Принцип действия:
Стволопроходческая установка (VSM) в действии
С момента разработки в 2004 году технология VSM (Vertical Shaft Sinking Machine) компании Herrenknecht зарекомендовала себя во всем мире для безопасного и эффективного строительства вертикальных шахт. Этот уникальный механический процесс проходки шахт демонстрирует свои преимущества, особенно в условиях грунтовых вод, и может применяться практически во всех типах грунтов с прочностью на сжатие до 140 мегапаскалей.
Разработка грунта и сооружение шахты за один этап
Каждая стволопроходческая установка компании Herrenknecht состоит из двух основных компонентов - стволопроходческой машины и погружных домкратов. Стволопроходческая установка опускается в стартовую шахту и прочно крепится к стенкам своими тремя расчалочными блоками. Вращающийся режущий барабан, оснащенный зубьями, прикреплен к телескопической стреле. Этот рабочий орган разрабатывает грунт в основании шахты. Стрела выдвижная и может выдвигаться вверх и вниз, либо вращаться. Следовательно, постепенно можно разработать грунт по всему поперечному сечению шахты. Разработанный материал удаляется гидравлически, посредством погружного насоса и перемещается на поверхность к сепарационной установке. Нижнее бетонное кольцо шахты, также называемое ножевым кольцом, имеет скошенную форму и вследствие этого врубается в грунт снизу. В дополнение к этому, наличие зазора между грунтом и внешней стенкой бетонных колец, который разрабатывается рабочим органом, в сочетании с бентонитовой смазкой уменьшает силу трения между стенками шахты и окружающим грунтом. На поверхности, 3 - 4 погружных домкрата прочно крепятся к кольцеобразному бетонному основанию вокруг шахты. Они прикрепляются стальными тросами к нижнему кольцу бетонного основания крепи шахты. Таким образом, всю шахту можно удерживать и опускать управляемо во время разработки грунта. Одновременно с этим на поверхности происходит сооружение кольца с использованием сборных бетонных элементов. Одновременные рабочие процессы (разработка грунта, удаление разработанного грунта, сооружение и опускание шахты) позволяют технологии VSM показывать высокую скорость проходки - до 5 метров за смену.
Принцип Функционирования
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Шаг за шагом к готовой шахте
В начале буровых работ шахта заполняется водой, создавая водный контур для извлечения вскрышных пород и исключая необходимость понижения уровня грунтовых вод. Сепарационная установка отделяет материал от воды, которая закачивается обратно. В то время как на поверхности ведется кольцевая выемка, сооружение постоянно осушается. По достижении заданной глубины машина извлекается, шахта заделывается подводным бетоном, а кольцевое пространство заполняется раствором. После откачки воды шахта готова к дальнейшему использованию.
Режущий барабан, оснащенный режущим инструментом, рыхлит почву на дне шахты.
Удаление разработанного материала на поверхность с помощью погружного насоса
Контролируемое опускание крепи ствола с помощью погружных домкратов
Сооружение шахты на поверхности посредством армированных железобетонных блоков или монолитного бетона.
Все управляется сверху
Все рабочие процессы управляются и контролируются с поверхности. Помимо сепарационной установки, погружных домкратов и подъемных лебедок, оборудование рабочей площадки включает в себя контейнер управления и блоки питания. Вся доступная информация о разработке грунта собирается и визуализируется в контейнере управления. Здесь в распоряжении оператора полный обзор ситуации, что позволяет ему соответствующим образом отреагировать в любой момент времени. После завершения разработки грунта или при смене режущего инструмента стволопроходческая машина поднимается посредством подъемных лебедок. Преимущества модульной конструкции установки становятся особенно очевидными в условиях городской застройки. Оборудование можно приспосабливать к различным потребностям. Например, сепарационная установка может быть установлена на улице рядом с рабочей площадкой, если рядом с шахтой недостаточно места.
Широкий спектр применения
Шахты, сооружаемые с использованием технологии VSM компании Herrenknecht, имеют широкий спектр применений. Имея диапазон диаметров от 4,5 до 18 метров, они могут использоваться как стартовые и приемные шахты для операций по прокладке тоннелей, входные и вентиляционные шахты для транспортных тоннелей, или как места доступа и обслуживания для всех видов подземных зданий и сооружений. Более того, специальные решения, такие как расположенные в городской черте шахты для подземной парковки (башни подземной парковки) или разведочные и вентиляционные шахты для разработки месторождений полезных ископаемых расширяют спектр применений этих универсальных установок. Инновационная технология VSM продемонстрировала свои преимущества на нескольких проектах. Она позволяет сооружать вертикальные шахты всех видов безопасно, быстро и экологически безвредно. Ее преимущества становятся особенно очевидными в трудных геологических условиях ниже уровня грунтовых вод и в условиях ограниченного рабочего пространства.
ОСТАЛИСЬ ВОПРОСЫ?
МЫ ГОТОВЫ ПОМОЧЬ!
Steffen Dubé
Генеральный директор Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc., США
Герхард Гойссер
Управляющий директор Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.