Boucliers de réglage : description, objectif. Forage horizontal

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Humanity développe avec succès l'espace souterrain depuis plus d'un siècle. Nous parlons non seulement des métros, qui sont présents dans toutes les grandes villes du monde, mais aussi des chantiers miniers créés pour l'extraction des minéraux. Dans les deux cas, des équipements spéciaux sont utilisés - les boucliers de tunnel, qui garantissent la sécurité des équipements et du personnel de maintenance lors des travaux de terrassement.

Le premier bouclier de tunnel a été utilisé en 1825 lors de la construction d'un tunnel sous la Tamise. Depuis lors, ce type d'équipement a été utilisé à plusieurs reprises dans la construction de métros dans des villes aussi importantes que Moscou, Saint-Pétersbourg, Iekaterinbourg et d'autres mégapoles.

Bouclier de réglage

Tuning shield est une structure métallique préfabriquée mobile sous la forme d'un cylindre creux. Il est construit sur le site d'une mine en activité ou lors de la construction d'un métro pour protéger les mines posées horizontalement contre l'effondrement. Parfois, on l'appelle aussi un support temporaire ou mobile - une conception spéciale,qui est en cours de construction pour protéger les murs du tunnel de l'effondrement.

Sur le plan structurel, les boucliers tunnel sont un ensemble complexe d'équipements, qui comprend trois parties principales:

1. Couteau. Le processus même de forage et d'extraction de roche s'y déroule.
2. Référence. Sert à accueillir des équipements auxiliaires, ainsi que des vérins hydrauliques, forçant le bouclier à avancer.
3. Queue. Assurer la protection du personnel lors de l'érection d'un support permanent.

Le bouclier de tunnel peut inclure une variété d'équipements nécessaires pour simplifier le travail de développement d'un front, de transport de masses de terre, de renforcement et de protection des murs contre l'effondrement.

Conception du bouclier du tunnel

Les principaux éléments du bouclier sont la coque et l'anneau de couteau, sur lesquels se trouvent les éléments coupants du bouclier de tunnel. Dans certains modèles, les "couteaux" sont réalisés sous la forme d'inserts en alliage dur situés à un certain angle les uns par rapport aux autres sur la surface de travail du rotor, ainsi qu'une bague de support.

En avant, dans l'espace devant les couteaux, le bouclier est avancé par des vérins hydrauliques qui reposent sur le dernier anneau de garniture. Après cela, des vérins hydrauliques de fond de trou sont impliqués dans le processus, qui pressent les panneaux de bois préfabriqués contre la roche afin qu'elle ne s'effondre pas.

L'espace libre entre le support et les anneaux porte-couteau est divisé en alvéoles par des cloisons verticales et en gradins par des cloisons horizontales. Dans ces compartiments se trouveéquipement nécessaire. Les cloisons horizontales peuvent être étendues à l'aide de vérins hydrauliques.

Classification des boucliers tunnel par forme de section

En règle générale, les boucliers de tunnel sont assemblés directement sur le chantier. L'anneau de support et l'anneau de couteau sont construits à partir de segments d'acier et la coque est formée de tôles d'acier pliées le long d'une surface cylindrique.

L'équipement de forage horizontal diffère par la forme de la section, les dimensions, la méthode de développement et le domaine d'application. La forme de section transversale la plus courante est un cercle. Les voitures de formes rectangulaires, arquées et autres sont moins courantes.

Types de boucliers selon la longueur du diamètre

Selon les diamètres des boucliers de tunnel, les types de structures suivants sont distingués:

1. Petit (jusqu'à 3200 mm) - utilisé dans les services urbains pour la pose de tunnels collecteurs.
2. Medium (jusqu'à 5200 mm) - utilisé pour la pose de communications hydrauliques et minières.
3. Grand (plus de 5200 mm) - pratiqué lors de la création de tunnels ferroviaires, de lignes de métro, de grands chantiers miniers.

La section transversale de la surface de travail varie de 10 à 16 mètres carrés ou plus, selon le diamètre de la surface de travail.

Types d'équipements par méthode de développement du visage

Lors du développement de minéraux ou de la création de communications souterraines, le forage horizontal est effectué par différents typesboucliers de tunnel.

Ils diffèrent par le degré de mécanisation des organes exécutifs:

1. Entièrement mécanisé. Pour détruire la roche dans de telles structures, un équipement spécial est utilisé - excavatrice, planétaire, organes de travail à tige, ainsi que des installations d'impact hydromécanique.
2. Partiellement mécanisé. L'absence d'un dispositif spécial pour le développement des couches de sol est leur caractéristique exclusive. Pour détruire les rochers, des marteaux-piqueurs sont utilisés ici, des dynamitages sont effectués ou la partie avant pointue du bouclier est enfoncée dans le sol.
3. Boucliers de tunnel spéciaux. Dans de telles structures, la partie de tête est fermée. Ils sont utilisés pour créer des tunnels dans des conditions géologiques particulièrement difficiles.

Dans le même temps, les structures sont divisées en types conçus pour fonctionner dans diverses conditions - sols humides, pour le développement de faces dans des roches meubles et instables et pour pénétrer dans des terres d'une résistance de 0,5 à 5 et plus.

Objectif de l'équipement

Les boucliers de réglage sont utilisés pour créer des mines dans une direction horizontale. Ce type de travail est appelé «forage horizontal» et est utilisé dans diverses branches de l'activité humaine. Le plus souvent, il est utilisé pour créer et agrandir des métros existants, pour développer des minéraux.

Récemment, la pose de diverses lignes de communication sous automobileroutes, alignements et autres moyens de communication, appelés forage directionnel horizontal, ou HDD.

Forage directionnel horizontal

L'utilisation généralisée de cette technologie est due à sa grande efficacité économique. Plus précisément:

• supprime le besoin de réparer les routes après les événements;
• pas besoin de bloquer la circulation et de créer des détours;
• il est possible de poser de nouvelles lignes sans violer l'intégrité des lignes existantes.

Lors de l'application de la méthode de forage directionnel horizontal, l'opérateur du bouclier de tunnel crée un trou pilote, qui est ensuite élargi avec un rimmer - un extenseur à action inverse. Une chaîne de pipeline est tirée à travers le tunnel fini.

Comme ce dernier, un manchon en polymère est souvent utilisé, qui est ensuite rempli de béton. Après le durcissement du mélange de ciment (environ 21 jours), la nouvelle ligne de communication est prête.

Réglage des boucliers aujourd'hui

Un exemple vivant de l'utilisation d'un bouclier de tunnel peut être la construction d'une section du tunnel le long du "rayon Frunzensky" d'une longueur de 3760 mètres entre les stations "Prospect of Glory" et "Yuzhnaya" à le métro de Saint-Pétersbourg.

Le projet implique une société allemande Herrenknecht AG, qui s'engage à fabriquer un bouclier de tunnel. Metrostroy est une entreprise participante du côté russe, dont les employés ont développé un projet pour créer le premier tunnel à double voie dans l'espace post-soviétique.

Anciennement entreprise nationaledéjà coopéré avec un fabricant allemand. Le bouclier Aurora fourni par lui est activement utilisé pour la construction de passages inclinés à la station Spasskaya.