проходческие щиты метро

Ответ от Ўджин[гуру]
Строительство тоннелей метро (и не только метро) всегда было сложной инженерной задачей. Слои породы, сменяющие друг друга по мере погружения под землю, формировались в течение миллионов лет и отличаются чрезвычайным разнообразием. На пути проходчиков возникают твердые каменистые грунты, скальные породы, мягкие глины и сыпучие пески, неспособные удержать форму, множество водоносных слоев, грозящих за считанные минуты затопить весь тоннель.
В настоящее время сущесвуют различные способы строительство метро, как открытые способы прокладки метро, так и щитовые методы.
Открытый "берлинский" способ наиболее прямолинеен и дешев. От поверхности земли по всей длине трассы роют котлован до глубины заложения тоннеля. При этом используют обычные экскаваторы и подъемные краны. На дне котлована строится собствено тоннель, после чего его засыпают вынутой ранее землей.
"Парижский" метод более сложен и трудоемок, но предполагает совершенно другой уровень комфорта и безопасности для окружающих и строителей. Первоначально по центру будущего тоннеля до глубины свода роют небольшой коридор, укрепляя его временными деревянными или металлическими конструкциями. Затем от него в обе стороны отводят другие ходы, как ребра от позвоночника. Вдоль "ребер" выкладывают каменные арки. Постепенно ходов становится все больше и арки сливаются в свод, лежащий прями в земле. Под его защитой, почти не опасаясь обвалов, выкапывают тоннель по всей дине, строят стены и пол. Вынутый из тоннеля грунт естественно удалается на поверхность.
"Московский" остроумный траншейный метод впервые был применен при строительстве Арбатской линии московского метро. Он заключается в том, что вдоль трассы роют две узкие и глубокие траншей. Их заливают бетоном, поучаются готовые стены будущего тоннеля. Затем снимают верхний слой грунта между стенами, при этом стены служат опалубкой для отливки свода. Пространство заливают бетоном, после чего возвращают грунт на место.
Щитовые методы бывают следующие: с использованием немеханизированных проходческих щитов и механизированных, причем последние могут быть с грунтопригрузом, с гидропригрузом и с фиксацией.
Щиты с грунтопригрузом используют в сухих грунтах.
Щиты с гидропригрузом используются для самых сложных условий проходки (плывунные неустойчивые грунты, значительное давление грунтовых вод) , какие характерны и для Москвы.
Первый проходческий щит, изобретенный сэром Марком Исамбадом Брунелом, впервые использовался в Великобритании при строительстве тоннеля под р. Темзой в 1824 году.
При использовании проходческого щита выработанная порода, как правило на вагонетках по рельсам, или грунтовая пульпа (при использовании бетонита в щитах с гидропригрузом) по трубопроводу удаляются из забоя на поверхность. Затем грунт из пульпы отделяют и вывозят со стройплощадки, а бетонитовый раствор возвращают в призабойную камеру проходческого щиты.
Вынутую породу как правило выводят для использования в других местах или на полигоны.
В настоящее время наиболее эффективными в мире считаются проходческие щиты фирм Herrenknext и Wirth.
В Москве строительство новых линий метроолитена осуществляют с 2007 года с использованием немецкого проходческого щита Herrikneht S-250 с диаметром фрез 14,2 м и ротора 3515 кВт.
Проходку двух тоннелей 1505 м между Строгино и Крылатсяким он завершил в 2007 году за 2,5 года.
Источник: "Популярная механика", 2006 г, № 12 (50), сс. 100-108.