Машина для прокладки метро
Перейти к содержимому

Машина для прокладки метро

  • автор:

МАШИНЫ ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ КОММУНИКАЦИЙ

Прокладку подземных коммуникаций различного назначения (газо — и водопровода, канализации, теплосети, кабелей электроснаб­жения и связи и т. п.) в условиях городского строительства часто приходится производить под действующими автомобильными и же­лезными дорогами, трамвайными путями, городскими улицами и площадями, зданиями и сооружениями с использованием бестран­шейных (закрытых) способов прокладки.

К наиболее распространенным бестраншейным способам про­кладки коммуникаций относятся: горизонтальное механическое бу­рение, прокол и продавливание, щитовая проходка. При бестран­шейной прокладке сохраняются целостность и нормальная работа пересекаемых дорог и улиц, наземных и подземных сооружений, со­кращаются объем земляных работ (на 60. 80 %), длина трасс комму­никаций, сроки и стоимость их строительства, которое можно вести круглогодично. Выбор оптимального способа бестраншейной про­кладки определяется геометрическими размерами, назначением и глубиной заложения коммуникаций, расположением, протяженно­стью и грунтовыми условиями ее трассы, характером пересекаемых сооружений и действующих коммуникаций.

Способом горизонтального бурения прокладывают под автомо­бильными и железными дорогами трубопроводы и защитные футля­ры для размещения в них рабочих трубопроводов, кабелей и других коммуникаций. Бурение горизонтальных скважин и прокладку в них трубопроводов производят с помощью специальных механизи­рованных установок цикличного и непрерывного действия. В город­ском строительстве широко применяют унифицированные установ­ки горизонтального бурения УГБ (ГБ), осуществляющие непрерыв­ное механическое бурение фрезерной головкой горизонтальной скважины, совмещенное с одновременной прокладкой в ней защит­ной трубы-кожуха, через которую затем протаскивается рабочий трубопровод несколько меньшего диаметра. Эти установки имеют одинаковый принцип действия и обеспечивают прокладку в грунтах

1.. .1V категории труб-кожухов под трубопроводы диаметром

325.. . 1420 мм при максимальной длине прокладки 40. 60 м. Установка горизонтального бурения (рис. 4.45) состоит из дви­гателя внутреннего сгорания 8, механической или гидромеханиче­ской трансмиссии 10, тяговой лебедки 7, трубы-кожуха 12 и шнека 13 с буровой фрезерной головкой 1 для разработки горизонтальной скважины. Труба-кожух опирается на направляющие тележки 14, размещенные на дне траншеи, из которой ведется проходка.

Рис. 4.45. Установка горизонтального бурения типа УГБ

Установка удерживается от опрокидывания и поворота сопрово­ждающим краном-трубоукладчиком 9, который передвигается вдоль траншеи со скоростью, равной скорости подачи машины в за­бой. Двигатель с механизмами привода тяговой лебедки и винтово­го конвейера монтируется на общей раме 6, установленной на зад­нем конце прокладываемой трубы-кожуха с помощью сменных стяжных хомутов 11. Подача установки при бурении скважины обеспечивается тяговой лебедкой с тяговым усилием до 80 кН через канатный полиспаст 4 переменной кратности (2. 10). Подвижная обойма 3 тягового полиспаста вмонтирована в переднюю часть ра­мы, а неподвижная 5, ориентируемая по оси траншеи, шарнирно крепится к якорю 2, заделанному в грунт насыпи.

Нагрузка на тяговый полиспаст (усилие подачи) определяется диаметром и длиной прокладываемой трубы-кожуха, ее прямоли­нейностью, а также физико-механическими свойствами разрабаты­ваемого грунта. Наибольшие сопротивления подаче установки в за­бой возникают при строительстве переходов в легко поддающихся обрушению песчаных грунтах, при ликвидации зазора между тру­бой-кожухом и скважиной. В приводе тяговой лебедки имеется коробка передач, обеспечивающая несколько (до 6) скоростей вра­щения барабана и его реверс. Скорость подачи выбирается в соот­ветствии с конкретными условиями проходки и составляет среднем

2.. .5.5 м/ч при строительстве переходов в средних грунтах и

1.8.. .3.5 м/ч — в тяжелых.

Сухая транспортировка разработанного грунта из забоя в тран­шею осуществляется винтовым конвейером, состоящим из тру­бы-кожуха, внутри которой помещен шнек, не имеющий проме­жуточных опор. Длина конвейера соответствует протяженности перехода. К головной секции шнека крепится сменная фрезерная бу­ровая головка, снабженная резцами с твердосплавными пластинка­ми. Буровая головка обеспечивает бурение скважины несколько большего (на 30. 50 мм) диаметра по сравнению с наружным диа­метром прокладываемой трубы-кожуха, что позволяет значительно уменьшить лобовое сопротивление подаче установки в забой.

Оптимальная частота вращения шнека 0,18. 0,3 с-1 при разра­ботке средних грунтов и 0,1. 0,15 с-1 — тяжелых. В установках с гидромеханической трансмиссией скорости подачи в забой и враще­ния буровой головки со шнеком регулируются бесступенчато в за­висимости от конкретных условий проходки, что позволяет автома­тизировать работу установок и повысить их производительность в

1.5.. .2 раза. В соответствии с размерами прокладываемой трубы-ко­жуха каждая установка комплектуется набором винтового конвейе­ра и фрезерными головками.

При прокладке труб способом прокола образование скважины осуществляется за счет радикального вытеснения и уплотнения грунта (без его разработки) прокладываемой трубой, пневмопро­бойником или раскатчиком грунта. Различают прокол механиче­ский (статический) и вибропрокол. При механическом проколе вдавливаемой в грунт трубе сообщается поступательное движение от продавливающего устройства или же она протаскивается через готовую скважину, полученную с помощью пневмопробойника или раскатчика грунта.

При вибропроколе применено вибрирование наконечника про­кладываемой трубы (реже самой трубы) при одновременном вдав­ливании их в грунт.

Механический прокол применяют для прокладки тру­бопроводов различного назначения диаметром до 426 мм в глини­

стых и суглинистых грунтах, при максимальной протяженности проходок до 40. 60 м. В качестве продавливающих устройств при механическом проколе обычно используют насосно-домкратные ус­тановки. Нажимные усилия от насосно-домкратной установки пере­даются прокладываемой трубе через ее торец. Для уменьшения ло­бового сопротивления на конце ведущего звена трубопровода устанавливают конический наконечник, диаметр основания которо­го превышает диаметр трубопровода на 20. 30 мм. Продвигаясь в грунте, наконечник раздвигает и уплотняет его, образуя скважину.

Вибропрокол применяют при прокладке трубопроводов в песчаных, супесчаных и водонасыщенных грунтах, в которых нельзя получить устойчивую скважину и поэтому механический прокол силь­но затруднен, или практически невозможен из-за больших сопротив­лений движению трубы, зажатой грунтом. Сущность вибропрокола заключается в том, что прокладываемой трубе (или ее наконечнику) одновременно с усилием подачи сообщаются продольно направлен­ные вдоль ее оси колебания, резко уменьшающие (в 8. 10 раз) трение между грунтом и внедряемой в него трубой. В качестве возбудителей продольно направленных колебаний используются вибраторы на­правленного действия и вибромолоты, которые кроме вибрации сооб­щают прокладываемой трубе ударные импульсы. Вибровозбудитель (рис. 4.46,6) имеет четное число дебалансов 12, при вращении которых в разные стороны возникают вынуждающие силы. Вертикальные со­ставляющие FB этих сил взаимно уничтожаются, а горизонтальные Fr, направленные вдоль оси трубы, складываются. Суммарная вынуж­дающая сила вибратора определяется числом дебалансов, их массой и частотой вращения, равной частоте колебаний вибратора. Основной

частью вибромолота является вибратор направленного действия, снабженный ударником 11 и соединенный с наковальней 13 пружин­ной подвеской 14. Ударные импульсы возникают при соударении ударника с наковальней, причем сила удара в несколько раз превыша­ет вынуждающую силу вибратора.

На рис. 4.46, а показана виброударная вдавливающая установка для прокладки труб (кожухов) диаметром 273. 426 мм. В комплект установки входят вибромолот 6 с приводным электродвигателем 7, анкерная рама 3 с секционными направляющими 4 для перемещения вибромолота, тяговая реверсивная лебедка 2 с пригрузочным поли­спастом 9, развивающим вдавливающее усилие до 300 кН. Прокла­дываемая труба 8 с конусным инвентарным наконечником 1 уста­навливается свободным концом в наголовнике 10 вибромолота. Секции труб длиной до 8 м последовательно внедряются в грунт под действием виброударных импульсов и вдавливающего усилия пригрузочного полиспаста. Проложенная труба соединяется с оче­редной электросваркой. В процессе работы установки можно с по­мощью пригрузочного полиспаста регулировать натяжение пружин­ной подвески 5 вибромолота в зависимости от сопротивления грунта внедрению прокладываемой трубы для обеспечения опти­мального сочетания усилия вдавливания с наиболее эффективным ударным режимом.

Вибропроколом прокладывают трубы диаметром до 426 мм на длину до 25. 50 м. Скорость проходки зависит от грунтовых усло­вий и диаметра прокладываемой трубы и составляет в среднем

Пневматические пробойники широко используют для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций под дейст­вующими автомобильными и железными дорогами, трамвайными путями, улицами и площадями, зданиями и сооружениями, а также для изготовления набивных свай, глубинного уплотнения грунтов и т. п. Они представляют собой самодвижущиеся машины ударного действия и предназначены для проходки в грунтах I. III категорий сквозных и глухих горизонтальных, вертикальных и наклонных скважин с уплотненными гладкими стенками и забивания в грунт стальных труб. Через пробитые в грунте скважины затем проклады­вают трубопроводы и кабели различного назначения. Забитые в грунт трубы в горизонтальном или наклонном направлении приме­няют как рабочие трубопроводы или как защитные футляры-кожу­хи для размещения в них коммуникаций. Вертикально забитые тру­бы могут использоваться как сваи.

По назначению пневмопробойники разделяют на две группы — для проходки скважин в грунте и для забивания в грунт труб. Глав­ным параметром пневмопробойников для проходки скважин явля­ется наружный диаметр корпуса, т. е. диаметр проходимой в грунте

Рис. 4.48. Пневмопробойник для забивания труб

скважины, у пневмопробойников для забивания в грунт труб — максимальный наружный диаметр забиваемой трубы. Некоторые типы пневмопробойников могут быть использованы как для про­ходки скважин, так и для забивания труб. Независимо от назначе­ния пневмопробойники имеют одинаковые принцип действия и сис­тему воздухораспределения, однотипные реверсивные устройства и различаются между собой размерами и массой, энергией и частотой ударов, составом оснастки и приспособлений.

Каждый пневмопробойник (рис. 4.47 и 4.48) состоит из цилинд­рического корпуса 2 с наковальней 1, массивного ударника 3, золот­никового воздухораспределительного устройства 4 и гибкого рука­ва 5 для подвода сжатого воздуха от компрессора. Под действием сжатого воздуха, попеременно перепускаемого золотником в полос­ти прямого и обратного ходов, ударник совершает возвратно-посту­пательное движение и наносит удары по наковальне корпуса, про­двигая машину вперед. В результате образуется прямолинейная скважина с гладкими стенками или забивается в грунт труба. Обрат­ному движению пневмопробойника препятствуют силы трения меж­ду его корпусом или стенками трубы и грунтом. Возврат пробойни­ка назад по пробитой скважине осуществляется изменением направления ударов с помощью реверсивного механизма. Управле­ние реверсивным механизмом осуществляется либо вращением воз­духоподводящего рукава, либо его натяжением.

Для увеличения диаметра скважины пневмопробойники снабжа­ются сменными конусными уширителями, закрепляемыми на корпу-

се машины. Корпуса пневмопробойников для забивки труб соединя­ются с забиваемыми трубами с помощью насадок.

Предусмотрен выпуск пневмопробойников для проходки сква­жин с наружным диаметром (без уширителя) 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160 и 200 мм, для забивания труб — с максимальным диаметром за­биваемых труб 400; 630; 800; 1000; 1250 и 1600 мм.

Машины для раскатки скважин в грунте. Все большее распространение получают грунтопроходные машины без­ударного действия с самозавинчивающимся рабочим органом для раскатки в грунте горизонтальных, вертикальных и наклонных скважин, которые называют также раскатчиками грунта.

Рис. 4.49. Машина для раскатки скважин: а — принципиальная схема; о — схема разворота катков

Машина для раскатки скважин (рис. 4.49) состо­ит из привода 2 (мо­тор-редуктора или гидро­мотора) и жестко соеди­ненного с его выходным валом рабочего органа. Последний представляет собой консольный эксцен­триковый вал 3, на шей­ках которого установле­ны свободно вращающие­ся конические катки 4. Шейки вала и, соответст­венно, оси катков развер­нуты под углом ф к про­дольной оси вала. При вращении вала катки ка­тятся по спирали, цен­тром которой является ось раоочего органа, и завинчиваются в грунт, формуя скважину 1 с уплотненными стенками. Угол ср опре­деляет шаг завинчивая катка, т. е. подачу рабочего органа за один оборот эксцентрикового вала.

Число катков на валу рабочего органа зависит от технологии производства работ и длины (глубины) проходки. Приводной мо­тор-редуктор снабжен ребрами 5 для восприятия реактивного кру­тящего момента при вращении вала рабочего органа. Питание привода раскатчика осуществляется посредством кабеля 6 или гид­рошланга высокого давления. Частота вращения вала раскатчика бесступенчато регулируется в широком диапазоне. Средняя ско­рость проходки скважины в различных грунтах 10. 20 м/ч. Кроме проходки скважин под коммуникации, раскатчики скважин ис­пользуются для усиления оснований фундаментов действующих

зданий и сооружений, раскатки скважин под буронабивные сваи и т. п.

Машины для раскатки скважин экологически безопасны, бес­шумны в работе, не передают динамические нагрузки на строитель­ные конструкции и действующие коммуникации, не оказывают вредного воздействия на обслуживающий персонал.

Грунтопроходная установка для бестраншейной прокладки ком­муникаций (рис. 4.50) состоит из раскатчика 5, станка 3 для привода раскатчика, штанги 4 переменной длины, передвижной маслостан — ции 1 и пульта управления 2.

Рис. 4.50. Схема установки с раскатчиком грунта для проходки горизонтальных

Маслостанция состоит из гидравлического насоса с приводным двигателем, бака для масла и пускорегулирующей аппаратуры. Ста­нок для подачи раскатчика на забой сообщает рабочему органу че­рез штангу определенное усилие и включает основание, каретку с механизмом ее перемещения и направляющую, по которой двигает­ся каретка. На каретке установлен гидромотор для привода раскат­чика.

Перед началом работ по проходке станок устанавливают на предварительно спланированной площадке с последующей фикса­цией его положения анкерами. Направляющую ориентируют винто­вым регулировочным механизмом по проектной оси будущей сква­жины. Затем включают механизм перемещения каретки и вдавливают раскатчик в грунт с одновременным включением гидро­мотора привода раскатчика.

После внедрения раскатчика на всю длину привод раскатчика выключают, отсоединяют каретку от раскатчика и возвращают ее в исходное положение. Затем раскатчик и гидромотор его привода со­единяют промежуточной штангой и повторяют цикл проходки. По мере внедрения раскатчика в грунт штангу наращивают инвентар­ными секциями. Установка обеспечивает проходку горизонтальных скважин диаметром 50. 230 мм на расстояние до 50 м.

Установка комплектуется набором раскатчиков диаметром 50 80, 140, 200 и 230 мм. Грунтопроходные установки с раскатчиками грунта постоянно совершенствуются, расширяются их технические возможности. В перспективе предусмотрено создание раскатчиков для проходки скважин диаметров до 2,0 м.

При прокладывании трубопроводов способом прокола возни­кают значительные радикальные усилия, поэтому необходимо обес­печивать определенное удаление трубопроводов от земной по­верхности, а также подземных сооружений и коммуникаций. В зависимости от материала коммуникации эти расстояния должны составлять: для стального газопровода или водопровода — не менее 0,8 м; до водопровода из чугунных труб — не менее пяти диаметров (d) прокладываемой трубы; до железобетонных и керамиковых труб — не менее 6d до водостока из бетонных труб — не менее 4d до электрических кабелей — не менее 0,6 м.

Продавливанием прокладывают в грунтах I. III категории стальные трубопроводы диаметром 529. 1720 мм, а также сборные железобетонные коллекторы и туннели различного назначения на длину до 60. 80 м. При продавливании трубопровод (футляр) вдав­ливают в массив грунта открытым концом, снабженным кольцевым ножом, а грунт, поступающий внутрь головного звена, разрабаты­вают и удаляют через прокладываемый трубопровод ручным или механизированным способом. В качестве продавливающих уст­ройств применяют насосно-домкратные установки, включающие четное число однотипных домкратов грузоподъемностью 170. 500 т каждый с ходом штоков 1150. 1600 мм. Усилия от домкратов пере­даются прокладываемой трубе через задний ее торец с помощью стальной нажимной рамы (траверсы) или стального нажимного кольца, равномерно распределяющих давление по периметру торца трубопровода. Для передачи усилий от домкратов на торец ззена трубы после продавливания трубопровода в грунт на длину хода штоков домкратов применяют нажимные патрубки. Длина нажим­ных патрубков должна быть равна или кратна длине хода штоков домкратов.

Разработку грунта, входящего в открытый конец трубы, произ­водят вручную (при больших ее диаметрах) с применением ручных машин ударного действия и шанцевого инструмента или с помощью механических рабочих органов ковшового, совкового и фрезерного типа, виброударных желонок и грейферов. Ручная разработка грунта характеризуется высокими трудоемкостью, стоимостью и малой производительностью. Удаление грунта из труб диаметром

500.. .800 мм осуществляется преимущественно гидравлическим спо­собом. Для удаления грунта из трубопроводов большего диаметра
используют вагонетки, бадьи, челноки, перемещаемые с помощью канатов и лебедок, самоходные электрокары и тележки со съемны­ми или саморазгружающимися кузовами, ленточные и скребковые конвейеры переменной длины и т. д.

Транспортные средства загружают вручную (при диаметре труб

1000.. . 1200 мм) или малогабаритными породопогрузочными маши­нами. Плотные грунты перед погрузкой разрезают на брикеты с помощью режущих решеток, помещенных сразу же за ножевым кольцом, разрабатывают вручную или малогабаритными автомати­ческими гидроэкскаваторами. Несвязные водонасыщенные грунты поступают на транспортирующие устройства самостоятельно (без применения ручного труда и машин) через люки стальных диа­фрагм, отделяющие ножевую секцию от остальных секций трубо­провода. Количество поступающего грунта регулируется специаль­ными затворами.

Производительность установок для проходок способом продав — ливания зависит от физико-механических свойств грунта, диаметра и протяженности трубопровода, мощности домкратов, скорости хо­да их штоков, а также от способа разработки и удаления грунта и составляет в среднем 0,5. 1,5 м/ч.

Рассмотрим в качестве примера устройство и рабочий процесс установки для прокладки стальных трубопроводов (футляров) диа­метром 1220 и 1420 мм на длину до 60 м способом продавливания с механизированной разработкой грунта.

Установка (рис. 4.51) состоит из четырех основных частей: на — сосно-домкратного агрегата для продавливания трубопровода, ра­бочего органа для разработки и удаления грунта, устройства для пе­редачи нажимных усилий домкратов и ножевой секции 1 со сменными ножами. Гидравлические домкраты 13 и насосная стан­ция 11 смонтированы на основной раме 14. Нажимные усилия дом­кратов передаются на торец прокладываемого звена трубопровода 5 через нажимную траверсу 9, шарнирно связанную со штоками домкратов. При втягивании (обратном ходе) штоков траверса воз­вращается вместе с ними в исходное положение. Для передачи на­жимных усилий трубе после ее продавливания на длину хода штока домкратов служит вторая траверса 7, передвигающаяся по направ­ляющей раме 15, и нажимные патрубки 5, длина которых (1500 и 3000 мм) кратна ходу штоков домкратов. Реактивные усилия дом­кратов воспринимает опорный башмак 12.

10 Строительные машины и основы автоматизации

Продавливание производят в такой последовательности. Сна­чала головное звено вдавливают в грунт на длину хода штоков домкратов, а затем возвращают штоки с траверсой 9 в исходное положение. В промежуток между траверсами 7 и 9 укладывают на направляющую раму 15 нажимные патрубки 8 (длина патрубка равна ходу штоков домкратов) и повторяют цикл вдавливания.

Рис. 4.51. Установка для прокладки трубопроводов продавливаиием с механизированной разработкой грунта

После второго цикла ранее установленные патрубки заменяют другими, длина которых соответствует уже двойному ходу штоков домкратов и т. д. Процесс смены нажимных патрубков повторяет­ся до тех пор, пока все звено не будет вдавлено в грунт. Нажим­ные патрубки удаляют, и в освободившееся пространство перед домкратами устанавливают на направляющие очередное звено трубопровода и сваривают его с предыдущим. Сменный рабочий орган включает ковш 2 со сплошной режущей кромкой, работаю­щий по принципу обратной лопаты экскаватора, механизм приво­да ковша и скребок-клапан 16 для удаления грунта из трубопровода. Перемещение и действие рабочего органа обеспечи­ваются двухбарабанной лебедкой 10 с электроприводом с помо­щью рабочего 6 и тягового 4 канатов. При натяжении каната 6 связанный с ним системой рычагов 3 и цепной передачей 17 ковш движется сверху вниз и разрабатывает грунт, который ссыпается в нижнюю часть прокладываемой трубы. Удаление грунта осуществ­ляется скребком-клапаном 16, поворачивающимся относительно оси крепления и связанным с механизмом привода ковша. Скре­бок-клапан может отклоняться вверх и в сторону устья скважины при эвакуации грунта. Установка комплектуется двумя сменными рабочими органами для прокладки трубопроводов 1220 и 1420 мм
и позволяет обеспечить при работе в песчаных, суглинистых и гли­нистых грунтах скорость прокладки до 8.4 м/смен.

Щитовую проходку применяют при строительстве на глубине

8.. . 10 м и более магистральных канализационных и водосточных коллекторов, а также туннелей, в которых прокладывают одновре­менно трубопроводы и кабели различного назначения. Щитовая проходка возможна практически в любых грунтах и осуществляет­ся с помощью специального проходческого щита круглой, прямо­угольной, эллиптической или подковообразной (в поперечном сечении) формы, под защитой которого производятся разработка грунта, погрузка его в транспортные средства и устройство стенок (обделки) подземного сооружения. Наибольшее распространение получили цилиндрические щиты, внутренний диаметр которых принимается в соответствии с требуемым наружным диаметром со­оружаемого коллектора или туннеля. Щит вдавливается в грунт по оси проходки гидравлическими домкратами, расположенными по его іїериметру. Опорой для гидродомкратов служит обделка со­оружения. Разработка грунта, поступающего внутрь щита, произ­водится в головной его части, а сооружение обделки — в хвостовой.

Туннельную обделку сооружают сборной из железобетонных блоков или тюбингов и монолитно-прессованной бетонной или железобетонной. Перед началом щитовой проходки сооружают вертикальный шахтный ствол, обычно круглого сечения, диамет­ром 5. 8 м, глубина которого соответствует глубине заложения коллектора (туннеля). Ствол шахты используют для устройства монтажной камеры щита, эвакуации грунта на поверхность средст­вами вертикального транспорта, передвижения людей и транспор­тирования материалов в процессе проходки подземного сооруже­ния. На строительстве коллекторов и туннелей применяют несколько типов проходческих щитов с наружным диаметром

Различают немеханизированные щиты, рабочий процесс кото­рых связан с применением ручного труда при разработке грунта, погрузке его в средства внутритуннельного транспорта, устройстве обделки сооружения, и механизированные щиты, у которых опера­ции разработки грунта, эвакуации его на поверхность и устройства туннельной обделки механизированы.

Механизированные щиты снабжены активными ра­бочими органами периодического и непрерывного действия для разработки грунта и оборудованием для укладки блоков обделки сооружения и транспортирования разработанного грунта через щит на погрузочные средства. Такие щиты применяют на строи­тельстве коллекторов и туннелей диаметром 2. 5,2 м. Рабочие ор­ганы щитов могут быть роторными (фрезерными), штанговыми,

экскаваторными, гидромеханическими и т. п. Наибольшее распро­странение получили щиты с роторными и экскаваторными рабочи­ми органами.

На рис. 4.52, а показан цилиндрический механизированный щит диаметром 2,56 м с роторным рабочим органом, состоящим из ро­торной части и неповоротного цилиндра. Роторная часть включает передний конус 7 со сменными резцами 8 для рыхления грунта и же­стко связанный с ним спиральными лопатками 10 зубчатый венец 5 с внутренним зацеплением, которому передается вращение с часто­той 0,16. 0,2 с-1 от электродвигателя 3 через систему передач. Непо­воротный цилиндр 11 вместе с роторной частью может перемещать­ся по направляющим 12 вдоль оси щита, получая возвратно-посту­пательное движение от 16 размещенных по периметру корпуса 2 щи-

та гидравлических домкратов 4 с ходом штоков 1000 мм. Под дейст­вием домкратов, развивающих суммарное усилие до 5200 кН, рабо­чий орган может выдвигаться вперед на расстояние до 1 м независи­мо от движения щита.

При вращении роторной части разрушенный резцами грунт не­прерывно подхватывается спиральными лопатками 10 и перемеща­ется ими по поверхности неповоротного цилиндра 9 к приемному окну 6, через которое грунт поступает в направляющую воронку ленточного конвейера-перегружателя 1, загружающего тележки 13 со съемными кузовами. После разработки забоя на длину одного кольца обделки 14 рабочий орган отводится назад, щит продвигает­ся гидродомкратами вперед и в хвостовой части с помощью блоко — укладчика укладывается очередное кольцо обделки из железобетон­ных трапецеидальных блоков. В свободное пространство между обделкой и грунтом растворонасосом нагнетается цементный рас­твор, заполняющий пазухи.

Эвакуация грунта на поверхность и подача материалов (элемен­тов сборной обделки, цемента и т. д.) к щиту производятся средства­ми горизонтального внутритуннельного (двухосные тележки со съемными кузовами, вагонетки, тележки-блоковозки, электрокары) и вертикального (клетьевые подъемники, стреловые краны и т. д.) транспорта.

Роторный рабочий орган может быть выполнен в виде винто­вой двух — или трехзаходной планшайбы, оснащенной сменными резцами. Планшайба приводится во вращение гидромотором че­рез систему передач или попеременно действующими через храпо­вое устройство двумя или тремя парами гидравлических домкратов, получающих питание от насосной станции. Разрабо­танный грунт грузится в вагонетки винтовым или ленточным конвейером.

На рис. 4.52, б показан механизированный щит диаметром 2,05 м с экскаваторным рабочим органом, работающим по принципу об­ратной лопаты. Рабочий орган 18 смонтирован в опорной и ноже­вой частях корпуса 15 щита, имеет гидравлический привод и авто­номную систему управления. Грунт из ковша рабочего органа выгружается на ленточный конвейер 17, загружающий тележки внутритуннельного транспорта. Щит передвигается шестнадцатью гидравлическими домкратами 16 грузоподъемностью 125 т каждый. В хвостовой части щита расположен блокоукладчик для сооруже­ния туннельной обделки.

В проходческом щите диаметром 2,56 м поворотная лопата для разработки забоя установлена на телескопической стреле, повора­чивающейся в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Скорость проходки туннеля механизированными щитами со­ставляет 3. 7 м/смен.

  • БУРИЛЬНО-КРАНОВЫЕ МАШИНЫ
  • МАШИНЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛЫХ И ПРОЧНЫХ ГРУНТОВ, РАЗРУШЕНИЯ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ И СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
  • Рекомендации по выбору бизнеса
  • Строительное оборудование МСД
  • Тепловые насосы

Машина для прокладки метро

Машины для бестраншейной прокладки коммуникаций

Прокладку подземных коммуникаций различного назначения (газо- и водопровода, канализации, теплосети, кабелей электроснабжения и связи и т. п.) в условиях городского строительства часто приходится производить под действующими автомобильными и железными дорогами, трамвайными путями, городскими улицами и площадями, зданиями и сооружениями с использованием бестраншейных (закрытых) способов прокладки.

К наиболее распространенным бестраншейным способам прокладки коммуникаций относятся: горизонтальное механическое бурение, прокол и продавливание, щитовая проходка. При бестраншейной прокладке сохраняются целостность и нормальная работа пересекаемых дорог и улиц, наземных и подземных сооружений, сокращаются объем земляных работ (на 60…80 %), длина трасс коммуникаций, сроки и стоимость их строительства, которое можно вести круглогодично. Выбор оптимального способа бестраншейной прокладки определяется геометрическими размерами, назначением и глубиной заложения коммуникаций, расположением, протяженностью и грунтовыми условиями ее трассы, характером пересекаемых сооружений и действующих коммуникаций.

Способом горизонтального бурения прокладывают под автомобильными и железными дорогами трубопроводы и защитные футляры для размещения в них рабочих трубопроводов, кабелей и других коммуникаций. Бурение горизонтальных скважин и прокладку в них трубопроводов производят с помощью специальных механизированных установок цикличного и непрерывного действия. В городском строительстве широко применяют унифицированные установки горизонтального бурения УГБ (ГБ), осуществляющие непрерывное механическое бурение фрезерной головкой горизонтальной скважины, совмещенное с одновременной прокладкой в ней защитной трубы-кожуха, через которую затем протаскивается рабочий трубопровод несколько меньшего диаметра. Эти установки имеют одинаковый принцип действия и обеспечивают прокладку в грунтах I…IV категории труб-кожухов под трубопроводы диаметром 325… 1420 мм при максимальной длине прокладки 40…60 м.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
  • Машины для уплотнения грунтов, дорожных оснований и покрытий
  • Бурильно-крановые машины в строительстве
  • Машины для разработки мерзлых грунтов и разрушения дорожных покрытий
  • Траншейные экскаваторы
  • Экскаваторы в строительстве
  • Самоходные грейдеры (автогрейдеры)
  • Скреперы в строительстве
  • Бульдозеры в строительстве
  • Землеройно-транспортные машины в строительстве

Установка горизонтального бурения (рис. 4.45) состоит из двигателя внутреннего сгорания, механической или гидромеханической трансмиссии, тяговой лебедки, трубы-кожуха и шнека с буровой фрезерной головкой для разработки горизонтальной скважины. Труба-кожух опирается на направляющие тележки, размещенные на дне траншеи, из которой ведется проходка.

Рис. 4.45. Установка горизонтального бурения типа УГБ

Установка удерживается от опрокидывания и поворота сопровождающим краном-трубоукладчиком, который передвигается вдоль траншеи со скоростью, равной скорости подачи машины в забой. Двигатель с механизмами привода тяговой лебедки и винтового конвейера монтируется на общей раме, установленной на заднем конце прокладываемой трубы-кожуха с помощью сменных стяжных хомутов. Подача установки при бурении скважины обеспечивается тяговой лебедкой с тяговым усилием до 80 кН через канатный полиспаст переменной кратности (2… 10). Подвижная обойма тягового полиспаста вмонтирована в переднюю часть рамы, а неподвижная, ориентируемая по оси траншеи, шарнирно крепится к якорю, заделанному в грунт насыпи.

Нагрузка на тяговый полиспаст (усилие подачи) определяется диаметром и длиной прокладываемой трубы-кожуха, ее прямолинейностью, а также физико-механическими свойствами разрабатываемого грунта. Наибольшие сопротивления подаче установки в забой возникают при строительстве переходов в легко поддающихся обрушению песчаных грунтах, при ликвидации зазора между трубой-кожухом и скважиной. В приводе тяговой лебедки имеется коробка передач, обеспечивающая несколько (до 6) скоростей вращения барабана и его реверс. Скорость подачи выбирается в соответствии с конкретными условиями проходки и составляет среднем 2…5,5 м/ч при строительстве переходов в средних грунтах и 1,8…3,5 м/ч — в тяжелых.

Сухая транспортировка разработанного грунта из забоя в траншею осуществляется винтовым конвейером, состоящим из трубы-кожуха, внутри которой помещен шнек, не имеющий промежуточных опор. Длина конвейера соответствует протяженности перехода. К головной секции шнека крепится сменная фрезерная буровая головка, снабженная резцами с твердосплавными пластинками. Буровая головка обеспечивает бурение скважины несколько большего (на 30…50 мм) диаметра по сравнению с наружным диаметром прокладываемой трубы-кожуха, что позволяет значительно уменьшить лобовое сопротивление подаче установки в забой.

Оптимальная частота вращения шнека 0,18…0,3 с-1 при разработке средних грунтов и 0,1…0,15 cr1 — тяжелых. В установках с гидромеханической трансмиссией скорости подачи в забой и вращения буровой головки со шнеком регулируются бесступенчато в зависимости от конкретных условий проходки, что позволяет автоматизировать работу установок и повысить их производительность в 1,5…2 раза. В соответствии с размерами прокладываемой трубы-кожуха каждая установка комплектуется набором винтового конвейера и фрезерными головками.

При прокладке труб способом прокола образование скважины осуществляется за счет радикального вытеснения и уплотнения грунта (без его разработки) прокладываемой трубой, пневмопро-бойником или раскатчиком грунта. Различают прокол механический (статический) и вибропрокол. При механическом проколе вдавливаемой в грунт трубе сообщается поступательное движение от продавливающего устройства или же она протаскивается через готовую скважину, полученную с помощью пневмопробойника или раскатчика грунта.

При вибропроколе применено вибрирование наконечника прокладываемой трубы (реже самой трубы) при одновременном вдавливании их в грунт.

Механический прокол применяют для прокладки трубопроводов различного назначения диаметром до 426 мм в глинистых и суглинистых грунтах, при максимальной протяженности проходок до 40…60 м.

Рис. 4.46. Установка для вибропрокола

В качестве продавливающих устройств при механическом проколе обычно используют насосно-домкратные установки. Нажимные усилия от насосно-домкратной установки передаются прокладываемой трубе через ее торец. Для уменьшения лобового сопротивления на конце ведущего звена трубопровода устанавливают конический наконечник, диаметр основания которого превышает диаметр трубопровода на 20…30 мм. Продвигаясь в грунте, наконечник раздвигает и уплотняет его, образуя скважину. Вибропрокол применяют при прокладке трубопроводов в песчаных, супесчаных и водонасыщенных грунтах, в которых нельзя получить устойчивую скважину и поэтому механический прокол сильно затруднен, или практически невозможен из-за больших сопротивлений движению трубы, зажатой грунтом. Сущность вибропрокола заключается в том, что прокладываемой трубе (или ее наконечнику) одновременно с усилием подачи сообщаются продольно направленные вдоль ее оси колебания, резко уменьшающие (в 8… 10 раз) трение между грунтом и внедряемой в него трубой. В качестве возбудителей продольно направленных колебаний используются вибраторы направленного действия и вибромолоты, которые кроме вибрации сообщают прокладываемой трубе ударные импульсы. Вибровозбудитель (рис. 4.46, б) имеет четное число дебалансов, при вращении которых в разные стороны возникают вынуждающие силы. Вертикальные составляющие FB этих сил взаимно уничтожаются, а горизонтальные Fr, направленные вдоль оси трубы, складываются. Суммарная вынуждающая сила вибратора определяется числом дебалансов, их массой и частотой вращения, равной частоте колебаний вибратора. Основной частью вибромолота является вибратор направленного действия, снабженный ударником и соединенный с наковальней пружинной подвеской. Ударные импульсы возникают при соударении ударника с наковальней, причем сила удара в несколько раз превышает вынуждающую силу вибратора.

Рис. 4.47. Пневматический пробойник для проходки скважин

На рис. 4.46, а показана виброударная вдавливающая установка для прокладки труб (кожухов) диаметром 273…426 мм. В комплект установки входят вибромолот с приводным электродвигателем, анкерная рама с секционными направляющими для перемещения вибромолота, тяговая реверсивная лебедка с пригрузочным полиспастом, развивающим вдавливающее усилие до 300 кН. Прокладываемая труба с конусным инвентарным наконечником устанавливается свободным концом в наголовнике вибромолота. Секции труб длиной до м последовательно внедряются в грунт под действием виброударных импульсов и вдавливающего усилия пригрузочного полиспаста. Проложенная труба соединяется с очередной электросваркой. В процессе работы установки можно с помощью пригрузочного полиспаста регулировать натяжение пружинной подвески вибромолота в зависимости от сопротивления грунта внедрению прокладываемой трубы для обеспечения оптимального сочетания усилия вдавливания с наиболее эффективным ударным режимом.

Вибропроколом прокладывают трубы диаметром до 426 мм на длину до 25…50 м. Скорость проходки зависит от грунтовых условий и диаметра прокладываемой трубы и составляет в среднем 20…60 м/ч.

Пневматические пробойники широко используют для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций под действующими автомобильными и железными дорогами, трамвайными путями, улицами и площадями, зданиями и сооружениями, а также для изготовления набивных свай, глубинного уплотнения грунтов и т. п. Они представляют собой самодвижущиеся машины ударного действия и предназначены для проходки в грунтах I-III категорий сквозных и глухих горизонтальных, вертикальных и наклонных скважин с уплотненными гладкими стенками и забивания в грунт стальных труб. Через пробитые в грунте скважины затем прокладывают трубопроводы и кабели различного назначения. Забитые в грунт трубы в горизонтальном или наклонном направлении применяют как рабочие трубопроводы или как защитные футляры-кожухи для размещения в них коммуникаций. Вертикально забитые трубы могут использоваться как сваи.

По назначению пневмопробойники разделяют на две группы — для проходки скважин в грунте и для забивания в грунт труб. Главным параметром пневмопробойников для проходки скважин является наружный диаметр корпуса, т. е. диаметр проходимой в грунте скважины, у пневмопробойников для забивания в грунт труб — максимальный наружный диаметр забиваемой трубы. Некоторые типы пневмопробойников могут быть использованы как для проходки скважин, так и для забивания труб. Независимо от назначения пневмопробойники имеют одинаковые принцип действия и систему воздухораспределения, однотипные реверсивные устройства и различаются между собой размерами и массой, энергией и частотой ударов, составом оснастки и приспособлений.

Рис. 4.48. Пневмопробойник для забивания труб

Каждый пневмопробойник (рис. 4.47 и 4.48) состоит из цилиндрического корпуса с наковальней 1, массивного ударника 3, золотникового воздухораспределительного устройства и гибкого рукава для подвода сжатого воздуха от компрессора. Под действием сжатого воздуха, попеременно перепускаемого золотником в полости прямого и обратного ходов, ударник совершает возвратно-поступательное движение и наносит удары по наковальне корпуса, продвигая машину вперед. В результате образуется прямолинейная скважина с гладкими стенками или забивается в грунт труба. Обратному движению пневмопробойника препятствуют силы трения между его корпусом или стенками трубы и грунтом. Возврат пробойника назад по пробитой скважине осуществляется изменением направления ударов с помощью реверсивного механизма. Управление реверсивным механизмом осуществляется либо вращением воз-духоподводящего рукава, либо его натяжением.

Для увеличения диаметра скважины пневмопробойники снабжаются сменными конусными уширителями, закрепляемыми на корпусе машины. Корпуса пневмопробойников для забивки труб соединяются с забиваемыми трубами с помощью насадок.

Предусмотрен выпуск пневмопробойников для проходки скважин с наружным диаметром (без уширителя) 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160 и 200 мм, для забивания труб — с максимальным диаметром забиваемых труб 400; 630; 800; 1000; 1250 и 1600 мм.

Машины для раскатки скважин в грунте. Все большее распространение получают грунтопроходные машины безударного действия с самозавинчивающимся рабочим органом для раскатки в грунте горизонтальных, вертикальных и наклонных скважин, которые называют также раскатчиками грунта.

Рис. 4.49. Машина для раскатки скважин:
а — принципиальная схема; о — схема разворота катков

Машина для раскатки скважин (рис. 4.49) состоит из привода (мотор-редуктора или гидромотора) и жестко соединенного с его выходным валом рабочего органа. Последний представляет собой консольный эксцентриковый вал, на шейках которого установлены свободно вращающиеся конические катки. Шейки вала и, соответственно, оси катков развернуты под углом ф к продольной оси вала. При вращении вала катки катятся по спирали, центром которой является ось рабочего органа, и завинчиваются в грунт, формуя скважину с уплотненными стенками. Угол ср определяет шаг завинчивая катка, т. е. подачу рабочего органа за один оборот эксцентрикового вала.

Число катков на валу рабочего органа зависит от технологии производства работ и длины (глубины) проходки. Приводной мотор-редуктор снабжен ребрами для восприятия реактивного крутящего момента при вращении вала рабочего органа. Питание привода раскатчика осуществляется посредством кабеля или гидрошланга высокого давления. Частота вращения вала раскатчика бесступенчато регулируется в широком диапазоне. Средняя скорость проходки скважины в различных грунтах 10…20 м/ч. Кроме проходки скважин под коммуникации, раскатчики скважин используются для усиления оснований фундаментов действующих зданий и сооружений, раскатки скважин под буронабивные сваи и т. п.

Машины для раскатки скважин экологически безопасны, бесшумны в работе, не передают динамические нагрузки на строительные конструкции и действующие коммуникации, не оказывают вредного воздействия на обслуживающий персонал.

Грунтопроходная установка для бестраншейной прокладки коммуникаций (рис. 4.50) состоит из раскатчика, станка для привода раскатчика, штанги переменной длины, передвижной маслостанции и пульта управления.

Рис. 4.50. Схема установки с раскатчиком грунта для проходки горизонтальных скважин

Маслостанция состоит из гидравлического насоса с приводным двигателем, бака для масла и пускорегулирующей аппаратуры. Станок для подачи раскатчика на забой сообщает рабочему органу через штангу определенное усилие и включает основание, каретку с механизмом ее перемещения и направляющую, по которой двигается каретка. На каретке установлен гидромотор для привода раскатчика.

Перед началом работ по проходке станок устанавливают на предварительно спланированной площадке с последующей фиксацией его положения анкерами. Направляющую ориентируют винтовым регулировочным механизмом по проектной оси будущей скважины. Затем включают механизм перемещения каретки и вдавливают раскатчик в грунт с одновременным включением гидромотора привода раскатчика.

После внедрения раскатчика на всю длину привод раскатчика выключают, отсоединяют каретку от раскатчика и возвращают ее в исходное положение. Затем раскатчик и гидромотор его привода соединяют промежуточной штангой и повторяют цикл проходки. По мере внедрения раскатчика в грунт штангу наращивают инвентарными секциями. Установка обеспечивает проходку горизонтальных скважин диаметром 50…230 мм на расстояние до 50 м.

Установка комплектуется набором раскатчиков диаметром 50 80, 140, 200 и 230 мм. Грунтопроходные установки с раскатчиками грунта постоянно совершенствуются, расширяются их технические возможности. В перспективе предусмотрено создание раскатчиков для проходки скважин диаметров до 2,0 м.

При прокладывании трубопроводов способом прокола возникают значительные радикальные усилия, поэтому необходимо обеспечивать определенное удаление трубопроводов от земной поверхности, а также подземных сооружений и коммуникаций. В зависимости от материала коммуникации эти расстояния должны составлять: для стального газопровода или водопровода — не менее 0,8 м; до водопровода из чугунных труб — не менее пяти диаметров (d) прокладываемой трубы; до железобетонных и керамиковых труб — не менее 6d\ до водостока из бетонных труб — не менее 4d; до электрических кабелей — не менее 0,6 м.
Продавлнванием прокладывают в грунтах I-III категории стальные трубопроводы диаметром 529… 1720 мм, а также сборные железобетонные коллекторы и туннели различного назначения на длину до 60…80 м. При продавливании трубопровод (футляр) вдавливают в массив грунта открытым концом, снабженным кольцевым ножом, а грунт, поступающий внутрь головного звена, разрабатывают и удаляют через прокладываемый трубопровод ручным или механизированным способом. В качестве продавливающих устройств применяют насосно-домкратные установки, включающие четное число однотипных домкратов грузоподъемностью 170…500 т каждый с ходом штоков 1150…1600 мм. Усилия от домкратов передаются прокладываемой трубе через задний ее торец с помощью стальной нажимной рамы (траверсы) или стального нажимного кольца, равномерно распределяющих давление по периметру торца трубопровода. Для передачи усилий от домкратов на торец ззена трубы после продавливания трубопровода в грунт на длину хода штоков домкратов применяют нажимные патрубки. Длина нажимных патрубков должна быть равна или кратна длине хода штоков домкратов.

Разработку грунта, входящего в открытый конец трубы, производят вручную (при больших ее диаметрах) с применением ручных машин ударного действия и шанцевого инструмента или с помощью механических рабочих органов ковшового, совкового и фрезерного типа, виброударных желонок и грейферов. Ручная разработка грунта характеризуется высокими трудоемкостью, стоимостью и малой производительностью. Удаление грунта из труб диаметром 500…800 мм осуществляется преимущественно гидравлическим способом. Для удаления грунта из трубопроводов большего диаметра используют вагонетки, бадьи, челноки, перемещаемые с помощью канатов и лебедок, самоходные электрокары и тележки со съемными или саморазгружающимися кузовами, ленточные и скребковые конвейеры переменной длины и т. д.

Транспортные средства загружают вручную (при диаметре труб 1000… 1200 мм) или малогабаритными породопогрузочными машинами. Плотные грунты перед погрузкой разрезают на брикеты с помощью режущих решеток, помещенных сразу же за ножевым кольцом, разрабатывают вручную или малогабаритными автоматическими гидроэкскаваторами. Несвязные водонасыщенные грунты поступают на транспортирующие устройства самостоятельно (без применения ручного труда и машин) через люки стальных диафрагм, отделяющие ножевую секцию от остальных секций трубопровода. Количество поступающего грунта регулируется специальными затворами.

Производительность установок для проходок способом продавливания зависит от физико-механических свойств грунта, диаметра и протяженности трубопровода, мощности домкратов, скорости хода их штоков, а также от способа разработки и удаления грунта и составляет в среднем 0,5…1,5 м/ч.

Рассмотрим в качестве примера устройство и рабочий процесс установки для прокладки стальных трубопроводов (футляров) диаметром 1220 и 1420 мм на длину до 60 м способом продавливания с механизированной разработкой грунта.

Установка (рис. 4.51) состоит из четырех основных частей: на-сосно-домкратного агрегата для продавливания трубопровода, рабочего органа для разработки и удаления грунта, устройства для передачи нажимных усилий домкратов и ножевой секции со сменными ножами. Гидравлические домкраты и насосная станция смонтированы на основной раме. Нажимные усилия домкратов передаются на торец прокладываемого звена трубопровода через нажимную траверсу, шарнирно связанную со штоками домкратов. При втягивании (обратном ходе) штоков траверса возвращается вместе с ними в исходное положение. Для передачи нажимных усилий трубе после ее продавливания на длину хода штока домкратов служит вторая траверса, передвигающаяся по направляющей раме, и нажимные патрубки, длина которых (1500 и 3000 мм) кратна ходу штоков домкратов. Реактивные усилия домкратов воспринимает опорный башмак.

Продавливание производят в такой последовательности. Сначала головное звено вдавливают в грунт на длину хода штоков домкратов, а затем возвращают штоки с траверсой в исходное положение. В промежуток между траверсами и укладывают на направляющую раму нажимные патрубки (длина патрубка равна ходу штоков домкратов) и повторяют цикл вдавливания.

Рис. 4.51. Установка для прокладки трубопроводов продавливаиием с мехаиизироваииой разработкой грунта

После второго цикла ранее установленные патрубки заменяют другими, длина которых соответствует уже двойному ходу штоков домкратов и т. д. Процесс смены нажимных патрубков повторяется до тех пор, пока все звено не будет вдавлено в грунт. Нажимные патрубки удаляют, и в освободившееся пространство перед домкратами устанавливают на направляющие очередное звено трубопровода и сваривают его с предыдущим. Сменный рабочий орган включает ковш со сплошной режущей кромкой, работающий по принципу обратной лопаты экскаватора, механизм привода ковша и скребок-клапан для удаления грунта из трубопровода. Перемещение и действие рабочего органа обеспечиваются двухбарабанной лебедкой с электроприводом с помощью рабочего и тягового канатов. При натяжении каната связанный с ним системой рычагов и цепной передачей ковш движется сверху вниз и разрабатывает грунт, который ссыпается в нижнюю часть прокладываемой трубы. Удаление грунта осуществляется скребком-клапаном, поворачивающимся относительно оси крепления и связанным с механизмом привода ковша. Скребок-клапан может отклоняться вверх и в сторону устья скважины при эвакуации грунта. Установка комплектуется двумя сменными рабочими органами для прокладки трубопроводов 1220 и 1420 мм и позволяет обеспечить при работе в песчаных, суглинистых и глинистых грунтах скорость прокладки до 8.4 м/смен.

Щитовую проходку применяют при строительстве на глубине 8… 10 м и более магистральных канализационных и водосточных коллекторов, а также туннелей, в которых прокладывают одновременно трубопроводы и кабели различного назначения. Щитовая проходка возможна практически в любых грунтах и осуществляется с помощью специального проходческого щита круглой, прямоугольной, эллиптической или подковообразной (в поперечном сечении) формы, под защитой которого производятся разработка грунта, погрузка его в транспортные средства и устройство стенок (обделки) подземного сооружения. Наибольшее распространение получили цилиндрические щиты, внутренний диаметр которых принимается в соответствии с требуемым наружным диаметром сооружаемого коллектора или туннеля. Щит вдавливается в грунт по оси проходки гидравлическими домкратами, расположенными по его периметру. Опорой для гидродомкратов служит обделка сооружения. Разработка грунта, поступающего внутрь щита, производится в головной его части, а сооружение обделки — в хвостовой.

Туннельную обделку сооружают сборной из железобетонных блоков или тюбингов и монолитно-прессованной бетонной или железобетонной. Перед началом щитовой проходки сооружают вертикальный шахтный ствол, обычно круглого сечения, диаметром 5…8 м, глубина которого соответствует глубине заложения коллектора (туннеля). Ствол шахты используют для устройства монтажной камеры щита, эвакуации грунта на поверхность средствами вертикального транспорта, передвижения людей и транспортирования материалов в процессе проходки подземного сооружения. На строительстве коллекторов и туннелей применяют несколько типов проходческих щитов с наружным диаметром 2…5,2 м.

Различают немеханизированные щиты, рабочий процесс которых связан с применением ручного труда при разработке грунта, погрузке его в средства внутритуннельного транспорта, устройстве обделки сооружения, и механизированные щиты, у которых операции разработки грунта, эвакуации его на поверхность и устройства туннельной обделки механизированы.

Механизированные щиты снабжены активными рабочими органами периодического и непрерывного действия для разработки грунта и оборудованием для укладки блоков обделки сооружения и транспортирования разработанного грунта через щит на погрузочные средства. Такие щиты применяют на строительстве коллекторов и туннелей диаметром 2…5,2 м. Рабочие органы щитов могут быть роторными (фрезерными), штанговыми, экскаваторными, гидромеханическими и т. п. Наибольшее распространение получили щиты с роторными и экскаваторными рабочими органами.

Рис. 4.52. Механизированные проходческие щиты

На рис. 4.52, а показан цилиндрический механизированный щит диаметром 2,56 м с роторным рабочим органом, состоящим из роторной части и неповоротного цилиндра. Роторная часть включает передний конус со сменными резцами для рыхления грунта и жестко связанный с ним спиральными лопатками зубчатый венец с внутренним зацеплением, которому передается вращение с частотой ОД6…0,2 с-1 от электродвигателя через систему передач.

Неповоротный цилиндр вместе с роторной частью может перемещаться по направляющим вдоль оси щита, получая возвратно-поступательное движение от 16 размещенных по периметру корпуса щита гидравлических домкратов с ходом штоков 1000 мм. Под действием домкратов, развивающих суммарное усилие до 5200 кН, рабочий орган может выдвигаться вперед на расстояние до 1 м независимо от движения щита.

При вращении роторной части разрушенный резцами грунт непрерывно подхватывается спиральными лопатками и перемещается ими по поверхности неповоротного цилиндра к приемному окну, через которое грунт поступает в направляющую воронку ленточного конвейера-перегружателя, загружающего тележки со съемными кузовами. После разработки забоя на длину одного кольца обделки рабочий орган отводится назад, щит продвигается гидродомкратами вперед и в хвостовой части с помощью блоко-укладчика укладывается очередное кольцо обделки из железобетонных трапецеидальных блоков. В свободное пространство между обделкой и грунтом растворонасосом нагнетается цементный раствор, заполняющий пазухи.

Эвакуация грунта на поверхность и подача материалов (элементов сборной обделки, цемента и т. д.) к щиту производятся средствами горизонтального внутритуннельного (двухосные тележки со съемными кузовами, вагонетки, тележки-блоковозки, электрокары) и вертикального (клетьевые подъемники, стреловые краны и т. д.) транспорта.

Роторный рабочий орган может быть выполнен в виде винтовой двух- или трехзаходной планшайбы, оснащенной сменными резцами. Планшайба приводится во вращение гидромотором через систему передач или попеременно действующими через храповое устройство двумя или тремя парами гидравлических домкратов, получающих питание от насосной станции. Разработанный грунт грузится в вагонетки винтовым или ленточным конвейером.

На рис. 4.52, б показан механизированный щит диаметром 2,05 м с экскаваторным рабочим органом, работающим по принципу обратной лопаты. Рабочий орган смонтирован в опорной и ножевой частях корпуса щита, имеет гидравлический привод и автономную систему управления. Грунт из ковша рабочего органа выгружается на ленточный конвейер, загружающий тележки внутритуннельного транспорта. Щит передвигается шестнадцатью гидравлическими домкратами грузоподъемностью 125 т каждый. В хвостовой части щита расположен блокоукладчик для сооружения туннельной обделки.

В проходческом щите диаметром 2,56 м поворотная лопата для разработки забоя установлена на телескопической стреле, поворачивающейся в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Скорость проходки туннеля механизированными щитами составляет 3…7 м/смен.

Машины для бестраншейной прокладки коммуникаций

Подземные инженерные сети различного назначения (сети газо- и водоснабжения, канализации и отопления, силовые и коммуникационные кабели и т.д.) Часто должны строиться на существующих городских дорогах под существующими дорогами и железными дорогами, трамвайными путями, улицами и площадями города, зданиями и сооружениями с бестраншейные (закрытые) методы монтажа.

Наиболее распространенные бестраншейные способы прокладки коммуникаций включают в себя: горизонтальное механическое бурение, пробивание и пробивание, проникновение в щит. Бестраншейная установка сохраняет целостность и нормальную работу перекрестков, наземных и грунтовых сооружений, объем земляных работ (до восьмидесяти процентов), протяженность коммуникационных маршрутов, а также время и стоимость их строительства, которые можно сократить в течение года. Выбор оптимального метода бестраншейной прокладки определяется геометрическими размерами, назначением и глубиной связи прокладки, месторасположением и протяженностью грунта, его маршрутом, типом конструкций и повтором существующих коммуникаций.

Горизонтальное бурение включает прокладку трубопроводов и защитных кожухов под автомобилями и железными дорогами для размещения рабочих трубопроводов, кабелей и другого оборудования связи. С помощью специальных механизированных циклических и непрерывных систем пробурены горизонтальные скважины и проложены трубопроводы.

Унифицированное городское буровое оборудование широко используется в городском дизайне, выполняя непрерывное механическое бурение с горизонтальной фрезерной головкой в ​​сочетании с одновременной прокладкой защитного кожуха, через который протягивается несколько меньший рабочий канал. Эти системы работают по тому же принципу и позволяют устанавливать в полы категории 1-4 трубопроводов.

Горизонтальная буровая установка состоит из двигателя внутреннего сгорания, механической или гидромеханической трансмиссии, лебедки, корпуса и винта с буровым долотом для разработки горизонтальной скважины. Трубка рубашки поддерживается каретками, расположенными в нижней части траншеи, из которой осуществляется туннелирование.

Опрокидывание и поворот установки предотвращается с помощью соответствующего трубопровода-крана, который движется вниз по траншеи со скоростью, соответствующей скорости подачи машины. Двигатель с тяговыми лебедками и механизмами привода шнека установлен на общей раме, которая установлена ​​на заднем конце трубы, подлежащей прокладке, с помощью съемных соединительных зажимов.

Установка будет осуществляться с помощью троса с силой натяжения вверх до 80 кН через кабели. Подвижная втулка тягового шкива, установленная на передней секции поршня, закреплена, выровнена вдоль оси траншеи, шарнирно прикреплена к якорю с насыпью, встроенной в землю.

Нагрузка на тяговый шкив (усилие подачи) определяется диаметром и длиной укладываемого трубного кожуха, его прямолинейностью и физико-механическими свойствами грунта, подлежащего разработке. Наибольшее сопротивление питанию установки с уклоном возникает при сооружении переходов на песчаных почвах, которые могут легко разрушиться при закрытии зазора между обсадной колонной и стволом скважины.

Сухой перенос развитого грунта из грунта в траншею осуществляется шнековым транспортером, который состоит из трубчатой ​​оболочки, внутри которой расположен шнек, не имеющий промежуточных опор. Длина конвейера соответствует длине перехода. Сменная фрезерная головка с твердосплавными вставками прикреплена к головной части винта. Буровая головка позволяет бурить скважину с немного большим диаметром по сравнению с наружным диаметром укладываемой трубы — кожухом, что может значительно снизить сопротивление воздуха оборудованию.

При прокладке труб методом прокалывания образование скважины происходит из-за радикального смещения и уплотнения грунта (без его развития) из-за неуместной трубы, пневматического перфоратора. Существует механическая пункция (статическая пункция) и вибропунктура. Во время механического разрушения трубка, вдавленная в землю, уведомляется о поступательном перемещении с помощью соковыжималки или протягивается через законченный ствол скважины, полученный с помощью пневматического пробойника или расширителя грунта. При пробое вибрации кончик трубы (реже сама труба) вибрировал и одновременно вдавливался в землю.

Механическая пробивка используется для прокладки трубопроводов различного назначения диаметром до четырехсот двадцати милиметровна суглинистых и суглинистых почвах с максимальной глубиной проникновения до 60 м. Усилия давления от установки домкрата насоса передаются через их конец к трубе, которая должна быть проложена. Для уменьшения сопротивления фронта на конце приводного элемента трубопровода установлен конический наконечник, диаметр дна которого на тридцать милиметров превышает диаметр трубы. Когда наконечник движется в земле, он расширяется, уплотняется и образует колодец.

Вибропрокол применяют при прокладке трубопроводов в песчаных, суглинистых и насыщенных почвах, в которых невозможно получить устойчивую скважину, и поэтому механический прокол сильно затруднен или почти невозможен, из-за большого перемещения трубопровода, сопротивления грунтов.

Вибропрокола заключается в том, что наложенные трубки (или наконечники) одновременно с уведомленными усилиями направленно вдоль их оси колебаний поступают продольно , резко уменьшая трение между дном и трубкой, вводимой в него. В качестве причины продольно направленных вибраций используются направленные вибраторы и вибрационные молоты, которые помимо вибрационных ударных импульсов обеспечивают прокладку трубы.

Вибровозбудитель имеет четное количество дисбалансов, вращение которых вызывает коэрцитивные силы в разных направлениях. Вертикальные составляющие этих сил разрушают друг друга и направлены вдоль оси трубы горизонтальной добавки Fr. Общая движущая сила вибратора определяется количеством дисбалансов, масса и скорость которых равны частоте вибрации вибратора. Основная часть молотка представляет собой направленный вибратор, который оснащен ракеткой и соединен с наковальней с помощью пружинной подвески. Импульсные импульсы возникают, когда дубинка ударяется о наковальню, и сила удара во много раз больше, чем Движущая сила вибратора.

Также предусмотрен агрегат для прокладки труб диаметром около 426 мм. Комплект включает вибрационный молоток с приводным двигателем, анкерную раму с направляющими для перемещения вибрационного молота, тяговую реверсивную лебедку с нагнетательным шпинделем, который создает усилие прессования до 300 кН. Труба, подлежащая прокладке, с коническим запасным наконечником установлена ​​своим свободным концом в головке вибрирующего молотка.

Участки труб длиной до восьми метров вставляются в землю один за другим под воздействием вибрационных ударных импульсов и силы нагрузки загрузочного аппарата. Уложенная труба подключена к очередной электросварке. Во время работы установки можно регулировать натяжение пружинной подвески вибрационного молотка с помощью загрузочного ролика в зависимости от сопротивления грунта вставке проложенной трубы, чтобы обеспечить оптимальную комбинацию сила прижима с наиболее эффективным режимом удара.

Скважины пробиваются в землю, затем прокладывают трубы и кабели различного назначения. Трубы, забитые в землю в горизонтальном или наклонном направлении, используются в качестве рабочих трубопроводов или в качестве защитных укрытий для размещения в них коммуникаций. Вертикально забитые трубы могут использоваться в качестве свай.

По назначению пневматический пуансон делится на две группы — для сверления отверстий в земле и для забивания труб в землю. Основным параметром пневматических перфораторов для проходки скважин является наружный диаметр оболочки, то есть диаметр прохода через грунт

Просверлите отверстия для пневматической штамповки, чтобы загнать трубы в землю — максимальный наружный диаметр трубы, которую нужно пробить. Некоторые типы пневматических штампов могут использоваться для изготовления скважин, а также для забивания труб. Независимо от цели пневматические пуансоны имеют одинаковый принцип работы и систему распределения воздуха, одинаковый тип реверсивного устройства и различаются по размеру и массе, энергии и частоте ударов, составу оборудования и устройств.

Каждый пневматический цилиндр состоит из цилиндрического корпуса с наковальней, цельного молотка, золотого воздухораспределительного устройства и гибкой втулки для подачи сжатого воздуха из компрессора. Под воздействием сжатого воздуха, который поочередно обходится ползунком в передней и обратной полосе, барабанщик совершает возвратно-поступательное движение и ударяется о наковальню фюзеляжа, в результате чего автомобиль движется вперед.

В результате образуется прямой колодец с гладкими стенками или труба забивает землю. Обратное движение пневматического пуансона предотвращается трением между его корпусом или стенками трубы и полом. Возврат пуансона через штамповочный вал осуществляется путем изменения направления ударов с помощью реверсивного механизма. Механизм реверса управляется либо вращением рукава подачи воздуха, либо его натяжением.

Для увеличения диаметра скважины пневматические дрели оснащены сменными коническими распределителями, которые крепятся к корпусу машины. Пневматические пуансоны для забивания труб соединены с патрубками с заблокированными трубами.

Для бурения скважин с наружным диаметром (без расширителя) предусмотрено 40 пневматических пуансонов; 50; 63; 80; 100; 125; 160 и 200 мм, для забивания труб — с максимальным диаметром в четыреста забитых труб: 630; 800; 1000; 1250 и 1600 мм. Машины для прокатки скважин в грунте. Все чаще встречаются безударные почвообрабатывающие машины с корпусом для качения в земле горизонтальных, вертикальных и наклонных скважин, которые также называются подставками для пола.

Сверлильный станок состоит из привода (редуктора или гидромотора) и жестко соединен с рабочим органом своим выходным валом. Последний представляет собой самонесущий эксцентриковый вал, на шейках которого закреплены свободно вращающиеся конические ролики. Шейки вала и, соответственно, оси роликов повернуты на угол? к продольной оси вала. Когда вал вращается, ролики вращаются по спирали, центр которой является осью рабочего тела, и ввинчиваются в землю, образуя ствол скважины с уплотненными стенками. Угловой определяет шаг червячного ролика, т. е. подачу рабочего тела за один оборот эксцентрикового вала.

Количество роликов на валу рабочего органа зависит от технологии работы и длины (глубины) проходки. Редуктор приводного двигателя снабжен ребрами для измерения реактивного крутящего момента при вращении вала рабочего органа. Привод катка осуществляется через трос 6 или гидравлический шланг высокого давления. Скорость вала ролика бесступенчато регулируется в широком диапазоне. Средняя скорость проникновения в скважины на разных почвах составляет до двадцати метров в час. В дополнение к бурению скважин для связи, просверленные рельсы используются для укрепления фундаментов существующих зданий и сооружений, для сверления отверстий под сваями и т.д.

Станки с подвижным фонтаном являются экологически чистыми, бесшумными в работе, не передают динамические нагрузки на строительные конструкции и существующие коммуникации и не влияют на обслуживающий персонал. Система наземного прохода для бестраншейной прокладки коммуникаций состоит из прокатного стана, машины для приведения в движение катанки, штанги переменной длины, мобильной нефтяной станции и панели управления.

Масляная станция состоит из гидравлического насоса с приводным двигателем, масляного бака и балластов. Машина для подачи рулона на землю информирует рабочий орган об определенной силе через планку и содержит основание, каретку с механизмом ее перемещения и направляющую, по которой движется каретка. Гидравлический двигатель установлен на тележке для привода выкатывания.

Перед началом погружения машина устанавливается в предварительно запланированное положение, а затем фиксируется на месте с помощью анкеров. Направляющая направляется механизмом винтовой регулировки вдоль расчетной оси будущего ствола скважины. Затем они задействуют механизм перемещения каретки и толкают подборщик в землю, одновременно включая двигатель привода подборщика.

После вставки выкатки по всей длине привод выкатки отключается, каретка отделяется от выкатки и возвращается в исходное положение. Затем поперечная штанга и гидравлический двигатель его привода соединяются промежуточным штоком, и цикл движения повторяется. Когда вальс вставлен в землю, планка увеличивается в разделах инвентаря. Система допускает проникновение горизонтальных отверстий диаметром около 230 мм на расстояние до пятидесяти метров.

Установка закруглена комплектом роликов диаметром пятьдесят, восемьдесят, сто тридцать и даже двести восемьдесят милиметров. Экскаваторные системы с направляющими для пола постоянно совершенствуются, расширяются их технические возможности. В дальнейшем планируется создать Раскаток для бурения скважин диаметром до 2,0 м.

Поскольку основные радикальные усилия предпринимаются при прокладке трубопроводов посредством проколов, необходимо обеспечить определенное расстояние от трубопроводов до поверхности земли, а также от подземных сооружений и соединений. В зависимости от материала связи эти расстояния должны быть: для стальной газовой линии или водопровода — не менее 0,8 м; для подачи воды из чугунных труб — не менее пяти диаметров прокладываемой трубы; для железобетонных и керамических труб — не менее 6 дней ; до стока бетонных труб — не менее 4 дней ; до электрических кабелей — не менее 0,6 м.

Штамповка укладывается в лотки первой-третей категорий диаметром стальных труб до 1720 мм и железобетонных канализационных систем и туннелей различного назначения длиной до восьмидесяти метров. Станзлини (корпус) с матрицей — земля вдавливают, открытый конец снабжен кольцевым ножом, а нижняя часть, в которую входит головка соединения, разворачивается вручную или механически и удаляется с помощью проложенной трубы. Используемые грузоподъемные устройства — это насосные подъемники, в том числе четное число подъемных устройств того же типа с грузоподъемностью до пятисот тонн с грузоподъемностью около полутора тысяч милиметров.

Усилиями втулки переходят магистраль через ее задний конец со стальной прижимной рамой (хомутом) или стальным прижимным кольцом, равномерно распределяющим давление по периметру одного конца трубопровода. Для передачи усилий от домкрата на конец стыка труб после того, как труба будет вдавлена ​​в землю за пределами длины хода стоек домкрата, используются форсунки давления. Длина напорных форсунок должна быть равна или кратна длине хода подъемных стержней.

Обработка грунта, поступающего в открытый конец трубы, осуществляется вручную (с большими диаметрами) с помощью ручных биений и траншейных инструментов или с использованием механических рабочих элементов ковша и мельницы, вибрационного прерывателя и захвата. Ручная обработка почвы характеризуется высокой сложностью, стоимостью и низкой производительностью.

Удаление грязи из труб диаметром до 800 мм в основном гидравлическое. Для удаления мусора из труб большего диаметра используются тележки, ковши, челноки с помощью тросов и лебедок, электромобили и самоходные тележки с съемными или разгрузочными кузовами, ленточный и скребковый транспортер с переменной длиной, транспортируемый и т. д.

Транспортные средства загружаются вручную или с помощью небольших каменных погрузчиков. Плотные грунты перед загрузкой режутся на брикеты с помощью резцов, установленных непосредственно за ножевым кольцом и разрабатываемых вручную или небольшими автоматическими гидравлическими экскаваторами. Несвязные водонасыщенные грунты проходят сами по себе (без использования ручного труда и машин) через люки, изготовленные из стальных мембран, в конвейеры, которые отделяют ножевую часть от остальной части трубы. Количество поступающего грунта регулируется специальными клапанами.

Производительность проникающего проникающего оборудования зависит от физико-механических свойств грунта, диаметра и длины трубопровода, силы домкратов, скорости их стержней, а также от метода разработки и удаления грунта, в среднем полтора метра в час. В качестве примера рассмотрим оборудование и рабочий процесс стальных труб (обсадных труб) диаметром 1220 мм и 1420 мм на длину до 60 м с использованием метода механизированной взрывной выработки.

Установка состоит из четырех основных частей: на челюсти домкратной машины для штамповки трубчатого органа для выработки и удаления грязи, устройства для прижима усилия передаточных домкратов и листовой секции со сметным ножом. Гидравлические цилиндры и насосная станция установлены на основной раме. Силы давления цилиндров передаются на конец трубного соединения через прижимную балку, которая шарнирно соединена со стержнями цилиндров. При входе (реверс) штанги веретена возвращаются вместе с ними в исходное положение. Усилиями наджимной транспортной трубки после пробивки по длине втулки является второе ярмо, которое движется вдоль направления управляющей рамы, и толкающие трубки, длина которых (1500 и 3000 мм) стержней перемещают несколькими втулками. Реактивные усилия домкрата принимают за опору башмака верно.

В этом порядке пробивается. Сначала верхняя тяга вдавливается в землю на длину хода подъемных стержней, а затем стержни с поперечиной возвращаются в исходное положение. В промежутке между фермами и напорные трубы проложены на направляющей раме (длина трубы равна ходу подъемных стержней), и цикл запрессовки повторяется.

После второго цикла ранее установленные сопла заменяются другими, длина которых соответствует двойному ходу подъемных стержней и т. д. Процесс смены форсунок повторяется до тех пор, пока вся тяга не будет вдавлена ​​в землю. Сопла давления снимаются, и в свободном пространстве перед втулками следующий элемент трубопровода устанавливается на направляющих и приваривается к предыдущему.

Сменный рабочий орган включает в себя ковш с неподвижной режущей кромкой, который работает по принципу экскаватора, механизм привода ковша и отгоночный клапан 16 для удаления мусора из трубопровода. Движение и действие рабочего органа обеспечивается двухбарабанной лебедкой с электроприводом с помощью рабочего каната и тягового троса. При натяжении каната связанная система сцепления и цепная передача. Лезвие движется сверху вниз и образует грунт, который выливается в нижнюю часть проложенной трубы.

Удаление грязи осуществляется с помощью клапана стеклоочистителя, который вращается относительно оси крепления и соединен с приводом ковша. Клапан стеклоочистителя может отклоняться вверх и вниз от устья скважины во время эвакуации из грунта. Агрегат оснащен двумя сменными рабочими органами для укладки труб диаметром около двух тысяч милиметров и обеспечивает скорость укладки до 8,4 м / слой при работе в песчаном, суглинистом и суглинистом грунте.

Проникновение экрана используется на глубине до десяти метров или более от основного и дренажного коллектора, а также туннелей, где прокладываются трубопроводы и кабели для различных целей одновременно. Проникновение щита практически в любую почву возможно и осуществляется с помощью специального туннельного щита круглой, прямоугольной, эллиптической или подковообразной формы (в поперечном сечении), под защитой выкопанного грунта, загруженного в транспортные средства и построенные стены, подземные сооружения.

Наиболее распространенными являются цилиндрические экраны, внутренний диаметр которых зависит от требуемого наружного диаметра коллектора или туннеля, который будет построен. Экран проталкивается вдоль оси проникновения с помощью гидроцилиндров в земле, которые расположены вдоль его окружности. Опора для гидроцилиндров — это футеровка конструкции. Развитие почвы, которая проникает в щит, происходит в изголовье, а конструкция подкладки — сзади.

Облицовка туннеля производится командой из железобетонных блоков или труб и железобетона или железобетона. Перед проникновением в экран сооружается вертикальный люк обычно круглого сечения диаметром около восьми метров, глубина которого соответствует глубине коллектора (туннеля). Люк шахты используется для установки монтажной камеры щита, эвакуации грунта на поверхность с помощью вертикального транспорта, пассажирских перевозок и транспортировки материала при раскопках подземного сооружения. При строительстве коллекторов и туннелей используются различные типы туннельных знаков с наружным диаметром около шести метров.

Существуют немеханизированные щиты, работа которых включает в себя использование ручного труда при разработке грунта и загрузку во внутренние туннельные транспортные средства, выравнивающие конструкцию, и механизированные щиты, в которых механизированы работы по выемке грунта, эвакуации и прокладке туннеля.

Механизированные щиты снабжены активными рабочими элементами с периодическим и непрерывным действием для развития грунта и средствами для укладки блоков футеровки конструкции и транспортировки разработанного грунта через щиток к загрузочным устройствам. Такие щиты используются при строительстве коллекторов и туннелей диаметром до шести метров. Рабочие органы знаков могут быть вращающимися (фрезерными), консольными, экскаватороподобными, гидромеханическими и т.д. Щиты с вращающимися волнами являются наиболее распространенными и экскаваторные рабочие лошадки.

Также предусмотрен цилиндрический механизированный щит диаметром 2,56 м с вращающимся рабочим органом, состоящим из роторной части и неподвижного цилиндра. Часть ротора содержит передний конус со сменными ножами для ослабления дна и зубчатое кольцо с внутренним зацеплением, которое соединено с частотой 0,2 с от электродвигателя, соединенного с возможностью вращения, со спиральными лопастями. 10 надежно соединен трансмиссией.

Цилиндр без окружности может перемещаться вместе с частью ротора вдоль направляющих вдоль оси экрана и принимать возвратно-поступательное движение гидравлических лебедок, которые расположены по окружности корпуса с ходом стержня 1000 мм. Под действием лифтеров, которые развивают общую силу до 5200 кН, рабочий орган может перемещаться на расстояние до 1 м независимо от движения щита.

Когда роторный элемент вращается, почва, разрушенная ножами, непрерывно принимается спиральными лопастями и перемещается оттуда вдоль поверхности невращающегося цилиндра к приемному окну 6, через которое лоток со съемными корпусами входит в направляющий бункер конвейер, занос входит. После того, как поверхность разработана, рабочий орган отводится на длину подкладочного кольца, экран перемещается гидравлическими цилиндрами вперед, а следующее подкладочное кольцо из железобетонных трапециевидных блоков размещается сзади с помощью блока. укладчик. С помощью строительного насоса цементный раствор вводится в свободное пространство между подкладкой и полом, и заполняются пазухи.

Эвакуация почвы на поверхность и подача материалов (сборные элементы футеровки, цемент и т. д.) На щит осуществляется с помощью горизонтальных туннелей (двухосные вагоны со съемными кузовами, вагоны, тележки, электромобили) и вертикальных (клеточные подъемники, стреловые краны и т.д.).

Вращающийся корпус может быть выполнен в виде спиральной двух- или трехсторонней лицевой панели, оснащенной сменными режущими инструментами. Передняя панель приводится в движение гидравлическим двигателем через коробку передач или попеременно через храповое устройство, две или три пары гидроцилиндров приводятся в действие насосной станцией. Разрабатываемый грунт загружается в вагоны с помощью шнека или конвейерной ленты.

Механизированный щит диаметром 2,05 м с выемочным рабочим органом, работающий по принципу хвостового фартука. Рабочий орган устанавливается в опорных и ножевых частях защитного корпуса, имеет гидравлический привод и автономное управление. Грязь из ковша рабочего органа выгружается на конвейер, который загружает тележку для туннелей. Экран перемещается шестнадцатью гидроцилиндрами грузоподъемностью сто двадцать пять тонн каждый. В задней части щита расположен блок разбрасывателя для строительства туннельных прокладок.

В туннельном щитке диаметром 2,56 м вращающееся лезвие для формирования лица прикреплено к вращающейся телескопической стреле в вертикальной и горизонтальной плоскости. Скорость туннелирования с механизированными указателями составляет до семи метров за смену.

Прокладка труб своими руками (самостоятельно)

Бестраншейная прокладка труб своими руками в последнее время стала возможной благодаря разработкам российских ученых в области малой механизации. Современные строительные технологии позволяют прокладывать трубопроводы различного назначения по бестраншейной схеме. Конечно, традиционные методы укладки труб в подготовленные траншеи остаются актуальными. В некоторых случаях новая технология является единственным правильным решением:

  • при проведении коммуникаций под шоссе или железной дорогой;
  • в общении под зданиями;
  • под открытым небом, без вырубки леса, повреждения газона и т.д.

Технология проникновения в почву, используемая для прокладки труб в суглинистых глинистых почвах, требует небольшой механизации.

Технология штамповки стали для укладки труб на разных этажах. Корпус представляет собой обычную стальную трубу со специальным ножом на конце, диаметр выбирается по необходимости. Корпус проталкивается, при этом дно не прижимается, как в технике прокола, а входит в трубку. Грязь удаляется из трубы различными способами. После входа в корпус вытягиваются трубки меньшего размера или кабели.

Предусматриваются различные технические средства прокладки трубопровода и бурения:

  • Техника бурения (горизонтальная или наклонная) — Используя сверла, можно подготовить небольшие трубы, длина сверла, независимо для песчаных почв.
  • Технология туннелирования или туннелирования для трубопроводов редко используется в малоэтажном строительстве.
  • Установка отечественного УПГСИ-25У или импортного 80-серии, возможны другие варианты.
  • Компрессор и силовая установка с дизельным двигателем, вырабатывающая достаточно электроэнергии для работы одной из вышеуказанных установок.
  • Автомобиль грузоподъемностью до 5 тонн с манипулятором.
  • Используямини-экскаватор, вы можете подготовить стартовую и финишную яму, копая вручную.
  • Инструменты для определения направления и длины прокола, от профессиональных геодезических инструментов до примитивной измерительной рулетки.

Предполагается определенный порядок действий. Необходимо совершить следующие шаги:

  1. Готовим стартовые и финишные траншеи в отмеченных местах. Минимальные размеры пусковых траншей: длина до трех метров, ширина от полутора метров. Минимальные размеры готовой траншеи намного меньше, могут быть в пределах одного метра. Глубина зависит от задач работы. Напоминаем, что прокол возможен только на тяжелых почвах, без наличия камней, щебня в толще почвы и других твердых препятствий. Поэтому прокол под дорогой делается под гравийной подушкой. В некоторых случаях в полу используются сборные углубления.
  2. Опустите краном или вручную прокол и установите его в нижней части траншеи. Формирование на задней стороны подпорной стенки не требуется и для установки в доме , ни для установки в импорте. Укажем направление, глубину проникновения и угол наклона места прокола.
  3. Установите стальной стержень перед началом прокола. Мы прикрепляем заостренный наконечник в форме козырька на конце сверла. Подключаем к компрессору. После того, как стержень проник в землю, его нужно прикрутить, пока следующий стержень не достигнет желоба.
  4. Отсоедините наконечник от стержня и вверните расширитель нужного диаметра. Мы меняем акцент на установке и включаем его, чтобы убрать полюса. Отвод втягивающего устройства расширяет пол, стержни удаляются по мере их перемещения и так далее до конца отвода.
  5. Чтобы сохранить канал большого диаметра, продолжайте работу и замените сопло большего диаметра на выходе. Труба или кабель проталкивается в сформированное отверстие. Работа окончена.

Результаты чтения статьи дают первый обзор возможностей для работы на компактном заводе по определению грунта. Обращаем ваше внимание на обучающее видео по технологии бестраншейной и бестраншейной прокладки труб с неконтролируемой системой выравнивания грунта.

© 2019 — 2020, wpadmincheg963. Все права защищены.

Похожие статьи:

  1. Прокладка коммуникаций по методу бестраншейной прокладки трубопровода — современного метода строительства
  2. Агрегаты, техника, машины и комплектующие для бестраншейной прокладки трубопроводов, реновации труб БПТ
  3. Особенности технологии бестраншейной прокладки трубных коммуникаций
  4. Методы бестраншейной прокладки трубных коммуникаций под землей
  5. Основные способы бестраншейной прокладки трубных коммуникаций
  6. Оборудование для бестраншейной прокладки и ремонта трубных коммуникаций
  7. Технологии бестраншейной прокладки коммуникаций на современном оборудовании
  8. Технические аспекты при бестраншейной прокладке трубопроводов и коммуникаций. Траншейная и бестраншейная прокладка трубопроводов
  9. Машины разрушения гидростатического типа для замены трубных коммуникаций
  10. Установка для бестраншейной прокладки труб
  11. Оборудование для бестраншейной прокладки труб
  12. Оборудование, которое используется при методе бестраншейной замены трубопроводов с применением гидравлических разрушителей труб
  13. Методы бестраншейной замены коммуникаций
  14. Общие сведения о бестраншейной прокладке трубных коммуникаций
  15. Выделим основные методы прокладки трубопроводов и коммуникаций
  16. Бестраншейная прокладка коммуникаций в городе. Плюсы и минусы
  17. Прокладка трубных коммуникаций под железными дорогами
  18. Лизинг оборудования для прокладывания и ремонта трубных коммуникаций бестраншейным способом
  19. Прокладка коммуникаций без выкапывания траншей
  20. Установки для бестраншейной прокладки кабелей и проводов. Купить
  21. Бестраншейный способ прокладки труб
  22. Установки для прокола грунтов при прокладке трубных коммуникаций
  23. Способы прокладки коммуникаций при задействии бестраншейных технологий. Микротоннелирование
  24. Закрытая прокладка коммуникаций
  25. Способы прокладки трубопроводов
  26. Методы бестраншейной замены коллекторов
  27. Микротоннелирование. Проход в землю. Туннельные бурильные машины (щиты)
  28. Способы бестраншейной прокладки трубопроводов
  29. Виды бестраншейной прокладки сетей
  30. Цена бестраншейной прокладки труб
  31. Комплектующие для установок бестраншейной прокладки трубных конструкций
  32. Оборудование для выполнения бестраншейной прокладки трубопроводов
  33. Ремонт канализации с помощью метода бестраншейной прокладки трубопроводов
  34. Оснастка установок и оборудование для бестраншейной прокладки трубопроводных магистралей
  35. Замена водопроводящих сетей с применением техники для бестраншейной прокладки трубопроводов
  36. Этапы прокладки подземных коммуникаций методом ГНБ
  37. Бестраншейный метод прокладки газопроводных коммуникаций
  38. Установка для бестраншейной прокладки трубных конструкций в грунт методом управляемого прокалывания
  39. Лучший метод для прокладки коммуникаций под землей
  40. Метод бестраншейной прокладки трубопроводов и особенности проведения работ по сварке стыков труб
  41. Оборудование для прокладки коммуникаций бестраншейным способом
  42. Оборудование для прокладки кабеля: лебедки гидравлические, натяжные и тормозные машины, комплектующие
  43. Натяжное оборудование для ВЛ. Лебедки для прокладки кабеля. Гидравлические натяжные и тормозные машины
  44. Прокол и ГБН — методы прокладки трубных коммуникаций без рытья траншей
  45. Комплексный подход к решению проблем бестраншейной замены труб
  46. Особенности и важные принципы закрытой подземной прокладки коммуникаций под землей
  47. Горизонтально-направленное бурение ГНБ — современный способ прокладки и возведения подземных коммуникаций
  48. Прокладка труб и коммуникаций бестраншейными методами. Ключевые моменты
  49. Строительство коммуникаций. Технология строительства коммуникаций. Оборудование для строительства коммуникаций всех типов. Процесс
  50. Методика бестраншейной прокладки кабелей в охранных зонах КЛСС

БАТ-М: советский «терминатор» для прокладки дорог

БАТ-М: советский «терминатор» для прокладки дорог

И действительно: если посмотреть на машину в работе, складывается впечатление – для нее не существует никаких преград. Изначально спецтехника БАТ (модификации БАТ-М и БАТ-2 разработаны позже) была предназначена для военных. С ее помощью прокладывают трассы на бездорожье, пробивают проходы в заграждениях, готовят спуски к переправам, заваливают грунтом рвы. То есть делают все, чтобы обеспечить беспрепятственный проезд техники. Серийный выпуск путеукладчика наладили в 1966-м.

Внешне это тягач, оборудованный бульдозерным ножом, краном, рыхлителем. Впрочем, возможно установка и иного, дополнительного оснащения. Машину привлекают к планировке земельных участков, также она может разбирать камни. О ее способностях говорит прозвище, которое дали БАТ в узких кругах – «инженерный танк».

БАТ-М: советский «терминатор» для прокладки дорог

БАТ-М гребет снег, прокладывая дорогу. Фото: YouTube.com

Впрочем, здесь есть доля истины – ходовая часть путеукладчика взята от Т-54. «На гражданке» эта техника используется МЧС и в дорожном строительстве для прокладки магистралей в труднопроходимой местности.

Конструкция БАТ-М

Она базируется на тягаче АТ-Т. Среди основных систем – бульдозерный отвал с органами его управления, ВОМ для соединения с различным оборудованием, гидравлический и пневматический приводы, а также электрика. С помощью ножа машина срезает грунт и перемещает его. Отвал находится в передней части БАТ-М (при транспортировке на расстояние до 5-и км подвешивается на цепи, если нужно ехать дальше – опускается на платформу).

С задратым ковшом БАТ-М напоминает какого-то монстра. Фото: YouTube.com

В бульдозерную систему, кроме собственно ножа, входит Г-образная сварная рама с толкателем, пара крыльев, лыжи с соединителями. Для расширения возможностей БАТ-М устанавливается кран-лебедка, способный работать с грузами массой до 2-х тонн. Управляется он через дистанционный пульт, что позволяет справляться с поднятием и опусканием тяжестей одному человеку.

Силовой агрегат

Эту роль может играть один из трех дизельных двигателей: А-401, его модификация с индексом «А» или А-401Г. Все моторы – двенадцатицилиндровые, имеют объем 38,8 л и развивают до 415 «лошадей». Путеукладчик оснащается тремя баками под горючее, рассчитанными на 1200 л (основной – 577, дополнительные 210 и 315 л).

Движок расположен впереди и частично – внизу. Фото: YouTube.com

Расход топлива не такой уж большой для подобной техники – полностью заправленная машина проработает до 15 ч или проедет полтысячи километров. Достигаемая скорость – 35 км/ч. Весит БАТ-М 27,5 тонн. Другие технические параметры БАТ-М:

✅ длина, ширина, высота – 7, 5 (возможно 4 и 4,5) и 3,75 м
✅ клиренс – 42,5 см
✅ ширина гусеницы – 59 см
✅ преодолеваемый уклон – до 40°
✅ брод – до 1,1 м

Кроме того, путеукладчик может преодолеть ров шириной в 1,8 м. Кабина рассчитана на троих человек. Пуск двигателя осуществляется аж тремя способами: через электрический стартер, посредством сжатого воздуха или от наружного источника напряжения.

Ходовая часть

Любой из вышеописанных моторов агрегатируется с трехходовой пятискоростной МКПП (плюс одна задняя передача). Поворачивает гигант благодаря двухступенчатой планетарной системе.

Широкие траки гарантируют минимальное давление на грунт. Фото: YouTube.com

Движитель – гусеницы (по 93 трака, минимальное число – 86) от того же Т-54, на пяти опорных катках. Колесо в задней части оснащено натяжителем, переднее имеет съемные венцы. Подвеска – на торсионах, вилы которых размещены над дном машины в поперечном положении. При необходимости на гусеницы устанавливаются съемные грунтозацепы – по 18 штук на каждую.

Электрика и пневматика

Бортовое напряжение составляет 24 В, которое обеспечивает генератор типа Г-53, выдающий полтора киловатта мощности. Для пуска двигателя применяется четыре батареи емкостью по 140 А*ч. Каждый аккумулятор весит по 62 кг! Электрическая схема – однопроводная.

Приборов на панели довольно много. Фото: YouTube.com

Также на борту имеется двухцилиндровый компрессор и ресиверы объемом в 90 л. Максимально нагнетаемое давление в пневматической системе – 7,35 кг на кв. см.

Технические особенности БАТ-М

При разработке машины был применен ряд любопытных (и, как показала практика, правильных) инженерных решений. Например, при соответствующем монтаже ножа, «танк» может работать, как обычный бульдозер, грейдер или двухотвальный агрегат. Подобная универсальность сделала машину незаменимой при прокладке дорожных магистралей на участках со сложным рельефом. Второй интересный момент – наличие лыжи, устанавливаемой перед ножом. Благодаря ей, БАТ-М может срезать грунт нужной толщины. Этот дополнительный элемент работает через гидравлику. И еще: специальная платформа на «корме».

Дополнительный элемент рабочего органа – лыжа. Фото: YouTube.com

На площадке закрепляются рабочие агрегаты (например, отвал), что сводит к минимуму нагрузку на передок, а это, в свою очередь, ведет к повышению проходимости. Даже по сравнению с обычным танком, БАТ-М быстрее перемещается по песку, рыхлому грунту либо заболоченной почве, снегу. Имеющаяся на борту путеукладчика кран-лебедка позволяет ему вытащить самого себя из какой угодно грязи: длина троса составляет 100 м, диаметр 28 мм, а вылет стрелы – 5,4 м.

Бульдозерный отвал работает через гидравлику. Фото: YouTube.com

Из относительных минусов стоит отметить, что машина не годится для постоянных и длительных землеройных работ (собственно, под них она и не проектировалась). Это связано с чрезмерно габаритным рабочим органом, если сравнивать его по массе с весом самого путеукладчика.

БАТ-2

Модернизированный вариант начали разрабатывать в 70-х. Это более мощная и габаритная машина, если сравнивать ее с предшествующей моделью. БАТ-2 разработан на основе армейского тягача МТ-Т, ходовая часть позаимствована у танка Т-64. На машине установлен иной, более мощный дизельный двигатель В-46-4. Он также имеет 12 цилиндров, дополнительно оснащен турбонаддувом. В итоге мотор выдает 710 «лошадей». Путеукладчик БАТ-2 рассчитан на «обслуживающий персонал» в два человека плюс шесть «пассажиров»-десантников, если техника используется в армии. Кабина герметичная, оборудована вентиляционной системой с фильтрами.

БАТ-2 имеет большие размеры и мощность. Фото: YouTube.com

Если сравнивать БАТ-2 с предыдущей моделью, то последняя по функциональности уступает «потомку». Однако есть и «ложка дегтя». Последователь имеет большие габариты (длина 12,65, ширина 4, высота 3,34 м) и массу (39,7 т). Такие характеристики «обеспечили» большее давление на грунт, что снизило проходимость по сравнению с БАТ-М. Маневренность ухудшилась.

Транспортировка БАТ-2 – заезд на грузовую платформу. Фото: YouTube.com

Также у модернизированной версии увеличился расход топлива и стало дороже техническое обслуживание. На 100 км «монстр» потребляет до 300 л горючего, а за час работы – не менее 80-ти. Да и сам «инженерный танк» БАТ-2 имеет более высокую стоимость. Именно поэтому предыдущий вариант путеукладчика и поныне встречается на строительстве дорог, у МЧС и иных профильных структур.

БАТ-М сегодня

Путеукладчик, выпущенный более полувека назад, до сих пор не утратил своей актуальности. Помимо вышеперечисленных преимуществ, машина имеет относительно комфортабельную кабины. Кроме вентиляции в жару предусмотрена система отопления для зимнего времени, благо, двигатель частично располагается внизу, под ногами водителя. У техники – хорошая ремонтопригодность: проблем с запчастями не возникает.

БАТ-М на службе в МЧС. Фото: YouTube.com

На вторичном рынке БАТ-М продают в среднем за цену в 1 млн 200 тыс. руб. Если удастся получить технику «с хранения», стоимость вырастет, как минимум, в два раза. Довольно много объявлений о реализации запчастей к этой машине.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *