Тоннели, сооружаемые горным способом (специализация Т)
2.1. Механизированная разработка грунта
Проходческие комбайны избирательного действия с фрезерным исполнительным органом применяют в тоннелестроении при разработке грунтов крепостью 1,5 ≤ ƒ ≤ 5. Исполнительный орган комбайнов стрелового типа оснащен фрезой и перемещается в двух плоскостях, что позволяет разрабатывать площадь с одной стоянки до 40 м2 в зависимости от длины стрелы. Комбайны могут работать в выработках любой формы и легко приспосабливаются к меняющимся инженерно-геологическим условиям по трассе тоннеля. Так, например, в высокопроизводительных комбайнах Wirth фирмы Paurat телескопическая система позволяет выдвигать стрелу вперед на расстояние до 12 м, а массивная фреза – производить выемку грунта из забоя на глубину до 1,6 м.
В качестве расчетных параметров комбайновой проходки принимаются:
-
эксплуатационная производительность комбайна, м3/ч;
-
время разработки грунта на одну заходку;
-
потребность в сжатом воздухе/дизельном топливе;
-
потребность в воздухе для проветривания.
При сооружении однопутных железнодорожных тоннелей уступным способом можно использовать комбайны отечественного производства типа П110. При сооружении двухпутных железнодорожных или автодорожных тоннелей целесообразно использовать более мощные комбайны типа Wirth Paurat.
Следует иметь в виду, что производительность проходческих комбайнов резко снижается с увеличением прочности грунта и при крепости f = 6 падает на 60...70 %.
Комбайновая проходка выработок состоит из ряда сложных производственных процессов. Цикл обработки забоя состоит из следующих основных операций:
-
приведение механизмов в рабочее состояние;
-
подъезд комбайна к забою и проведение маневров для правильной установки его в забое;
-
выполнение операций по разработке грунта в забое, уборка разработанного грунта, транспортирование и погрузка его на транспортные средства;
-
оконтуривание выработки;
-
разбивка негабаритных кусков режущим органом;
-
полная уборка грунта и подчистка лотка.
Эффективность работы комбайна зависит от правильного выбора схемы разработки грунта в забое: места внедрения коронки и рационального движения коронки по забою. Первое резание производится по нижней части забоя для образования ровного лотка и обеспечения пространства для продвижения погрузочного органа.
В двухпутных железнодорожных и автодорожных тоннелях, когда комбайн не в состоянии с одной стоянки разработать весь забой, разрабатывают сначала одну часть, а затем – другую с двух стоянок.
Для работ, выполняемых в стесненных условиях (например, для устройства ниш и камер), вместо крупногабаритных проходческих комбайнов можно применить малогабаритную строительную технику. Машина типа Brokk представляет собой дистанционно управляемый (по радио или по кабелю) робототехнический комплекс, оснащенный высокопроизводительным навесным оборудованием (гидромолот, ковш, фреза, перфоратор), что определяет целесообразность применения подобных машин в широком диапазоне горнопроходческих работ в полускальных грунтах.
