Щитовая проходка

1: Щитовая проходка, применяемая при устройстве коллекторов и тоннелей, предусматривает разработку грунта под прикрытием щита и закрепление коллектора или тоннеля сборными чугунными, железобетонными тюбингами или монолитным бетоном, а также керамическими блоками. Щитовую проходку ведут обычно с помощью проходческого щита, изготовленного в виде металлической оболочки, диаметр которой равен наружному диаметру сооружаемого тоннеля.

Щит состоит из трех основных частей:
- передней — режущей клиновидой формы с козырьком или без него;
- средней — опорной, где размещаются домкраты;
- задней — хвостовой.

Щит вдавливается в грунт гидравлическими домкратами, а грунт перед щитом разрабатывают ручным или механическим способом. Сооружение обделки (стенок) коллектора выполняют в хвостовой части щита.

Щитопроходческие работы выполняют обычно в три стадии.
На первой (подготовительной) устраивают монтажную или начальную шахту для опускания щита в забой, подводят электроэнергию, устраивают вентиляцию и т.п. Прокладывают также пути для откатки грунта, оборудуют шахтный двор, т. е. стройплощадку. В начальной шахте устраивают свайный упор и монтируют на проектной отметке проходческий щит.
На второй стадии начинают проходку - передвижку щита, включающую разработку грунта в забое, продвижение щита, монтаж блочной или возведение монолитной обделки.
На третьей стадии, если тоннель используется как самотечный трубопровод (канализационный коллектор), внутри него устраивают лоток.

Для разработки крепких пород применяют отбойные молотки либо взрывной метод.

При щитовой проходке в особо сложных горно-геологических условиях находят применение специальные способы закрепления пересекаемых пород непосредственно из забоя и через скважины, пробуриваемые с поверхности:
- водопонижение;
- искусственное замораживание;
- кессон;
- химическое закрепление.

При сооружении подводных тоннелей методом щитовой проходки иногда используют щиты с закрытой призабойной частью, внедряемые в слабоустойчивый грунт путём вдавливания с частичным отбором грунта (либо без него).

Темпы щитовой проходки в среднем 80-100 м/мес. Рекордные показатели достигнуты при щитовой проходке перегонного тоннеля Санкт-Петербургского метрополитена — 1240 м готового тоннеля в месяц.