Обоснование показателей надежности тоннелепроходческих комплексов для проведения эскалаторных тоннелей

• Автор: Панкратенко, Никита Александрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Перспективы применения ТПК при строительстве эскалаторных тоннелей
1.2 Методы исследования надежности горных машин
1.3. Показатели надежности горных машин
Выводы по главе и постановка задач исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗОТКАЗНОСТИ И
РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ ТОННЕЛЕПРОХОДЧЕСКИХ
КОМПЛЕКСОВ
2.1 Методика первичного сбора данных о надежности ТПК при строительстве эскалаторного тоннеля
2.2 Установление и анализ показателей безотказности ТПК
2.3 Установление и анализ показателей ремонтопригодности ТПК
Выводы по главе
3. ОБОСНОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ УДЕЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ТОННЕЛЕПРОХОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
3.1. Анализ значений коэффициента готовности
3.2 Обоснование, установление и анализ коэффициента доли продолжительности устранения отказов
3.3 Установление и анализ количества отказов и среднего времени восстановления при возведении одного кольца
Выводы по главе

4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПО УСТАНОВЛЕНИЮ И АНАЛИЗУ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ТПК И
РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ЕЕ ПОВЫШЕНИЮ
4 Л Анализ надежности ТПК с использованием АВС - анализа..
4.2 Разработка методики установления и анализа показателей надежности ТПК
4.3 Разработка рекомендаций по повышению надежности ТПК
для строительства эскалаторных тоннелей
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Строительство метрополитена в крупных городах любой страны мира всегда было и сейчас остается весьма актуальной задачей для улучшения городской инфраструктуры транспорта. В комплексе подземных выработок метрополитена наиболее сложными с точки зрения технологии строительства являются наклонные выработки (эскалаторные тоннели).
Строительство эскалаторных тоннелей до недавнего времени было весьма трудоемким процессом, так как еще до начала проходки требовалось, как правило, применять специальные способы подготовки породного массива. Чаще всего в качестве специальных способов применяют искусственное замораживание грунтов, которое длится примерно 5-6 месяцев. Кроме того, осложняло процесс строительства и то, что в выработках с углом наклона 30 град достаточно трудно механизировать основные и вспомогательные операции проходческого цикла. В результате этого скорость проходки таких тоннелей не превышает 5-7 м/мес, а стоимость их строительства остается высокой.
Применение тоннелепроходческого комплекса (ТПК) при строительстве эскалаторных тоннелей станции московского метрополитена «Марьина роща» в 2010 и 2011 гг. позволило отказаться от специальных способов проходки и практически полностью механизировать все трудоемкие процессы, связанные с разработкой породы в забое и выдачей ее на поверхность, а также с возведением крепи. Таким образом, значительно сократились трудоемкость и сроки строительства эскалаторных тоннелей.
Анализ результатов работы тоннелепроходческого комплекса при проходке наклонных выработок на станции метро «Марьина роща» показал, что имеются значительные резервы повышения производительности работ при строительстве таких тоннелей, в первую очередь за счет улучшения показателей надежности ТПК.

массу из камеры режущего ротора, и используется в неустойчивом грунте для обеспечения положительной компенсации давления грунта.
Задний щит поддерживает часть тоннеля без обделки. Укладка тюбингов обделки блокоукладчиком происходит под защитой заднего щита. Во время проходки ТПК, цилиндры продвижения упираются в обделку и продвигают ТПК вперед.
Система консистентной смазки имеет три ряда щеток хвостовых уплотнений в хвосте заднего щита. Первые два ряда пригодны для ремонта и замены в тоннеле и под давлением. Уплотнительная система нагнетает биоразлагаемую консистентную смазку в щетки.
Путем нагнетания химической пены и присадок непосредственно на поверхность ротора, а также в камеру режущего ротора достигаются необходимые свойства выдаваемой горной массы.
Система лазерного наведения TACS, применяемая на ТПК, постоянно проверяет направление проходки. Она сравнивает информацию с указанными координатами и в случае необходимости, выдает информацию по коррекции курса. Информация по навигации изображается в системе регистрации данных и на экране, расположенном рядом с панелью управления.
Пульт управления машиниста расположен на задних опорных рамах ТПК. На нем можно видеть информацию о работе ТПК, в т.ч. включая неисправности.
В процессе эксплуатации была изменена система выдачи горной массы, уменьшили длину шнековых конвейеров, выдающих горную массу из камеры грунтопригруза (убрали 2- й «горизонтальный» шнековый конвейер). Отказались от использования насосов для выдачи горной массы. Взамен стали использовать емкость, наполняемую непосредственно шнеком, с ее транспортировкой по путям и с использованием лебедки для транспортирования тюбингов.
При проходке первого эскалаторного тоннеля станции метро в
Марьиной роще учет и анализ отказов не производился. Это был первый в