Способ прокола основан на образовании отверстий за счет радиального уплотнения грунта при вдавливании в него трубы с коническим наконечником. Для вдавливания используют гидравлический домкрат (рис. V.32,a). В котловане укладывают звено трубы с наконечником и после выверки домкратом вдавливают ее в грунт на длину хода штока, а затем после возвращения штока в начальное положение вводят на их мести нажимной патрубок (шомпол) и процессы повторяют. По окончании вдавливания первого звена трубы на полную длину шомпол убирают, а в котлован опускают следующее звено, которое стыкуют с уже вдавленным в грунт звеном, и сваривают их. Для сварки в котловане должен быть предусмотрен приямок около передней стенки котлована. Затем вдавливают наваренное звено и циклы повторяют до выполнения прокола на требуемую глубину.
Этим способом в хорошо сжимаемых грунтах получают отверстия диаметром до 500 мм. В малосжимаемых грунтах (песок, супесь) для обеспечения устойчивости стенок дополнительно к горизонтальному усилию необходимо применять поперечное и вибрационное воздействие, что позволяет получать отверстия диаметром до 300 мм.
V.32. Закрытые способы разработки грунта
1 —корпус; 2 — съемный расширитель; 3 — ударник; 4 — золотник; 5 — реверсивное устройство; 6 — рукав
1 — полость, заполняемая бетонной смесью; 2 — обделка туннеля нз тюбингов- 3 — обойма щита; 4 — домкраты; 5 — режущий край; 6 — защитный козырек; 7 — рабочая платформа; 8 — эжектор; 9 — вагонетка; 10 — рукав растворонасоса
Способ продавливания применяют для прокладки труб большого Диаметра (до 1400 мм). Основан он на последовательном вдавливании в грунт звеньев труб со сваркой, разработкой грунта внутри трубы и удалением его через прокладываемую трубу с помощью шнековой установки (рис. V. 32, б), гидромеханическим методом путем размыва грунта внутри трубы струей воды и последующей откачки пульпы насосом (в легкоразмываемых грунтах) или желонками с наращиванием рукоятки их Трубы часто служат футлярами для размещения в них основных трубопроводов.
Для горизонтального бурения конец трубы имеет режущую коронку увеличенного диаметра, трубу приводят во вращение от двигателя, установленного на бровке котлована. Поступательное движение трубы обеспечивает реечный домкрат с упором в заднюю стенку «отлована. Грунт, заполняющий трубу, можно удалять, как при способе продавливания (рис. V.32,в).
Пневматическую пробивку ведут с помощью специального проходческого снаряда виброударного действия — пневмопробой-ника (рис. V. 33), представляющего собой самодвижущуюся пневматическую машину, корпус которой является рабочим органом, образующим скважину. Ударник под действием сжатого воздуха совершает возвратно-поступательные движения и наносит удары по переднему внутреннему торцу корпуса, забивая его в грунт. Пневмопробойник позволяет проходить скважины длиной
до 50 м для трубопроводов диаметром до 300 мм. Имеются конструкции реверсивных пневмопробойников, которые могут выходить из пробитой скважины обратным ходом.
При щитовой проходке разработку грунта и устройство стенок туннеля ведут под защитой цилиндрической оболочки—щита (рис. V. 34), представляющего собой кольцевую, открытую с обоих концов конструкцию, внутренний диаметр которой равняется наружному диаметру сооружаемого туннеля. Спереди щит имеет в верлней части козырек-выступ, служащий для защиты рабочих от возможных обвалов грунта. Продвижение щита сопровождается врезание его режущего края в грунт и происходит под действием гидравлических домкратов, расположенных по всему периметру щита и упирающихся с одной стороны в выступ режущего края, а с другой — в край обделки туннеля.
Обделку собирают из отдельных сегментных блоков — тюбингов, устанавливаемых на место с помощью специального механизма— эректора. Блоки соединяют болтами. Грунт в зоне головной части щита, окаймленной ее режущим краем, разрабатывают в зависимости от рода грунта с помощью ручных машин — отбойных молотков или вручную, а скальный грунт — буровзрывным способом.
Разработанный грунт удаляют на вагонетках или ленточным конвейером к устью туннеля. Туннели большой длины обычно разбивают на отдельные участки, на стыке которых устанавливают вертикальные шахты, через них удаляют разрабатываемый грунт и доставляют материалы. Домкраты, подвигающие щит, должны иметь ход штока, равный ширине тюбинга. По мере окончания монтажа очередного тюбингового кольца домкраты переставляют. При продвижении щита вперед снаружи тюбинговой обделки образуется полость за счет обоймы щита. В эту полость нагнетают цементно-песчаный раствор или пресс-бетонную массу; при схватывании раствора происходит дополнительное замонолич\’ивание стенок туннеля и упрочнение окружающего грунта.