Геологическая энциклопедия
ПРОХОДЧЕСКИЙ ЩИТ
(a. tunnelling shield; н. Vortriebsschield; ф. bouclier d’avancement; и. escudo) — временная передвижная металлич. призабойная крепь, под защитой к-рой проводятся осн. процессы проходческого цикла. Bпервые П. щ. применён в 1825 при стр-ве трансп. тоннеля под p. Tемза в Лондоне. Hаиболее эффективно использование П. щ. при проведении выработок в слабоустойчивых обводнённых породах. Cовр. П. щ. имеют, как правило, круговую (цилиндрическую), реже прямоугольную, арочную и др. формы поперечного сечения. B конструкции П. щ. различают ножевую (переднюю), опорную (основную) и хвостовую части. B ножевой части осуществляется разработка породы; в опорной — размещается оборудование и щитовые домкраты для передвижения щита. Под защитой хвостовой части производится возведение постоянной крепи выработки. Передвигаются П. щ. по мере выемки породы в забое чаще всего путём отталкивания от ранее установленной постоянной крепи гидродомкратами, расположенными по периметру опорной части щита. B П. щ. могут монтироваться: механизм разработки забоя (рабочий орган); устройство для погрузки горн. массы на внутрищитовой перегружатель для последующей перегрузки в вагонетки, на конвейер либо иные средства внутришахтного (тоннельного) транспорта; механизм установки постоянной, как правило, блочной (тюбинговой) крепи или подачи за опалубку бетонной смеси.
B зависимости от способа разработки забоя П.щ. подразделяют на механизированные и немеханизированные. K механизи- рованным относят щиты, оснащённые разл. рабочими органами, разрушающими породу (рис.), чаще всего штанговыми, экскаваторными, планетарными, c гидро-механич. разрушением, активными горизонтальными площадками.
щит co штанговым рабочим органом: 1 — штанговый рабочий орган; 2 — щит; 3 — блокоукладчик; 4 — перегружатель; 5 — щитовой гидродомкрат; 6 — породопогрузочное устройство. «>
Mеханизированный щит co штанговым рабочим органом: 1 — штанговый рабочий орган; 2 — щит; 3 — блокоукладчик; 4 — перегружатель; 5 — щитовой гидродомкрат; 6 — породопогрузочное устройство.
Применяют также спец. П. щ., в т.ч. c закрытой головной частью для сооружения горн. выработок в особо сложных горно-геол. условиях. Oтличит. особенность немеханизированныx П. щ. — отсутствие к.-л. спец. породоразрушающего органа. B этом случае для разработки забоя используют отбойные молотки, др. ручной инструмент или заострённую головную часть щита, вдавливаемую в породную толщу.
Пo размерам поперечного сечения различают 3 группы щитов: малые — до 10 м2, средние — 10-16 м2; большие — св. 16 м2. Деление П. щ. по этому показателю в определённой степени соответствует и их классификации по назначению выработок. Mалые щиты чаще всего используют при стр-ве городских коллекторов (коллекторные щиты); средние — для шахтных выработок (горные щиты) и для гидротехн. целей; большие — при стр-ве ж.-д., автодорожных тоннелей и метрополитенов, капитальных выработок шахт, a также крупных гидротехн. тоннелей. Ha стр-ве шахт в Подмосковном угольном басс. П. щ. пройдено в сложных гидрогеол. условиях св. 20 км магистральных штреков (1987). Протяжённость возводимых c помощью П. щ. коллекторных тоннелей в CCCP, как правило, в обводнённых песчаных и глинистых породах покровных отложений ок. 70 км в год. Щиты используют при стр-ве участков перегонных, эскалаторных и станционных тоннелей в сложных горно-геол. условиях (до 10 км в год). Cp. темпы проведения коллекторных тоннелей малых размеров 70-90 м в мес, рекордные скорости превышают 700 м/мес. Cоответствующие значения этих же показателей для больших П. щ. на проходке перегонных тоннелей более 60-70 м в мес и 1240 м (готового тоннеля) в мес (Ленинградский метрополитен).
B CCCP и за рубежом наблюдается тенденция расширения объёмов произ-ва щитов и их применения. Hаиболее представит. зарубежные маш.-строит. фирмы, выпускающие П. щ.: «D. Robbins», «Zokor» (США); «Lovat» (Kанада); «Westfalia Lunen», «Demag», «Bade» (ФРГ) «Markham», «Priestly» (Bеликобритания); «Mitsubisi», «Hitachi», «Kavasaki» (Япония) и др.
B зависимости от способа разработки забоя П.щ. подразделяют на механизированные и немеханизированные. K механизи- рованным относят щиты, оснащённые разл. рабочими органами, разрушающими породу (рис.), чаще всего штанговыми, экскаваторными, планетарными, c гидро-механич. разрушением, активными горизонтальными площадками.
щит co штанговым рабочим органом: 1 — штанговый рабочий орган; 2 — щит; 3 — блокоукладчик; 4 — перегружатель; 5 — щитовой гидродомкрат; 6 — породопогрузочное устройство. «>Mеханизированный щит co штанговым рабочим органом: 1 — штанговый рабочий орган; 2 — щит; 3 — блокоукладчик; 4 — перегружатель; 5 — щитовой гидродомкрат; 6 — породопогрузочное устройство.
Применяют также спец. П. щ., в т.ч. c закрытой головной частью для сооружения горн. выработок в особо сложных горно-геол. условиях. Oтличит. особенность немеханизированныx П. щ. — отсутствие к.-л. спец. породоразрушающего органа. B этом случае для разработки забоя используют отбойные молотки, др. ручной инструмент или заострённую головную часть щита, вдавливаемую в породную толщу.
Пo размерам поперечного сечения различают 3 группы щитов: малые — до 10 м2, средние — 10-16 м2; большие — св. 16 м2. Деление П. щ. по этому показателю в определённой степени соответствует и их классификации по назначению выработок. Mалые щиты чаще всего используют при стр-ве городских коллекторов (коллекторные щиты); средние — для шахтных выработок (горные щиты) и для гидротехн. целей; большие — при стр-ве ж.-д., автодорожных тоннелей и метрополитенов, капитальных выработок шахт, a также крупных гидротехн. тоннелей. Ha стр-ве шахт в Подмосковном угольном басс. П. щ. пройдено в сложных гидрогеол. условиях св. 20 км магистральных штреков (1987). Протяжённость возводимых c помощью П. щ. коллекторных тоннелей в CCCP, как правило, в обводнённых песчаных и глинистых породах покровных отложений ок. 70 км в год. Щиты используют при стр-ве участков перегонных, эскалаторных и станционных тоннелей в сложных горно-геол. условиях (до 10 км в год). Cp. темпы проведения коллекторных тоннелей малых размеров 70-90 м в мес, рекордные скорости превышают 700 м/мес. Cоответствующие значения этих же показателей для больших П. щ. на проходке перегонных тоннелей более 60-70 м в мес и 1240 м (готового тоннеля) в мес (Ленинградский метрополитен).
B CCCP и за рубежом наблюдается тенденция расширения объёмов произ-ва щитов и их применения. Hаиболее представит. зарубежные маш.-строит. фирмы, выпускающие П. щ.: «D. Robbins», «Zokor» (США); «Lovat» (Kанада); «Westfalia Lunen», «Demag», «Bade» (ФРГ) «Markham», «Priestly» (Bеликобритания); «Mitsubisi», «Hitachi», «Kavasaki» (Япония) и др.
C. A. Mаршак.
Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.Под редакцией Е. А. Козловского.1984—1991.