Особенности конструкции проходческих щитов для строительства тоннелей с монолитно-прессованной обделкой

Основные достоинства:

- плотный контакт с грунтовым массивом что приводит к у меньшению осадок земной поверхности;

- отпадает необходимость в нагнетании раствора в заобделочное пространство;

- ниже сметная стоимость строительства относительно других технологий в даной отрасли.

Основные недостатки:

- ограничения области использования при наличии грунтовых вод;

- наличие “холодных” швов в бетонной конструкции обделки.

При сооружении тоннелей в слабых грунтах естественной влажности прессование бетонной смеси осуществляется за счет усилий щитовых домкратов, взаимодействующих с прессующим кольцом при передвижке щита (рис. 7.1.) [3].

Бетонную смесь перемещают в свободное пространство между оболочкой щита 1 и опалубкой 4, а в поперечном сечении тоннеля от прессующего кольца 2 до возведенной бетонной конструкции 3. Прессующее кольцо снабжено устройством для возврата в исходное положение и соединено при помощи патрубка с бетоноводом 5.

В устойчивых грунтах с коэффициентом крепости f > 1 прессование бетонной смеси возможно через распорное устройство. При этом имеют место два варианта: последовательный и параллельный.

Первая схема предусматривает разработку грунта и возведение обделки последовательно (рис. 7.2).

Первоначально разрабатывают грунт в забое и передвигают щит, который отталкивается от распорного на грунтовый массив устройства 1, снабженного гидравлическими цилиндрами 3. Последними через прессующее кольцо 2 обжимается уложенная за опалубку 4 бетонная смесь.

Реализация второй схемы возможна при гарантированно устойчивой кровли тоннеля. В этом случае разработку грунта в забое и возведение обделки осуществляют параллельно и независимо друг от друга (рис. 8.3).

Устройство включает два распорных кольца. Распорное кольцо 1 служит опорой для гидроцилиндров щита при его передвижке. Это распорное устройство щит перемещает за собой при помощи специальных домкратов. Распорное кольцо 3 предназначено для опоры гидроцилиндров 4, обжимающих бетонную смесь через прессующее кольцо 2. Расстояния между распорными кольцами назначают в зависимости от устойчивости незакрепленной кровли тоннеля.

Схема устройства распорного кольца [1], представлена на рис. 8.4

Распорное кольцо выполнено из трех жестких частей 8, между которыми установлены домкраты 6, жесткие элементы 8 связаны между собой шарнирными устройствами 7. Данная конструкция смонтирована из сегментов 2 и 5 при помощи клеммных соединений 4 и болтов 3. Прессующие домкраты 1 установлены во всех сегментах кольца.