• não há necessidade de bloquear o fluxo de tráfego e criar desvios;
• é possível colocar novas linhas sem violar a integridade das já existentes.

Ao aplicar o método de perfuração direcional horizontal, o operador da blindagem de tunelamento cria um orifício piloto, que é então expandido com um rimmer - um expansor de ação reversa. Uma sequência de oleodutos está sendo puxada pelo túnel finalizado.

Como este último, muitas vezes é usada uma manga de polímero, que é então preenchida com concreto. Depois que a mistura de cimento endurecer (cerca de 21 dias), a nova linha de comunicação está pronta.

Tuning shields hoje

Um exemplo vivo do uso de um escudo de túnel pode ser a construção de uma seção do túnel ao longo do "raio de Frunzensky" com um comprimento de 3760 metros entre as estações "Prospect of Glory" e "Yuzhnaya" em o metrô de São Petersburgo.

O projeto envolve uma empresa da Alemanha Herrenknecht AG, que se compromete a fabricar uma blindagem de túnel. A Metrostroy é uma empresa participante do lado russo, cujos funcionários desenvolveram um projeto para criar o primeiro túnel de via dupla no espaço pós-soviético.

Anteriormente empresa domésticajá colaborou com um fabricante alemão. O escudo Aurora fornecido por ele é usado ativamente para a construção de passagens inclinadas na estação Spasskaya.