Jump to content
  • Sign Up

Welcome to Наш транспорт

Welcome to Наш транспорт, like most online communities you must register to view or post in our community, but don't worry this is a simple free process that requires minimal information for you to signup. Be apart of Наш транспорт by signing in or creating an account.

  • Start new topics and reply to others
  • Subscribe to topics and forums to get email updates
  • Get your own profile page and make new friends
  • Send personal messages to other members.

Стволопроходческие комплексы VSM фирмы «Herrenknecht AG»


 Share

Recommended Posts

Буровой стволопроходческий комплекс марки VSM 7700/5500 предназначен для проходки шахтных стволов в грунтах 1-4 групп буримости с наружным диаметром кольца обделки от 6,0 до 8,4 и глубиной до 85 м.

 

Комплекс состоит из:

 

- стальной ножевой монолитной части, сооружаемой непосредственно на площадке;

- специального фрезерного рабочего органа буровой стволопроходческой машины, имеющего возможность перемещения к любой точке ствола;

- устройства опускания, состоящего из восьми цилиндров сжатия и восьми подъемных цилиндров;

- сепарационной установки для отделения грунта от воды; грязевых насосов, обеспечивающих транспортировку пульпы в контейнеры и сепарационную установку;

- дизель-электростанции;

- пульта управления.

 

Сепарационная установка, дизель-электростанция и пульт управления размещаются в отдельных контейнерах.

 

Общий вид надшахтного узла бурового стволопроходческого комплекса приведен на рис. 1.

 

gallery_11397_2022_14745.jpg

Рис. 1. Общий вид надшахтного узла бурового стволопроходческого комплекса

 

Проходка ствола шахты ведется по следующей последовательности. До начала работ по проходке ствола шахты сооружаются буронабивные сваи (под опоры стволопроходческого комплекса) с выпусками арматуры под ростверки.

После сооружения буронабивных свай разрабатывается котлован форшахты. Перед разработкой котлована по периметру устраивается ограждение, которое может быть различным по исполнению (металлический шпунт, железобетонные плиты, буросекущие сваи). В проектном положении сооружается ножевое кольцо с закладными элементами.

 

gallery_11397_2022_12895.jpg

Рис. 2. Общий вид готового монолитного железобетонного ножевого кольца

 

Общий вид готового монолитного железобетонного ножевого кольца представлен на рис. 2.

 

После набора бетоном ножа и днищем форшахты 75 % прочности, в ножевую часть на специальные закладные устанавливают буровую стволопроходческую машину.

 

Общий вид буровой стволопроходческой машины, установленной на транспортно-монтажной раме, приведен на рис. 3.

 

gallery_11397_2022_8348.jpg

Рис. 3. Общий вид буровой стволопроходческой машины

 

В качестве конструкции ствола используется сборная блочная железобетонная обделка диаметром 8,4 м. Кольцо обделки состоит из четырех блоков, изготовленных из высокопрочного бетона водонепроницаемостью не ниже W8. Для обеспечения гидроизоляции стыков в каждый блок по периметру устанавливается резиновая прокладка. Блоки и кольца между собой соединяются болтовыми соединениями.

Разработка грунта производится фрезерным рабочим органом стволопроходческой машины захватками по 1 м, с откачкой пульпы в сепарационную установку и далее в отстойник.

Отсепарированный грунт из отстойника грузится экскаватором с грейферным оборудованием в автотранспорт. Пульпа вывозится илососными машинами. Очищенная вода подается обратно в ствол шахты.

После погружения ствола шахты на 1 м с помощью специальных гидравлических домкратов, расположенных на опорной раме, производится монтаж очередного кольца железобетонной водонепроницаемой обделки.

Комплекс гидравлических домкратов, обеспечивающих усилие до 2000 т, нужен не только для оказания дополнительной нагрузки при опускании ствола шахты в прочных грунтах, но и для поддержания ствола от неконтролируемого оседания в слабых грунтах.

Для снижения трения, в пространство между стволом шахты и грунтом, через специальные устройства, подается бентонитовый раствор.

Для поддержания вертикальности при проходке используются стальные тяги, размещенные по периметру ствола, один конец которых закреплен на ножевой части ствола, а другой, через гидравлические домкраты, на опорной металлоконструкции. Тяги наращиваются по мере проходки.

По достижении ножом ствола расчетной глубины буровая стволопроходческая машина извлекается. Днище ствола бетонируется методом подводного бетонирования.

Для обеспечения устойчивости конструкции ствола шахты при проходке, в стволе постоянно поддерживается уровень воды выше уровня грунтовых вод, при этом буровая стволопроходческая машина остается под водой.

 

После набора днищем прочности поэтапно, по 10 м, производится откачка воды из ствола. Для исключения возможности всплытия конструкции ствола, на весь период откачки воды и проведения нагнетания, ствол остается пригруженным гидравлическими домкратами, установленными на поперечных рамах узла углубления шахты.

 

================================================================================

 

 

 

"Метро и тоннели" №4 за сентябрь 2005г.

 

Новая техника для строительства шахтных стволов

 

Создание стволопроходческих агрегатов, позволяющих совмещать процессы механического разрушения породы, выемку горной массы, возведение постоянного крепления ствола, имеет давнюю историю. Прообраз стволопроходческого бурового агрегата создал в 1894 г. Хонингман(Германия). В СССР с 1938 г. создавались различного вида установки для роторного бурения скважин большогодиаметра (УЗТМ-7,5 ит. д.) с использованием оборудования, которое в своей основе применялось при бурении нефтяных скважин. В 1952 г. создан стволопроходческий агрегат ПД-2 с двух дисковым планетарным рабочим органом, пневматическим эжектором горной массы и механизмом перегруза в подземные сосуды. Постоянная крепь возводилась при помощи опалубки.

Проходка шахтных стволов составляет небольшую долю в общем объеме работ при сооружении тоннельных коллекторов и метрополитенов, однако быстрое и успешное её проведение сокращает общие сроки строительства, поскольку через шахтные стволы осуществляется разворот основных подземных работ.

В Западной Европе для проходки стволов диаметром до 8,5 м используются роторные буровые установки с последовательным расширением ствола и извлечением породы через бурильные трубы эрлифтом или способом восстающего бурения.

Однако концепции создаваемого стволопроходческого оборудования не решали проблему строительства шахтных стволов в неустойчивых породах и забоях с большим дебетом воды. При насыщении водой илистых грунтов забой становится неустойчивым - происходит вынос водоносного грунта из- под крепления забоя в выработку. Изменение физико- механических свойств грунта с помощью специальных способов его стабилизации ( искусственное замораживание, цементация, водопонижение и т. д. ) может дать хороший эффект, но шахтные стволы пересекают обычно разнородные слои с различными геологическими свойствами, водоотдачей, поэтому эффективность выбранного способа закрепления может быть значительно снижена. Не говоря уже о том, что существующие методы длительны по времени или экономически затратны - контроль за целостностью создаваемого закрепленного массива ведется по косвенным признакам.

Уравновешивание гидростатического напора водоносных горизонтов заполнением шахтного ствола водой усложняет применение механизмов для выемки грунта, а в некоторых регионах, например, в Санкт-Петербурге, где уровень грунтовых вод может быть на 2-3 м ниже поверхности и наличие валунов на всех горизонтах делает это невозможным.

Однако горная техническая мысль движется вперед. На наш взгляд, интересное решение предложено специалистами немецкой фирмы «Herrenknecht AG». Совмещение нескольких технологий проходки в одном агрегате обещает положительный результат. Немецкими инженерами используется идея сооружения шахтных стволов способом погружения крепи в тиксотропной оболочке, являющимся одним из классических методов, описанных в учебниках. Он заключается в следующем.

На балочные пакеты 1 передается нагрузка от гидроцилиндров 2 задавливания ствола. На этих же балках установлены удерживающие гидроцилиндры 3, сквозь полые штоки которых проходят резьбовые штанги, соединяющие бетонное стартовое кольцо с конструкцией балочных пакетов.

 

gallery_11397_2022_20816.jpg

Открыть в полном размере (632x752; 52,61 килобайт)

 

gallery_11397_2022_41666.jpg

Открыть в полном размере (632x752; 41,37 килобайт)

 

gallery_11397_2022_11288.jpg

Открыть в полном размере (632x752; 46,3 килобайт)

 

gallery_11397_2022_115608.jpg

Открыть в полном размере (632x752; 99,22 килобайт)

 

Подобная структура позволяет постоянно контролировать процесс «движение -удержание» погружаемого ствола. В стартовом кольце 4, снабженном мощной стальной режущей кромкой 5, расположена собственно проходческая машина 6. Её рабочий орган представляет из себя телескопическую стрелу 7 с вращающимся фрез-барабаном 8. На стреле расположен насос 160 кВт 9, откачивающий разработанный грунт. Стоит заметить, что машина рассчитана на глубину подводной экскавации до 85 м, таким образом будет уравновешено гидростатическое давление водонапорных слоев.

Разработка грунта идет секторами по всей площади забоя. При необходимости, например, при встрече с крепкими породами, боль¬шими валунами возможно перерезание за периметр режущей кромки. Также в зависимости от физико-механических свойств фунта предусмотрены три фиксированных высотных положения машины относительно забоя. Гидротранспорт разработанного грунта осуществляется на расположенный на поверхности сепараторный узел производительностью 300 м /ч и позволяющий отделять частицы до 20 мк

Вода после сепарации возвращается обратно в ствол.

Оператор, управляющий комплексом при помощи компьютера, располагает всей ин¬формацией, необходимой для выполнения всего технологического цикла:

•контроль за положением рабочего органа;

•производительностью насосов;

•усилием продавливания и удержания;

•контроль за точностью сборки сегментов

крепи и т. д.

Высокий уровень компьютеризации не исключает и ручные режимы управления.

Кольцо обделки состоит из четырех высо¬коточных железобетонных сегментов 10 толщиной 350 мм с закладными деталями для крепления:

•направляющей шины для подъема и опускания машины по стволу в случае необходимости;

•труб для зонда навигационной (инклинометрической) системы;

•рукавов высокого давления для подачи бентонитовой суспензии к форсункам стартового кольца.

Сборка сегментов крепи погружаемого ствола ведётся на поверхности с помощью четырех монтажных кранов , инсталлированных в балки узла продавливания 12. Точность сборки кольца обеспечивается лазерными приборами, установленными на раме балочных пакетов. На ней же смонтирована конструкция с лебедками 13, обеспечивающими подъем и опускание проходческой машины, а также транспортно- энергетической линии.

И, что интересно, эти две системы гидравлически связаны с общей системой управления движением ствола. Лазерная измерительная система является частью общей системы стволопроходческого комплекса. Она используется для наблюдения за положением тюбингов при их установке. Для этого на балочной раме размещены восемь лазеров для измерения расстояния до верхнего тюбинга с точностью ±0,6 мм на 1 м. Данные отображаются на компьютере, что дает возможность корректировать ход ствола шахты.

Чтобы учесть все возможные отклонения ствола, стартового кольца и машины, выполняются измерения:

•позиции машины с помощью инклино-метрической измерительной системы, установленной внутри машины,

•ствола и положения стартового кольца с машиной с помощью зонда, опускаемого в измерительные трубы.

Погрешности измерений до 4 мм на 80 м.

При достижении стволом проектной отметки машина выдается наверх, а в случае отсутствия водонапорных слоев производится подводное бетонирование. Затем через систему подачи бентонитовой суспензии нагнетается цементный раствор за стартовое кольцо и обделку ствола. После осушения ствол готов к дальнейшим работам.

Первый стволопроходческий комплекс подобного типа фирмы «Herrenknecht AG» уже показал высокую эффективность в песчаных обводненных грунтах. В агрегате, приобретенном ООО « СТИС», немецкие инженеры учли пожелания практиков. Возросла общая мощность основных узлов. Резцы фрез-барабана позволяют разрушать валуны с прочностью до 120 МПа.

Проходка с применением VSM-7700/5500 будет осуществлена на строительстве приемных шахт на объекте «Продолжение Главного коллектора канализации Северной части Санкт-Петербурга» и намечена на вторую половину октября 2005 г.

 

http://s15.image1.org/images/2017/10/03/1/e4bb8eab933b2243b19624dcded221ef.jpg

 

http://s15.image1.org/images/2017/10/03/1/0b4bfde443525a5daae6c3037d3a65fa.jpg

 

http://s15.image1.org/images/2017/10/03/1/4d3bd986ef8097c9c2de5bb829307701.jpg

 

http://s15.image1.org/images/2017/10/03/1/084010108daee25d9b7f7f13465c6006.jpg

 

http://s15.image1.org/images/2017/10/03/1/b422a146c4226f6ad9c2d29a2ab32043.jpg

Edited by Берендей
объединение сообщений
Link to comment
Share on other sites



  • Replies 72
  • Created
  • Last Reply

Top Posters In This Topic

REzak, большое спасибо!

А ТИС-овская машинка где-то еще, кроме ствола на Минской, использовалась или нет?

Edited by vlad_svd
Link to comment
Share on other sites

vlad_svd

Да в общем то не за что. Отсканить статейку дело не хитрое.

Насчет использования VSM ... Надо поинтересоваться, в обычном метро точно не было.

Link to comment
Share on other sites

Наконец-то почитал про этот чудо-агрегат.

Есть идея сделать такие темки в "технологиях" по различным ТПМК , публикаций всяких много, можно поковыряться.

 

З.Ы. В этой теме еще попытаюсь разместить отзывы о "косячных" местах данного комплекса, найти только надо, попадалась брошюрка на глаза месяца 2 назад.

Link to comment
Share on other sites

Насчет использования VSM ... Надо поинтересоваться, в обычном метро точно не было.

Другой вопрос: до каких глубин им удавалось успешно забуриваться? :)

Link to comment
Share on other sites

andreyby

В Питере этот комплекс проходил стволы глубиной до 60м,.

ТИНСОвский - надо узнавать про метро, которого нет

Link to comment
Share on other sites

ТИНСОвский - надо узнавать про метро, которого нет

Ну судя по

глубиной до 85 м.

Вряд ли оно там пригодится.

Link to comment
Share on other sites

По поводу глубоких горизонтов узнать пока не удалось. В настоящее время комплекс не участвует в каком либо строительстве в г.Москва.

Так что шахта 463bis и -67м., Москва:

 

Универсальный метод

 

Сергей Ломоносов, начальник СМУ-162 («Трансинжстрой»)

 

В практике тоннелестроения в последнее время находят все большее распространение высокие технологии, высокопроизводительные машины и оборудование без использования ручного труда, а также новые конструкции и материалы. Так, в прошлом году при проходке перегонного тоннеля Митинско-Строгинского участка метро «Трансинжстрой» применила тоннелепроходческий механизированный комплекс зарубежного производства. Тогда производительность выработки породы достигала рекордных показателей — 703 м в месяц готового тоннеля. Однако параллельно необходимо было бурить вертикальные (вентиляционные) участки или стволы шахт, и здесь заметного улучшения технического прогресса не было. Между тем проходка таких стволов является одной из самых трудных задач в подземном строительстве. Особенно это важно в условиях плотной застройки поверхности, наличия подземных коммуникаций, близости транспортных объектов, сложных инженерных геологических условий Москвы, где плотные участки грунтов чередуются с водонасыщенными различной прочности (пески, супеси, суглинки, глины, известняки, каламиты).

 

В таких случаях работы ведутся по отработанным технологиям, согласно действующим нормативам: бурение и последовательное возведение крепи. Применяется и способ опускной крепи с наращиванием обделки сверху вниз, особенно в неустойчивых водонасыщенных грунтах. Для таких условий есть и дополнительные методы укрепления проходческого тоннеля: искусственное замораживание, химическое закрепление, тампонаж грунтов, водопонижение.

 

Вышеназванные способы обладают недостаточным уровнем механизации и автоматизации технологических процессов и не позволяют снизить трудозатраты, сократить сроки, обеспечить должное качество сооружений и безопасность работающих. Иными словами, пришла пора создания высоких технологий и при сооружении вертикальных стволов, что требует поиска реализации новых технологических схем, нового оборудования и механизмов. Компания «Трансинжстрой» сделала первые шаги в этом направлении. На участке Арбатско-Покровской линии московского метрополитена между станциями «Парк Победы» и «Славянский бульвар» был сооружен ствол вертикальной шахты глубиной 67 и диаметром 8,5 м. Он расположен всего в 35 м от железнодорожных путей Смоленского направления. Грунтовый массив неблагоприятен, слоист. При проходке вскрывались водоносные горизонты с притоком воды от 10 до 50 м3 в час.

 

В процессе работы строители попали во временной цейтнот. Из-за сложности с водоотводом и обустройством строительной площадки до пуска участка линии оставалось не более 11 месяцев. Этого времени было явно недостаточно для сооружения вентиляционного ствола и его сопряжения с перегонными тоннелями. Если применять традиционную технологию, то только на замораживание грунтов и проходку ствола потребовалось бы более года. Мы применили зарубежную проходческую технику — стволопроходческий комплекс СМК производства Германии. Опытный коллектив специалистов Метрогипротранса разработал для нас документацию по подготовке строительства и конструкции ствола. Механизированный комплекс специально адаптировался под наш заказ для вертикальной проходки методом опускной крепи в любых грунтовых условиях: песок, глина, водонасыщенные грунты, крепкие известняки. Этот способ особенно хорош, когда необходимо избежать деформации поверхности земли вокруг шахты при выходе в забой грунтовых вод или плывунов.

 

СМК весит 57 т, он способен бурить крепкие породы на глубину до 80 м при диаметре 7,5-8,5 м. Производительность — 0,2-0,54 м3 в минуту, мощность — 400 кВт. Производительность погружного насоса — 250 м3 в час. Рабочий орган представляет собой барабан с крестообразной фрезой, который перемещается по кругу. В состав комплекса входит установка, состоящая из рабочего органа с фрезами, опускного агрегата, а также периферийное оборудование к ней, включая отстойники, сепарационную установку, энергетические цепи и другие устройства...

 

Контроль всех процессов осуществлялся из контейнера управления, находившегося на поверхности. Все параметры, включая положение режущего органа, фиксировались и графически воспроизводились перед оператором на дисплее панели управления.

 

В процессе работы в зоне неустойчивых пород ствол специально заполнялся водой (на 1 м выше уровня грунтовых вод) для создания гидравлического давления (подгруза) и облегчения разработки грунта стволопроходческой машиной. Грунт в виде пульпы подавался на поверхность погружным насосом и по шлангу поступал в сепарационную установку, где отделялся от воды. Далее он сбрасывался в отстойники, откуда затем грузился экскаватором в автосамосвалы. Отделенная вода поступала в контейнеры-отстойники. После очистки она по трубопроводам снова подводилась в шахту.

 

В общем, можно сказать, что наш опыт эксплуатации СМК показывает, что эта технология способна более чем вдвое сокращать сроки подземного строительства. Даже при изменении горно-экологических условий она дает возможность не менять способ проходки, сократить до минимума количество необходимого обслуживающего персонала, улучшить условия труда и повысить безопасность. Кроме того, комплекс позволяет заглубляться без всякого вредного влияния на экологическую обстановку и гидрогеологические свойства грунтов, что важно в условиях плотной городской застройки. Практически этот метод универсален.

 

Вряд ли оно там пригодится.

Лично мое мнение, что он покупался именно для обычного метро и ДСОшных приблуд.

162е СМУ в "секретке" особо не занято.

Link to comment
Share on other sites

  • 9 months later...

СТВОЛОПРОХОДЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ: ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ В ПРАКТИКУ ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ГОРОДОВ

 

 

Г. М. Синицкий, С. В. Мазеин, Тоннельная ассоциация России С. М. Ломоносов, СМУ-1 62 ОАО «Трансинжстрой»

 

Стволопроходческий комплекс VSM (Vertical Shaft Sinking Machine) был специально разработан для условий сильной обводненности и крайней нестабильности окружающих пород. Установка позволяет быстро и безопасно сооружать вертикальные стволы диаметром до 12 м и в перспективе глубиной до 140 м. За последние семь лет техника успела пройти проверку, работая в различных геологических условиях на территориях нескольких стран. Три стволо-проходческих комплекса были поставлены в Россию (два - в Санкт-Петербург и один - в Москву). Технология VSM нашла широкое применение при решении следующих непростых инженерно-технических задач:

• проходка стартовых и приемных шахт для микротоннелирования;

• строительство канализационных колодцев и шахтных стволов для обслуживания тоннелей;

• проходка вентиляционных шахт и рабочих стволов для строительства метро.

Благодаря компактности основных и вспомогательных конструкций, комплекс позволяет вести проходку даже в стеснённых условиях города и непосредственной близости от строений, где проведение работ традиционными методами не представляется возможным. Комплекс оснащен автономными источниками электропитания и независим от городского энергоснабжения. В условиях работы в городе важное значение имеет получение ТУ на электроснабжение и подведение электроэнергии к месту строительства. Это обычно большая мощность, если учесть традиционное применение специальных методов работ в существующих проектах.

Обзор стволопроходческого комплекса

Стволопроходческий комплекс в рабочем состоянии можно разделить на следующие компоненты (рис. 1): собственно

стволопро-ходческая установка; домкратно-лебёдоч-ный узел (опускной агрегат); кабина управления; энергетическая цепь; сепарационная установка; стартовое (ножевое) кольцо; сборная железобетонная обделка ствола; фундаментное основание многоразового использования.

Использование принципа «опускного колодца» в процессе проходки позволяет разделить в пространстве и совместить во времени основные операции производственного цикла: разработку забоя с одновременной транспортировкой грунта и возведение обделки ствола.

Комплекс позволяет разрабатывать породы с прочностью до 100 МПа, содержащие

включения прочностью до 150 МПа, и при проходке выдерживать давление грунтовых вод до 8 атм. Этим оборудованием могут сооружаться стволы с перенастройкой установки на различный диаметр при наличии комплектов опалубок для изготовления сегментов железобетонной обделки требуемого размера.

Процесс управления и контроля рабочих параметров установки осуществляется дистанционно из контейнера управления, что значительным образом повышает безопасность ведения работ. Проходку отличает высокая точность соблюдения геометрических параметров,

 

gallery_11397_2022_1034280.jpg

Открыть в полном размере (1082x1148; 317,88 килобайт)

Рис. 1. Компоненты стволопроходческого комплекса

 

обеспечиваемых системой измерения вертикального отклонения и прокручивания. Механизированная разработка забоя осуществляется под водой с откачкой грунта с помощью системы гидротранспорта. Грунт в виде пульпы выдаётся на поверхность погружным насосным агрегатом и поступает по шламопроводу в сепараторную установку, где отделяется от воды. Далее он сбрасывается в отстойники, откуда затем грузится экскаватором с грейферным ковшом в автосамосвалы. Отделённая от грунта в сепараторе вода поступает в контейнеры-отстойники. После очищения она снова подводится по двум трубопроводам для заполнения в ствол.

Стволопроходческая машина обеспечивает разработку грунта находящимся на телескопической стреле рабочим органом фрезерного типа. Режущий фрезерный орган позволяет разрабатывать как скальные породы, так и смешанный грунт, песок и глину, причем есть возможность в зависимости от прочности пород изменять количество резцов на фрезе (рис. 2).

Опыт эксплуатации установок VSM на девяти участках строительства в различных странах показал, что износ режущего инструмента, выраженный через число замен резцов на 1 м3 выработки, составляет 0,05-0,1 шт/м3 при средней и высокой абразивности, прочности пород 70-140 МПа.

Железобетонная обделка ствола

Постоянная обделка ствола, состоящая из последовательно собранных на поверхности железобетонных сегментов (блоков) в кольца, постоянно находится в напряженном состоянии и вдавленной в грунт забойной части. Это обстоятельство, в сочетании с гидропригрузом забоя, исключает возможность выноса грунта даже в самых неблагоприятных условиях. Полностью отсутствует необходимость нахождения людей в забое строящегося ствола и в зоне действия механизмов.

Для уменьшения сил трения, возникающих при опускании стволовой обделки, применяется система бентонитовой смазки. Бентонитовый раствор нагнетается в зазор между обделкой ствола и прилегающим грунтом через отверстия в ножевом кольце с интервалом через 10 м проходки.

Концепция обделки исключает необходимость в установке временной обделки ствола, а процесс установки ее колец проводится параллельно с проходкой. Например, кольцо обделки высотой 1 м состоит из трёх высокоточных железобетонных блоков с резиновыми уплотнительными профилями по всем стыкам. Сборная конструкция колец обделки существенно сокращает трудозатраты и время монтажа при своей высокой герметичности и надежности .

 

gallery_11397_2022_833970.jpg

Открыть в полном размере (2220x790; 422,89 килобайт)

Рис. 2. Виды фрезы: а - с полным комплектом резцов; б - с возможностью комплектации разными инструментами

 

Мировой опыт и перспективы применения установки VSM

В настоящее время с помощью технологии VSM построено свыше 50 стволов общей протяженностью около 2,5 км со скоростью до 5 м в сутки.

В Неаполе (Италия) проходка велась в оживленном центре города и непосредственной близости от различных сооружений. Площадь строительства составляла 300 м2. Идя экономии места сепарационное оборудование было размещено на соседней стройплощадке. За 12 дней установили оборудование VSM, 13 дней вели проходку 40 м ствола, за 5 дней произвели демонтаж оборудования. Было построено десять вентиляционных стволов до максимальной глубины 45 м и достигнута производительность строительства по одному стволу в месяц.

В Жероне (Испания) работы проводились в крайне стесненных условиях. До глубины 17 м сооружался ствол для опережающего бурения и нагнетания с целью стабилизации грунта при механизированной проходке железнодорожного тоннеля. Расстояние до близлежащего здания составляло всего 1,2 м.

В Барселоне осуществлялась проходка вентиляционных и эвакуационных стволов для железнодорожного тоннеля на линии Мадрид - Барселона» в неоднородных и сложных геологических условиях. Геологическое строение на глубине от 20 до 57 м представляло собой сланцы с включением кварца прочностью до 230 МПа и индексом абразивности от 2 до 5.

В Санкт-Петербурге осуществлялся проект проходки вертикальных выработок главного коллектора. Максимальная производительность составила 3,5 м в сутки. Верхний геологический слой был сложен песком, глиной, текучими водонасыщенными грунтами, а на глубине 50-60 м находился слой твердого сухого суглинка. Результат проходки одного из стволов глубиной 83 м - за 11 несель. На настоящее время в городе на Неве двумя машинами пройдено восемь стволов.

В Москве выполнена проходка вентиляционного ствола № 4бЗа для метро. Он расположен в 35 м от железнодорожных путей Смоленского направления. Грунтовый массив слоистый, неблагоприятный для проходки. Стволом вскрывались водоносные горизонты с водопритоком от 10 до 50 м3/ч. Использованный в данном строительстве стволопроходческий комплекс был пионерным образцом для условий Московского метрополитена.

Подземные строители передовых стран отказываются от старых традиционных методов проходки шахтных стволов с применением различных специальных способов (водопонижение, замораживание, химическое закрепление грунтов и т. д.) и креплением чугунными тюбингами. С учетом существующей в Москве сметной стоимости проходки стволов в сложных гидрогеологических условиях при средней глубине ствола 50 м окупаемость комплекса VSM может быть достигнута после проходки пяти стволов.

Таким образом, получили подтверждение на практике и могут быть использованы в дальнейшем следующие преимущества тех-

нологии проходки шахтных стволов с помощью технологии VSM:

• высокие темпы сооружения с минимальными затратами на подготовку места под стройплощадку, на работы по выносу коммуникаций и на установку постоянной обделки при проходке, что позволяет сократить более чем в два раза сроки сооружения и уменьшить стоимость строительства объекта;

• значительная экономия электроэнергии от городских источников;

• максимальный уровень безопасности без присутствия персонала в призабойном пространстве за счет полной механизации основных и вспомогательных процессов с сокращением количества обслуживающего персонала до минимума (4-6 человек в смену);

• возможность ведения работ при минимальных размерах стройплощадки, в близости от строений и объектов инфраструктуры с полным исключением вероятности просадки дневной поверхности за счёт поддержания забоя гидропригрузом.

 

Метро и Тоннели №1 2012г.

 

Анимашка

Link to comment
Share on other sites

  • 3 months later...
Бетонирование ростверка

gallery_20632_1396_149205.jpg

Открыть в полном размере

Сегодня ночь было произведено бетонирование стартового, опорного ростверка (форшахты) ш 952А.

Ростверк выглядит как усечённый треугольник. В каждой из отсечённых вершин находится по 7 БНС глубиной по 21 метру. Работы по забуриванию свай, раскрытию котлована и бетонирование ростверка могут производиться только последовательно и до их окончания нельзя начать монтаж СПК. Поэтому пока на 952А будет идти проходка ствола, на ш. 954 будут произведены работы по ростверку.

Скоро на этом ростверке будут собирать VSM-10000.

Насколько меньше затраты по подготовке к проходке ствола комплексом по сравнению с традиционным способом?

Link to comment
Share on other sites

Насколько меньше затраты

Это смотря с чем сравнивать. Если ствол морозится - то примерно одинаково (дешевле, но не на много), если нет - то больше затраты, раза в 2-3.

 

Главное преимущество - скорость.

Link to comment
Share on other sites

Главное преимущество - скорость.

Скорость проходки. На мой взгляд время на подготовительные работы значительно больше, тогда где выигрыш? Только в применении в сильнообводненных грунтах?

Link to comment
Share on other sites

Это смотря с чем сравнивать. Если ствол морозится - то примерно одинаково (дешевле, но не на много), если нет - то больше затраты, раза в 2-3.

Главное преимущество - скорость.

Затраты чего? А как у СПК с затратой человекочасов?

Link to comment
Share on other sites

Главное преимущество - скорость.

Скорость проходки. На мой взгляд время на подготовительные работы значительно больше, тогда где выигрыш? Только в применении в сильнообводненных грунтах?

Подготовительные работы по времени практически одинаковы. При СПК ростверк+монтаж=3 месяца. При традиционном способе форшахта, бурение колонок и активная стадия заморозки=3 месяца.

А вот скорость проходки СПК=2 метра в сутки, при ручной проходке (средняя скорость с учётом наличии очень твёрдых грунтов и наоборот обводнённых грунтов с огромными водопритоками) 0,3 м в сутки.

Link to comment
Share on other sites

На мой взгляд время на подготовительные работы значительно больше, тогда где выигрыш? Только в применении в сильнообводненных грунтах?

Ну так с новым комплексом подготовительные работы и монтаж где-то 2 месяца занимают, а если морозить то полгода коту под хвост. Ну и про нормальную скорость проходки 2-3 метра в сутки не стоит забывать, "на руках" и Брокками так не получится.

Затраты чего?

В моем случае деньги.

Link to comment
Share on other sites

По деньгам дешевле (на подготовительных работах экономия), ну а по скорости СПК "улетает" в 10 раз быстрее под землю.

Link to comment
Share on other sites

Вопрос может немного не в тему. В информации об имеющемся в распоряжении Казметростроя оборудовании в Википедии пишут: "Также имеется вертикальный проходческий щит для для проходки стволов вертикальных шахт производства ООО «ТоннельСпецРемонт»".

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%...%80%D0%BE%D0%B9

 

Что это за машина? Русский аналог VSM?

Link to comment
Share on other sites

  • 1 month later...

Хроника проходки ствола 952а стволопроходческим комплексом VSM 10000 фирмы «Herrenknecht AG»

 

Впервые, благодаря форумчанину Uragus (за что ему большое спасибо), мы можем детально наблюдать все этапы строительства ствола подобным механизированным комплексом. Поэтому грех было не собрать всю информацию в одну тему.

 

25.02.2013

Новое место

gallery_20632_1396_81898.jpg

Открыть в полном размере

А вот в 40 метрах от 952 будет построен вентствол 952А. Его будут проходить СтволоПроходческим комплексом VSM-10.000. Место уже освободили, скоро начнут завозить детали СПК. Это будет первый ствол для этой машины. Дальше её планируют бросить на 954 ствол.

 

10.03.2013

Для стволопроходческого комплекса VSM-10.000 делают буронабивные сваи, деталей СПК на площадке не видно.

 

13.03.2013

Рука

На стройплощадку шахты 952 начали завозить детали СПК.

gallery_20632_1396_1374647.jpg

Открыть в полном размере

 

Булава

Рабочий орган с резцами.

gallery_20632_1396_310307.jpg

Открыть в полном размере

 

Монтажная рама

gallery_20632_1396_359340.jpg

Открыть в полном размере

 

25.04.2013

Бетонирование ростверка

gallery_20632_1396_149205.jpg

Открыть в полном размере

Сегодня ночь было произведено бетонирование стартового, опорного ростверка (форшахты) ш 952А.

Ростверк выглядит как усечённый треугольник. В каждой из отсечённых вершин находится по 7 БНС глубиной по 21 метру. Работы по забуриванию свай, раскрытию котлована и бетонирование ростверка могут производиться только последовательно и до их окончания нельзя начать монтаж СПК. Поэтому пока на 952А будет идти проходка ствола, на ш. 954 будут произведены работы по ростверку.

Скоро на этом ростверке будут собирать VSM-10000.

 

30.04.2013

Форшахта

Забетонированная форшахта 952 А.

gallery_20632_1396_15074.jpg

Открыть в полном размере

 

Ножевое кольцо

Привезли первое и самое нижнее ножевое кольцо. СПК подрабатывает под ним и нож опускается глубже в землю и если есть небольшие негабаритные места, то они подтачиваются ножом.

gallery_20632_1396_1336739.jpg

Открыть в полном размере

 

Нож изнутри

gallery_20632_1396_166889.jpg

Открыть в полном размере

 

07.05.2013

Блоки обделки ш 952А

На стройплощадку завезли первые кольца обделки.

gallery_20632_1396_1131786.jpg

Открыть в полном размере

 

Первое кольцо без металлоизоляции

Так как это будет вентиляционный ствол, то он должен быть весь в металлоизоляции (теребования метрополитена по продуваемости), но снизу будет бетонная пробка, для того чтобы вода не поподала в ствол снизу. И после проходки ствола, будет производится подводное бетонирование, поэтому первое кольцо со специальными удерживающими пазами для подводного бетонирования из швеллеров.

gallery_20632_1396_1122289.jpg

Открыть в полном размере

 

СПК в монтажном положении

Сам комплекс установлен на монтажную раму. И после праздников начнут подвозить всё необходимое оборудование и собирать машину.

Монтаж проходит в 2 этапа.

Первый - сборка СПК на монтажной раме и установка удерживающего оборудования вокруг форшахты.

Второй - спуск машины в форшахту и стыковка со всем оборудованием ( этот этап недавно был на фотках от Топкрана в теме про КСЛ)

gallery_20632_1396_1569637.jpg

Открыть в полном размере

 

20.05.2013

Кольцевой фундамент

На ш 952А смонтирован стартовый металлический фундамент. Это можно считать началом монтажа СПК.

gallery_20632_1396_1052784.jpg

Открыть в полном размере

 

Опора для лебёдок и домкратов

На него будут установлены подъёмные лебёдки машины и опускные-прядевые домкраты шахты. Сам фундамент разборный и после проходки поедет на следующую шахту. У ТИСовской машины такого фундамента нет.

gallery_20632_1396_608679.jpg

Открыть в полном размере

 

Стартовые кольца

А в самой шахте смонтированно ножевое (металлическое) кольцо и 3 ж/б. Вот теперь видно, что первое ж/б без металлоизоляции, а дальше пошли с ней. Так вот это первое с рёбрами нужно для подводного бетонирования.

gallery_20632_1396_798836.jpg

Открыть в полном размере

 

04.06.2013

Машина на стапеле в рабочем положении

VSM собрана на стапеле и немецкие специалисты приступили к тестам машины, так сказать обкатке.

gallery_20632_1396_1238059.jpg

Открыть в полном размере

 

Удерживающая лебёдка и опускные домкракты

На стальном фундаменте смонтированны подъёмные лебёдки, которые при необходимости поднимают машину наверх для ремонта и опускные домкраты (красные), которые плавно опускают всю шахту. Все эти узлы тоже нуждаются в тестах и наладке.

gallery_20632_1396_1545328.jpg

Открыть в полном размере

 

Тросса прядевого домкрата

Барабан с троссами, на которых будет держаться вся шахта. А жёлтая будка на втором этаже-это пилотская. Всё что будет видеть пилот-это монитор своего компьютера и узел с лебёдками и домкратами.

gallery_20632_1396_44078.jpg

Открыть в полном размере

 

Узел очистки воды от породы

Белая-это центрифуга, а жёлтая радом-это сепарационная установка.

gallery_20632_1396_636783.jpg

Открыть в полном размере

 

Центрифуга и сепарационная

Сюда гидротанспортом будет подаваться смесь воды и породы и на этих двух установках вода должна отчиститься и поступить обратно в шахту, а порода упать перед ними и затем отгрузится в самосвалы.

gallery_20632_1396_1153429.jpg

Открыть в полном размере

 

14.06.2013

Подъём VSM

Монтаж VSM подходит к концу

gallery_20632_1396_764236.jpg

Открыть в полном размере

 

Первый подъём VSM 10.000

Рабочий орган в сборе и большим краном перемещается к форшахте

gallery_20632_1396_1087594.jpg

Открыть в полном размере

 

Пора в шахту

И дней через 10 начнётся проходка ствола 952А

gallery_20632_1396_153284.jpg

Открыть в полном размере

 

14.06.2013

Добавлю к замечательным фотографиям Uragus свои пять копеек. Монтаж стволопроходческой машины на площадке рабочего ствола 952 - строительство перегонных тоннелей на участке "Фонвизинская" - "Бутырская". Стволопроходческая машина будет сооружать вентиляционный ствол.

 

gallery_13054_2833_350085.jpg

Открыть в полном размере (3648x2736; 1,6 мегабайт)

Link to comment
Share on other sites

18.06.2013

Подоспел фоторепортаж Александра Попова об установке купола СПК в рабочее положение:

http://russos.livejournal.com/1032064.html

Тестовая проходка начнется в начале июля.

 

25.06.2013

Мосметрострой начал сооружение вентствола с помощью механизированного комплекса.
25 июня на территории шахты № 952А стартовал вертикальный стволопроходческий комплекс VSM-10000 для сооружения первого вентиляционного ствола на перегоне между станциями «Бутырская» и «Фонвизинская» Люблинско-Дмитровской линии.

 

Новый стволопроходческий комплекс VSM-10000 для скоростной проходки стволов механизированным способом был специально изготовлен по заказу ОАО «Мосметрострой» на заводе компании Herrenknecht в немецком городе Шванау.

 

С его помощью будут построены все необходимые на трассе вентиляционные стволы глубиной до 80 метров. Прежде в условиях такой сложной геологии – обводненные пески – проходка вертикальных стволов горным способом осуществлялась лишь с предварительной заморозкой и цементацией грунта. Cроки строительства при этом существенно удлинялись. Теперь, с применением VSM-10000, можно без риска исключить этап закрепления неустойчивых пород. Проходка вентиляционного ствола займет по графику 45 суток.

http://www.metrostroy.com/press-centre/news/410/

Edited by Yotjeg
Link to comment
Share on other sites

Нашел качественный фоторепортаж о СТИСовском VSM, который работает в Питере:

http://darkcjc.livejournal.com/570957.html

 

Из необычных пока фотографий:

непосредственно проходка, купол под водой

http://darkcjc.ru/f/2010/stis/DSC_8263.jpg

как выглядит готовый ствол после демонтажа купола и заливки дна

http://darkcjc.ru/f/2010/stis/DSC_8301.jpg

Кстати, там проходят без металлоизола.

 

Ну и до кучи добавлю имеющиеся фотографии ТИСовского VSM.

gallery_16973_3200_120429.jpg

Открыть в полном размере (1000x666; 170,06 килобайт)

gallery_16973_3200_7020.jpg

Открыть в полном размере (1000x666; 163,7 килобайт)

gallery_16973_3200_82383.jpg

Открыть в полном размере (1024x768; 174,26 килобайт)

gallery_16973_3200_123739.jpg

Открыть в полном размере (1024x768; 166,34 килобайт)

gallery_16973_3200_5264.jpg

Открыть в полном размере (1024x768; 171,75 килобайт)

Link to comment
Share on other sites

Нашел качественный фоторепортаж о СТИСовском VSM, который работает в Питере:

Это быший наш форумчанин-метростроевец cjc - Лапшев Александр отметился.

 

Yotjeg , спасибо за подборку материала! Если найдется что-то еще интересное - выкладывай!

Link to comment
Share on other sites

Главное преимущество - скорость.

Скорость проходки. На мой взгляд время на подготовительные работы значительно больше, тогда где выигрыш? Только в применении в сильнообводненных грунтах?

Подготовительные работы по времени практически одинаковы. При СПК ростверк+монтаж=3 месяца. При традиционном способе форшахта, бурение колонок и активная стадия заморозки=3 месяца.

А вот скорость проходки СПК=2 метра в сутки, при ручной проходке (средняя скорость с учётом наличии очень твёрдых грунтов и наоборот обводнённых грунтов с огромными водопритоками) 0,3 м в сутки.

То есть получается, что пройти все пять стволов (на севере ЛДЛ) одним СПК уйдет года полтора? Ресурс у СПК какой? На сколько стволов его хватит до ремонта?

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share


×
×
  • Create New...