Гидравлические портальные системы: незаменимые помощники в монтаже тоннелепроходческих комплексов
Гидравлические портальные системы: незаменимые помощники в монтаже тоннелепроходческих комплексов
При строительстве тоннелей для метро, железных и автомобильных дорог ключевым этапом является сборка и монтаж тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК) или щита. Для решения этой сложнейшей инженерной задачи, требующей высочайшей точности и работы с многотонными грузами в стеснённых условиях, всё чаще применяются гидравлические портальные системы.
Эти системы представляют собой современные такелажные комплексы, которые обеспечивают подъём, удержание, точное позиционирование и перемещение массивных узлов и секций проходческого щита.
Почему краны проигрывают: вызовы монтажа в стартовом котловане
Традиционные методы монтажа с помощью башенных или автомобильных кранов часто оказываются непригодными или крайне неэффективными по нескольким причинам:
- Ограниченное пространство: Стартовый котлован — это плотно организованная строительная площадка. Здесь размещены элементы крепления стенок, монтажная площадка, оборудование для подачи бетона и т.д. Установка крана требует много свободного места для его конструкции, противовесов и зоны работы стрелы.
- Требования к точности: Установка секций главного щита, кожуха или элементов силовой рамы требует ювелирной точности — до нескольких миллиметров. Гидравлические порталы позволяют осуществлять микроподвижки груза во всех плоскостях.
- Вес и габариты грузов: Отдельные сегменты ТПМК, такие как роторный узел или корпус щита, могут весить от нескольких десятков до сотен тонн. Мощности гидравлических порталов легко масштабируются под такие задачи.
- Безопасность: Работа вблизи вертикальных стен котлована и на ограниченной площади повышает риски. Компактные и управляемые портальные системы минимизируют опасность для персонала и других объектов.
Ключевые преимущества гидравлических порталов
Мобильность и компактность
Оборудование для сборки портала перевозится на стандартных грузовых автомобилях и собирается непосредственно в котловане. Система требует минимального рабочего пространства по бокам и сверху от груза, что идеально для тесных условий строительной площадки.
Модульность и грузоподъёмность
Конструкция позволяет наращивать количество стоек и гидравлических модулей, создавая систему необходимой мощности — от 100 до 1000 тонн и более. Это делает их применимыми для сборки щитов любого диаметра, от микротоннельных комплексов (диаметром от 250 мм до 3,6 м) до гигантских ТПМ для двухпутных железнодорожных или автомобильных тоннелей.
Высочайшая точность и контроль
Гидравлика с компьютерным управлением обеспечивает синхронный подъём всех точек захвата. Оператор может точно позиционировать многотонный узел в трёх плоскостях, что критически важно для последующей соосной сборки всех элементов проходческого комплекса.
Этапы монтажа ТПМК с помощью портальных систем
Подготовка и сборка нижних секций
На смонтированное основание в котловане с помощью портала устанавливаются самые тяжелые элементы — обычно это нижние секции главного щита или силовая рама. Портальная система позволяет не только опустить деталь, но и точно выверить её положение перед окончательным креплением.
Установка ротора, кожуха и приводов
Центральный узел — роторный механизм с режущей головой — требует особой точности монтажа. Гидравлический портал фиксирует его, позволяя инженерам произвести юстировку и соединение с силовыми приводами. Аналогичным образом монтируются кожух щита и другие навесные системы.
Сборка камеры стабилизации забоя
Для щитов, работающих в сложных грунтах с высоким давлением воды (например, гидрощиты или slurry shields), необходима сборка герметичной камеры стабилизации. Монтаж её переборок и шлюзовых устройств также осуществляется с помощью портальных систем, обеспечивающих плотную стыковку элементов.
Монтаж каравана (back-up system)
После сборки самого щита портальная система может быть использована для установки первых секций тяжелого каравана — технологической платформы длиной в десятки метров, на которой размещается всё вспомогательное оборудование: системы управления, насосы, преобразователи, транспортёры для выдачи грунта.
Практическая польза для проектов метро и транспортных тоннелей
- Сокращение сроков: Быстрая мобилизация и скорость монтажа портала позволяют начать сборку ТПМК в самые короткие сроки, что напрямую влияет на общий график проекта.
- Экономия средств: Отпадает необходимость в аренде сверхтяжёлых кранов, получении сложных разрешений на их работу в городе и подготовке масштабной площадки для их установки.
- Повышение безопасности: Контролируемый гидравлический подъем безопаснее строповки краном, особенно при работе на глубине, в котловане.
- Универсальность: Одна и та же портальная система после завершения монтажа ТПМК может быть использована на площадке для других тяжеловесных операций, например, для перемещения элементов тюбинговой крепи или крупногабаритного оборудования.
Сравнение методов монтажа
Для наглядности рассмотрим ключевые отличия:
| Гидравлический портальный комплекс | Кран сверхбольшой грузоподъемности (250+ тонн) | |
|---|---|---|
| Основное преимущество: | Точность и контроль | Большая высота подъема |
| Необходимое пространство: | Минимальное (1.5–2 м сбоку) | Очень большое (десятки метров) |
| Мобилизация на объекте: | Быстрая (дни) | Длительная (недели, разрешения) |
| Грузоподъемность: | Легко масштабируется под задачу | Фиксированная, зависит от вылета стрелы |
| Работа в стесненных условиях: | Идеально подходит | Крайне затруднена или невозможна |
Заключение
Гидравлические портальные системы перестали быть экзотикой и превратились в стандарт для ответственного монтажа тоннелепроходческой техники. Они предлагают инженерам и строителям уникальное сочетание мощности, точности и гибкости, позволяя безопасно и в сжатые сроки собирать сложнейшие механизмы под землей. Внедрение таких технологий напрямую способствует ускорению темпов строительства транспортной инфраструктуры, от которой зависит развитие современных мегаполисов и регионов.
Новое в Блоге
Доставка Гидравлической портальной системы осуществляется в пределах страны и за рубеж.