POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WYDZIAŁ BUDZOWNICTWA LĄDOWEGO I WODNEGO

WROC ŁAW 2003-04-25

Projekt techniczny tunelu kolejowego wykonanego metodą NATM

Sprawdzający: dr inż. Dariusz Łydżba

Wykonał: Marcin Szolc

1. Projektowany sposób budowy tuneli

Tunel będzie budowany metodą konwencjonalną opartą na zasadach Nowej Austriackiej Budowy Tuneli (NATM).

2. Etapowanie pracy.

Pierwszą operacją technologiczną jest wiercenie otworów strzałowych. Wykonywane będzie ono przy użyciu elektro-hydraulicznych wiertnic firmy AXERE typu LP-126 X2, wyposażone w hydrauliczne obrotowo - udarowe wiertarki. Dla uzyskania optymalnego wyłomu zastosuje się strzelania obrysowe oraz strzelania głodakościenne, gdzie otwory obrysowe odpalane są jako ostatnie wygładzające wyłom. Podczas wiercenia otworów strzałowych wykonywane będzie również wiercenie otworów kotwiowych. Długość i ilość zależna jest od warunków geologicznych. Równocześnie z wierceniem otworów kotwiowych rozpoczynie się nabijanie pola materiałem wybuchowym. Wywiercone otwory kotwiowe należy wypełni zaprawą cementową na całej swej długości. Bedzie ona wprowadzana przy pomocy zbiornika ciśnieniowego lub pompy. W przypadku trudności przy wprowadzaniu kotwy do otworu stosowany jest młotek pneumatyczny.

Po wykonaniu robót strzałowych przodek wyrobiska przygotowany będzie do następnej czynności czyli kontroli obrysu i wykonania obrywki. Następnie dokonuje się wywozu urobku za pomocą ładowarki TORO 151 i wozu odstawczego MTI 704. W celu zmniejszenia zużycia ogumienia zaleca się założenie łańcuchów.

Po wybraniu urobku następną czynnością będzie wykonanie obudowy wyrobiska. Składa się ona z siatki stalowej o oczkach 10x10 cm 5mm. Następnie wstawiany jest łuk obudowy z dwuteownika. Kolejną czynnością będzie nanoszenie betonu natryskowego za pomocą torkretnicy WKM 103.

W odległości 200 do 300 metrów od przodka nastąpi wybieranie dolnej warstwy. Odbywa się ono naprzemiennie pasami o długości 50 do 60m i szerokości mniej więcej połowy wyrobiska. Wysokość ubrania wynosi około 4m. Na końcu każdego pasa wykonywana będzie rampa umożliwiająca dojazd do czoła przodka.

Po wykonaniu całości obudowy tymczasowej jako pierwszy przejeżdzie wóz profilowy. Jego zadaniem będzie sprawdzenie minimalnego profilu wyrobiska. Profil ten musi uwzględniać grubość betonu ostatecznego. Ze względu na izolacje wszystkie odstające metalowe części muszą zostać odcięte. Następnie wykonywany będzie tak zwany beton wyrównawczy, beton natryskowy, jego zadaniem jest zaokrąglenie wszystkich nierówności, pokrycie wystających kotew oraz wszelkich ostrych krawędzi.

Następną czynnością będzie zabudowa flisu, jest to warstwa amortyzująco drenująca zabudowana pod folią wodoszczelną. Będzie ona przystrzeliwana specjalnymi kołkami do wykonanej obudowy torkretowej. Folia po rozwieszeniu będzie przyspawywana do plastikowych kołków, które mocują flis. Po rozwieszeniu folii i przycięciu jej łączy na prawidłową zakładkę następuje jej zgrzewanie.

Ostatnią czynnością technologiczną będzie wykonanie betonu ostatecznego. Wykonywany będzie on za pomocą szalunku ślizgowego firmy CIFA. Szalunek jest wyposażony w urządzeniu rozprowadzające beton do otworów wlewowych. Powierzchnia szalunku wyposażona jest w system wibratorów przyczepnych napędzanych pneumatycznie. Czoło szalunku zamknięte będzie odeskowaniem drewnianym. Dla zabezpieczenia warstwy hydroizolacyjnej dodatkowo zakładany jest pas gumy amortyzującej prace szalunku. Do zatłaczania betonu stosowana będzie również włoska pompa firmy CIFA PC 209 D

Tunel do czasu przebicia na wylot sztolni musi być wyposażony w odrębną wentylację. Projekt tej wentylacji musi uwzględniać rodzaj i ilość zastosowanego sprzętu, rodzaj tego napędu, wielkość zatrudnionej w przodku załogi oraz inne czynniki decydujące o wielkości zapotrzebowania przodku na świeże powietrze.

3. Dane techniczne wykorzystanych urządzeń i pojazdów.

3.1 Pojazd odstawczy MTI DT-704

• ładowność 6363 kg

• objętość skrzyni ładunkowej 6,3 m³

• masa własna 7272 kg

• szerokość 1,55m

• max wysokość 3,15m

• silnik Deutz F6L-912W

• opony 9:50x20

3.2 Ładowarka TORO 151

• Masy

masa własna 8 700 kg

ładowność 12 200 kg

• Prędkości pojazdu

1 bieg 5,0 km/h

2 bieg 9,3 km/h

3 bieg 24,0 km/h

• Silnik

Silnik Diesla Deutz F6L 912 W

Moc 52 kW/2300 r/min (71 hp)

Moment obrotowy 277 Nm 1550 r/min

Ilość cylindrów 6

Pojemność 5652 cm³

Chłodzenia powietrzem

Pojemność zbiornika paliwa 130 l

Pojemność zbiornika na wodę 130 l

Opcjonalny silnik DEUTZ F6L912WB, 52 kW.

• Napęd

Przetwornica Dana SOH, C 2122

Skrzynia biegów Dana SOH, RT 20324

Przednia oś Dana SOH, 14D

Tylna oś Dana SOH, 14D, oscylacja ± 10°

• Opony

Rozmiar i typ 12.00 x 20 L5S, Nokia

• Kabina operatora

ROPS/FOPS certyfikat bezpieczeństwa osłony

Wysokość 1840 mm

• Opcjonalne rozmiary czerpaka

• pojemność 1,5 m³, szerokość 1690 mm, HB500/400.

• pojemność 1,75 m³, szerokość 1690 mm, HB500/400.

3.3 Wiertnica AXERE LP-126 X2

Wirtnica

Masa 135 kg

Częstotliwość udaru 52-59 Hz

Ciśnienie uderzenia 160-210 bar

Moc udaru 14-19 kW

Wysięgnik

Model B 26 F

Typ równoległy

Masa (z wężem) 1900 kg

Wydłużenie 1200 mm

Wydłużenie podajnika

1600 mm

System kontroli hydraulicznej

Model THC 500

Kontrola działania

Kontrola obrotów nastawna kontrola prędkości

odwracalny obrót

Automatyczne funkcje

stop-i-powrót, antyzagłuszanie , przepłukiwanie strumieniem wody

Pakiet zasilający

Silnik elektryczny 45 kW (1 x 60 hp)

Hydrauliczne pompy typu

udar, podajnik & wysięgnik zmienne przemieszczenie, osiowe tłok

obrót koła zębate

Możliwość przewozu

Prędkość przewozu do 12 km/h

Maksymalny kąt pracy do 20%

Przybliżona masa 10000 kg

Wodna płukanie

Wodna pompa wspomagająca W.B.P. 2, odśrodkowa

Wydajność/Ciśnienie 4000 l/h - 15 bar

Silnik Elektryczny 4 kW

System elektryczny

Wysokie/Niskie napięcie Oddzielna skrzynka

Napięcie Standardowe 380 - 660 V

Alternatywne 1000 V

Częstotliwość 50 or 60 Hz

Oświetlenia

Podczas pracy dwie 24 Vx 150 W halogeny, W.L. 2.150

Podczas przewozu cztery 24 V x 70 W, T.L. 4.70

Pojemność zbiorników

Paliwowy 100 litr

Hydrauliczny 160 litr

Silnik

Diesel 4-cyl. Deutz BF4M 1012 C

Max moc przy 2300 rpm 70 kW

System chłodzenia Chłodzenie wodne

System spalinowy ECS oczyszczanie

Samobieżne przesyłanie hydrostatyczne

Jedna pompa Zmienne przesunięcie

Osiowy tłok, 0-71 cm3/obr

Wahania

Punkt centralny ± 15°

Koła

Opony 10.00 x 15

Sterowanie 2 hydrauliczne cylindry

Kontrola sterowania Rama sterownicza, orbitalna

Przegub kątowy 40° z obu stron linii centralnej

System hamulcowy Układ hydrostatyczny

Hamulec postojowy i bezpieczeństwa

Typ Olejowo hydrauliczna tarcza hamulcowa w każdym kole

Uruchamianie Przycisk bezpieczeństwa

Chłodnica olejowa

Typ OW 30

Wydajność chłodzenia 30 kW

Smarowanie wiertnicy

Sprężarka C 1000

Wydajność / Ciśnienie 1.1 m³ /min - 7 bar

Silnik Elektryczny - 7.5 kW

Opcje sprzętowe

Zamocowany ochronny daszek.

Teleskopowy ochronny daszek (400 mm zdolność obniżania).

Bezpieczna kabina.

Wóz elektryczny (nie Diesel).

Zapasowe koło.

Uziemiony wskaźnik uszkodzeń (nie odpowiedni do 1000 V).

Podwójne przepłukiwanie (powietrze/woda) ze sprężarką C 1000.

Automatyczny system smarowania (Lincoln) dla wysięgnika i nośnika.

3.4 Torkretnica WKM 103

Dane techniczne:

Wydajność pompy 30 m³/h

Ciśnienie betonu 75 bar

Średnica podajnika Ø180 mm

Skok tłoka 1000 mm

Silnik elektryczny 55 kW

Silnik Diesel 60 kW

Napęd na wszystkie koła

Wszystkie koła skrętne

Max wysokość 12,5 m

Max szerokość 12,2 m

Działko natryskowe, przesuw 3000 mm

Sprężarka elektryczna 75 kW

Wydajność 11,5 m³/min

3.5 Betoniarka Schwing KVM 24-125

Typ pompy betonowej FBP 600RK

Max wydajność 62 m³/h

Max ciśnienie betonu 48bar

Max wznios 33/min

Średnica podajnika (ø x przesuw)

200 x 1000 mm

Pojemność skokowa, 2 cylindry 62,8 l

Lej załadunkowy 250 l

Masy

Masa całkowita 32 t

Objętość betonu 4,5 m³ (gęstość 2,4t/m³)

3.6 Spycharka gąsienicowa Hitachi DX75L

Masa 7470 kg

Moc 55 / 2,200 (75 / 2,200) [kW/min^-1(KM/rpm)]

Max siła pociągowa 118kN

Szerokość z osłoną taśmy 610 mm

Ciśnienie gruntu 27,4 kPa

Zdolność wznoszenia (kątowa %) 35(70)

Silnik

Model JOHN DEERE 4045TT07

Typ cztero cylindry chłodzony wodą z bezpośrednim wtryskiem z turbosprężarką

Prędkości

Do przodu/ do tyłu [km/h] 0~8.0 / 0~8.0

Dane spychacza

Szerokość ze stężeniami 2495 mm

Wysokość ze stężeniami 595 mm

Max przebicie 382 mm

Zbiorniki

paliwowy 60 l

wodny 11 l

olejowy 9 l

3.7 Pompa betonowa CIFA PC 209 D

Moc 37 kW

Max wydajność 20 m³/h

Ciśnienie betonu 90 bar

---