Буровая головка для смешанных грунтов
Буровая головка для смешанных грунтов представляет собой 4-лучевой
ротор, оснащенный строгающими резцами и шарошками. Крутящий
момент от вала буровой головки передается при помощи 4 рычагов
(позади каждого луча). Эти рычаги выполняют одновременно функцию
плеч дробилки. Машины, оснащенные таким рабочим органом, могут
применяться в грунтах от 1 до 5 категории прочности.
Дисковыешарошки имеют ту же конструкцию, что и шарошки буровой
головки для скальных пород, при этом калибровые шарошки выполнены
в виде конических дисков. Кроме того, они обеспечивают возможность
преодоления валунов крупных размеров.
|
Конусная дробилка
Как правило, все тоннелепроходческие комплексы AVN могут быть оборудованы конусной дробилкой, которая, работая по принципу «кофемолки», дробит камни и валуны до транспортного размера..
Область применения тоннелепроходческих комплексов в рыхлых горных породах с зерном более 50 мм была существенно расширена благодаря установке дробилки непосредственно в области рабочего органа. В зависимости от типа установки максимальный размер преодолеваемого препятствия может достигать 40% диаметра буровой головки.
Дробилка установки работает по принципу «конусной дробилки». В установке расположен внутренний конус с брусками, дробящими поступающий материал. С противоположной стороны находятся лучи рабочего органа, расположенные на внутренней стороне буровой головки. Камни дробятся, попадая в пространство между неподвижными брусками внутреннего конуса и вращающимися лучами рабочего органа.
Промывка породы водой под высоким давлением
В связных грунтах для продавливания труб щитам с гидротранспортом требуются вспомогательные средства. При необходимости использования дробилки грунт должен проходить через отверстия, имеющие небольшое сечение. Вследствие этого материал в дробилке уплотняется, из-за чего он не всегда размывается водой, поступающей из обычной шламовой магистрали. Следствием этого является уменьшение количества удаляемого грунта и недостаточная скорость продавливания. Для того чтобы предотвратить эти нежелательные явления, специалисты Херренкнехт АГ встроили в конусную дробилку форсунки высокого давления, в количестве от 2 до 6 штук (в зависимости от размера машины). Подаваемая под большим давлением вода измельчает уплотненный материал, после чего его можно вновь смешать с водой и откачать.
Все машины с номинальным диаметром от 250 до 2000 мм оборудованы / могут быть оборудованы системой форсунок высокого давления. В связных грунтах она позволяет увеличить скорость проходки в 2-3 раза.
Установка форсунок среднего давления при проходке связных грунтов
Для щитов Slurry, используемых в особо связных, клейких и тугопластичных грунтах, специалисты Херренкнехт АГ разработали так называемую систему установки форсунок среднего давления. В зависимости от диаметра установки в призабойную камеру встраивается 4-8 прямоточных реактивных форсунок. При помощи дополнительно устанавливаемого насоса для повышения давления можно попарно управлять работой находящихся в конусе форсунок среднего давления. Струи воды из форсунок разрушают комья глины, форсунки установлены таким образом, чтобы решетки в призабойной камере не забивались. Это позволяет повысить качество промывки. Также это улучшает транспортировку отдельных частиц к всасывающему патрубку и обеспечивает непрерывность всасывания. Уменьшается крутящий момент буровой головки, а коэффициент полезной деятельности, напротив, увеличивается, что приводит к повышению скорости проходки.
Сечение новых форсунок среднего давления с диаметром 12-20 мм, значительно превышает сечение форсунок высокого давления (диаметр которых равен 1-2 мм). В результате этого объемный поток каждой форсунки, равный 10-20 л/минуту, может быть увеличен до 200-500 л/минуту. В связи с большим объемным потоком вся вода, используемая для промывки, из транспортного контура может быть направлена через систему форсунок среднего давления. В то время как форсунки высокого давления впрыскивает воду в конус под давлением 250-300 бар, система форсунок среднего давления работает с более высоким объемным потоком, и, следственно, с более высоким коэффициентом полезного действия при давлении, равном всего 7-9 бар. Принцип действия этой системы можно сравнить с принципом действия пожарного шланга. Сильные струи воды обеспечивают требуемое «ускорение и турбулентность» в призабойной камере.
Очевидное преимущество установка форсунок среднего давления дает и с точки зрения водного баланса: в то время как для обычных форсунок высокого давления требуется чистая вода, вследствие чего в водяном контуре из-за перерасхода воды нарушается баланс, для форсунок более низкого давления можно использовать воду, поступающую напрямую из питающего трубопровода. Благодаря более высокой скорости потока снижается нагрузка на сепарационную установку, оказываемая мелкими частицами. Содержащиеся в промывочной воде песчинки диаметром 0,1-2,0 мм не причиняют вреда питающему насосу, выступающему в роли насоса, повышающего давление. При проходке достаточно больших расстояний насос может быть установлен непосредственно в тоннелепроходческой установке или в хвостовой части, для того чтобы минимизировать потери давления. При небольших проходках насос может быть установлен в шахте.
Результаты полевых испытаний и исследований, проведенных Херренкнехт АГ, показали, что после установки системы форсунок среднего давления скорость проходки в зависимости от ряда параметров может увеличиться на 95%.
|
.
