Ключевые технологии и приемы использования щитовых проходческих комплексов при сооружении туннелей
Шрифт:
6.1.3. Функция резцовой головки
В качестве примера возьмем резцовую головку спицевого типа, как показано на рис. 6-24. Система резцовой головки включает в себя инструменты (такие как червячные фрезы, резак, дуговые скребки, копировальный резак и т. д.) и основную конструкцию резцовой головки. Среди них основной корпус резцовой головки снабжен характерными конструкциями, такими как пористое отверстие, открывающаяся канавка, периферийное отверстие, износостойкая полоса и стержень для перемешивания. Система резцовой головки вместе выполняет следующие
(1) Функция выемки грунта: когда резцовая головка вращается, фреза разрезает грунтовую массу на поверхности туннеля, так что вынутый грунт со шлаком попадает в почвенную камеру через отверстие резцовой головки.
(2) Функция стабилизации: поддержка и стабилизация поверхности.
(3) Функция перемешивания:
1. Для выравнивания давления на грунт при щитовой проходке резцовая головка перемешивает почву со шлаком в резервуаре для грунта, чтобы он имел определенную степень пластичности, а затем выгружает его через винтовой конвейер.
2. Для защитной конструкции из грязевой воды срезанная почва со шлаком полностью смешивается с бентонитовой почва со шлаком путем вращения и перемешивания круга ножа, оптимизации регулирования давления грязевой воды и улучшения однородности грязи, а извлеченная почва со шлаком перекачивается в жидком виде на станцию разделения грязевой воды, расположенную на земле, через выпускную трубу для грязи.
Рис. 6-24. Конструкция резцовой головки с защитным экраном
6.1.4. Тип и конструкция резцовой головки
1) Разделение по структуре
(1) Панельная резцовая головка
Панельная резцовая головка, показанная на рис. 6-25, проста в установке червячных фрез, поэтому подходит для рытья туннелей, содержащих пласты породы. Опора резцовой головки разделяет почвенный бункер на две части. Преимущества и недостатки:
1. Во время проходки экранированных туннелей возникает перепад давления между давлением грунта в резервуаре для грунта и давлением грунта на поверхности выемки, а величину перепада давления определить нелегко из-за влияния раскрытия панели, что делает затруднительным контроль давления грунта на поверхность выемки.
2. Из-за влияния скорости открывания панели почва со шлаком не плавно поступает в отсек для грунта, легко склеивается и засоряет, нагрузка на инструмент велика, а срок службы короткий. Особенно при строительных работах со слоями глины, хотя почва за пределами центральной области резцовой головкитечет плавно, поток почвы в центральной области плохой, и она легко накапливается в течение длительного времени, образуя глинистую корку.
3. Размер гальки, попадающей в резервуар для почвы, можно ограничить, задав размер отверстия резцовой головки.
(2) Резцовая головка со спицами
Резцовая головка со спицами, показанная на рис. 6-26, подходит для работы с песком, гравием и мелкозернистыми песчаными и галечными образованиями. Преимущества и недостатки:
Рис. 6-25.
Рис. 6-26. Резцовая головка со спицами
1. Имеется всего несколько спиц с большим коэффициентом раскрытия от 70% до 75%, а за спицами находится стержень для перемешивания, обеспечивающий плавное поступление почвы и песка и помогающий предотвратить прилипание глины, которая склеивается и блокирует.
2. Поскольку блокировка панелей отсутствует, почва со шлаком напрямую попадает в резервуар для грунта с поверхности выемки, также отсутствует ослабление давления грунта, то есть давление грунта на поверхность выемки равно измеренному давлению грунта, поэтому можно эффективно держать под контролем оседание поверхности земли.
3. Нагрузка на резец небольшая, а срок службы большой.
4. Червячная фреза легко устанавливается (рис. 6-27), и ее можно использовать для проходки туннелей в выветриваемых породах, пластах с неравномерной твердостью или пластах из твердых пород.
5. Червячная фреза, как правило, рассчитана на взаимозаменяемость с рожковым резком для снятия фаски. Таким образом, червячная фреза в соответствии с геологическими потребностями может быть заменена рожковым резком для снятия фаски. Она более приспособлена к одному мягкому слою почвы, например, к песку и почве, чем панельная резцовая головка.
6. Установки на съемную панель спицы достаточно, для того чтобы превратить в панельная резцовая головка.
7. Режущий нож расположен послойно, что позволяет укрепить сплав режущего ножа, чтобы повысить его износостойкость и ударопрочность.
8. Износ резца резцовой головки велик, и улучшить качество почвы со шлаком сложнее.
В отличие от этого резцовая головка спицевого типа более приспособлена к одному слою мягкой почвы, такой как песок и почва, чем резцовая головка панельного типа. Поэтому для защиты от шлама обычно используется панельная резцовая головка. Щит грунтопригруза на землю может иметь панельный или спицевый тип в зависимости от различных почвенных условий.
(3) Комбинированная резцовая головка
Преимущества и недостатки комбинированной резцовой головки
1. Пласт мягкого грунта легко образует глинистую корку и блокирует кабину во время строительных работ. Поэтому рекомендуется использовать небольшую панель и резцовую головку со спицами (рис. 6-28), а также центральную опорную конструкцию колонны, чтобы уменьшить образование глиняной корки в центре.
Рис. 6-27. Резцовая головка со спицами и червячной фрезой