Схема определения координат щита
Положение щита относительно проектного направления определялось путем визуального взятия отсчетов по экранам. Помимо линейного смещения щита по осям Х и У (рис. 5.13), в процессе работы контролировались углы разворота щита α и β по осям X и У: tgα = (∆х1 — ∆x2)/L; tgβ = (∆y1 — ∆y2)/L, где ∆x1; ∆x2; ∆y1; ∆y2 — приращения координат по осям X и У при измерениях по первому и второму экранам, мм; L — расстояние между экранами, мм.
Рис. 5.13. Схема определения координат щита
1 — пучок лазерного
излучения;
2 — задний экран; 3 — корпус проходческого щита; 4 — передний
экран
Положение горнопроходческого щита определялось с точностью 3-4 мм на
расстоянии до 100 м. В настоящее время для контроля положения щита обычно
используют лазерные цифровые теодолиты типа LDT50. Этот прибор предназначен для
выполнения работ в туннеле. В качестве излучателя в этом теодолите используется
полупроводниковый лазер, корпус сделан пылевлагозащищенным и взрывобезопасным,
что делает его особенно ценным при выполнении туннельных работ. С помощью
встроенного электронного компенсатора исправляются ошибки за наклон инструмента
в вертикальных кругах, тем самым обеспечивается высокая точность угловых
измерений. LDT50 имеет достаточно компактный размер для более удобного
использования и весит 5,7 кг.
При использовании лазерных цифровых теодолитов для задания направления проходки может быть также применена и несколько другая методика. В этом случае излучатель размещается в одной вертикальной плоскости с осью тоннеля и крепится к кровле на болтах (рис. 5.14).
Рис. 5.14. Контроль
положения горнопроходческого щита с помощью трех экранов, один из которых
закреплен в тоннеле, а два других — на проходческом щите
Пучок лазерного излучения ориентируют параллельно оси туннеля в соответствии с проектом. На пути пучка на стене подземного коридора в фиксированной точке построенного участка туннеля закрепляют полупрозрачный экран (диафрагму), а второй экран (диафрагму) закрепляют на ближайшем к лазерному излучателю конце (хвостовике) щита.
На щите на расстоянии 2 м от второго экрана установлен третий экран, причем во время проходки лазерный пучок проходит через центры трех экранов (один экран — на стене туннеля недалеко от лазерного излучателя, другой — на хвостовике щита и третий — в головной части щита). Обычно в высотном отношении пучок проходит почти на 2 м выше оси туннеля. На этом уровне в цепочке машин оставлен свободный просвет размером около 50×50 см, который обеспечивает беспрепятственное прохождение пучка. Экраны могут перемещаться на роликах каждый по дугообразному рельсу, концентрично расположенному по отношению к оболочке щита. У каждого экрана есть свой уровень, ось которого перпендикулярна вертикальной оси экрана.
Такое решение обеспечивает вращение экрана вокруг продольной оси во время продвижения щита. С помощью уровней можно добиться такого положения, когда вертикальные оси экранов пересекают продольную ось щита. Если проходческий щит идет в заданном направлении, то пучок, проходя через два экрана (диафрагмы), попадает точно в центр третьего экрана, установленного на щите. Водителю необходимо только следить, чтобы пучок всегда был в центре приемного устройства.
