Tuning escudos: descripción, propósito. Perforación horizontal

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La humanidad ha estado desarrollando con éxito el espacio subterráneo durante más de un siglo. Estamos hablando no solo de los subterráneos, que están presentes en todas las grandes ciudades del mundo, sino también de los trabajos mineros creados para la extracción de minerales. En ambos casos, se utilizan equipos especiales: escudos de túneles, que garantizan la seguridad de los equipos y del personal de mantenimiento durante los movimientos de tierra.

El primer escudo para túneles se utilizó en 1825 durante la construcción de un túnel bajo el río Támesis. Desde entonces, este tipo de equipo se ha utilizado repetidamente en la construcción de subterráneos en ciudades tan grandes como Moscú, San Petersburgo, Ekaterimburgo y otras megalópolis.

Escudo de afinación

Tuning shield es una estructura metálica prefabricada móvil en forma de cilindro hueco. Se construye en el sitio de trabajo de una mina o durante la construcción de un metro para proteger las minas colocadas en una dirección horizontal del colapso. A veces también se le llama soporte temporal o móvil: un diseño especial,que se está construyendo para proteger las paredes del túnel del colapso.

Estructuralmente, los escudos de túneles son un conjunto complejo de equipos, que incluye tres partes principales:

1. Cuchillo. En él tiene lugar el proceso mismo de perforación y extracción de roca.
2. Referencia. Sirve para acomodar equipos auxiliares, así como gatos hidráulicos, obligando al escudo a moverse hacia adelante.
3. Cola. Proporcione protección al personal cuando monte soporte permanente.

El escudo de túneles puede incluir una variedad de equipos que son necesarios para simplificar el trabajo de desarrollar una cara, transportar masas de tierra, fortalecer y proteger las paredes contra el colapso.

Diseño de escudo de túnel

Los elementos principales del escudo son el caparazón y el anillo del cuchillo, en el que se encuentran los elementos de corte del escudo de túnel. En algunos modelos, los "cortadores" están hechos en forma de insertos de aleación dura ubicados en un cierto ángulo entre sí en la superficie de trabajo del rotor, así como un anillo de soporte.

Adelante, en el espacio frente a las cuchillas, el escudo avanza mediante cilindros hidráulicos que descansan sobre el último anillo de revestimiento. Después de eso, los cilindros hidráulicos de fondo de pozo están involucrados en el proceso, que presionan los paneles de madera prefabricados contra la roca para que no se derrumbe.

El espacio libre entre el soporte y los anillos de cuchillas se divide en celdas mediante particiones verticales y en gradas mediante mamparos horizontales. Dentro de estos compartimentos se encuentraequipo necesario. Los mamparos horizontales se pueden ampliar con gatos hidráulicos.

Clasificación de escudos para túneles por forma de sección transversal

Por regla general, los escudos para túneles se ensamblan directamente en el lugar de trabajo. El anillo de soporte y el anillo de la cuchilla están construidos con segmentos de acero, y la cubierta está formada por láminas de acero dobladas a lo largo de una superficie cilíndrica.

El equipo de perforación horizontal difiere en la forma de la sección transversal, las dimensiones, el método de desarrollo y el área de aplicación. La forma de sección transversal más común es un círculo. Menos comunes son los autos rectangulares, arqueados y de otras formas.

Tipos de escudos según la longitud del diámetro

Según los diámetros de los escudos de túneles, se distinguen los siguientes tipos de estructuras:

1. Pequeño (hasta 3200 mm) - utilizado en servicios urbanos para colocar túneles colectores.
2. Medio (hasta 5200 mm): se utiliza para la instalación de comunicaciones hidráulicas y minería.
3. Grande (más de 5200 mm): se practica al crear túneles ferroviarios, líneas de metro, grandes explotaciones mineras.

El área de la sección transversal de la superficie de trabajo varía de 10 a 16 o más metros cuadrados, dependiendo del diámetro de la superficie de trabajo.

Tipos de equipo por método de revelado facial

Al desarrollar minerales o crear comunicaciones subterráneas, varios tipos realizan perforaciones horizontalesescudos de túnel.

Se diferencian en el grado de mecanización de los órganos ejecutivos:

1. Totalmente mecanizado. Para destruir la roca en tales estructuras, se utilizan equipos especiales: excavadoras, planetarios, cuerpos de trabajo de varillas, así como instalaciones de impacto hidromecánicas.
2. Mecanizado parcialmente. La ausencia de un dispositivo especial para el desarrollo de capas de suelo es su característica exclusiva. Para destruir rocas, aquí se utilizan martillos neumáticos, se realizan voladuras o se presiona la parte delantera puntiaguda del escudo contra el suelo.
3. Protectores de túnel especiales. En tales estructuras, la parte de la cabeza está cerrada. Se utilizan para crear túneles en condiciones geológicas particularmente difíciles.

Al mismo tiempo, las estructuras se dividen en tipos diseñados para trabajar en diversas condiciones: suelos húmedos, para el desarrollo de caras en rocas sueltas e inestables y para penetrar en terrenos con una resistencia de 0,5 a 5 y superior.

Propósito del equipo

Los escudos de afinación se utilizan para crear minas en dirección horizontal. Este tipo de trabajo se denomina "perforación horizontal" y se utiliza en diversas ramas de la actividad humana. La mayoría de las veces se usa para crear y expandir los subterráneos existentes, para desarrollar minerales.

Recientemente, el tendido de varias líneas de comunicación debajo del automóvilcarreteras, alineaciones y otros medios de comunicación, denominados perforación direccional horizontal o HDD.

Perforación direccional horizontal

El uso generalizado de esta tecnología se debe a su alta eficiencia económica. Específicamente:

• elimina la necesidad de reparar las carreteras después de los eventos;
• no es necesario bloquear el flujo de tráfico y crear desvíos;
• es posible colocar nuevas líneas sin violar la integridad de las existentes.

Al aplicar el método de perforación direccional horizontal, el operador del escudo de tunelización crea un orificio piloto, que luego se expande con un rebordeador, un expansor de acción inversa. Se está tirando una cadena de tubería a través del túnel terminado.

Como este último, a menudo se utiliza una funda de polímero, que luego se rellena con hormigón. Después de que la mezcla de cemento se endurece (alrededor de 21 días), la nueva línea de comunicación está lista.

Tuning escudos hoy

Un ejemplo vivo del uso de un escudo de túnel puede ser la construcción de una sección del túnel a lo largo del "radio Frunzensky" con una longitud de 3760 metros entre las estaciones "Prospect of Glory" y "Yuzhnaya" en el metro de San Petersburgo.

El proyecto involucra a una empresa de Alemania, Herrenknecht AG, que se compromete a fabricar un escudo para túneles. Metrostroy es una empresa participante del lado ruso, cuyos empleados desarrollaron un proyecto para crear el primer túnel de doble vía en el espacio postsoviético.

Anteriormente empresa nacionalya cooperó con un fabricante alemán. El escudo Aurora proporcionado por él se usa activamente para la construcción de pasajes inclinados en la estación Spasskaya.