Сколль. Холод и мгла

— Антон Игоревич, огромное спасибо за доклад. Профессор занимается проходческими головками, но кроме них нам нужна техника для крепления и отделки стенок тоннелей. По техническим заданиям ЦИК проектируются: роботизированная арка для точного позиционирования и свинчивания чугунных тюбингов в шахтах и горизонтальных тоннелях, самоходная механизированная опалубка для бетонирования стен тоннеля, секционный модуль плазменно-искрового спекания корундовой керамики, колёсные и гусеничные платформы с матрицами для крепления головок. В перспективе, для движения всех перечисленных модулей мы будем использовать геоход.

— О! Слышал-слышал. Проект «Элан», три секции с винтовыми лопастями, при повороте одной, две другие фиксируются распорными элементами и обеспечивают передачу крутящего момента. Что-то типа винта, вкручивающегося в гео-среду, — Дмитрий вставил слово.

— Не буду скрывать, ребята из Томского политехнического института участвуют в разработке нашего проекта, только у нас немного другая конструкция.

Дмитрий показал, что «застёгивает рот на замок», и примирительно поднял ладони. Я вывел в центр сцены 3D модель геохода, похожую на толстый винт, и продолжил:

— Существующая проходческая техника не задействует геосреду в процессе и работает на небольших углах наклона, вследствие чего не может перемещаться в любом направлении подземного пространства и самые небольшие отклонения от прямолинейного движения составляют проблему. Наш проходческий модуль получил название «Крот», да это геоход, как подсказал Дмитрий, принципиально новый вид проходческой техники.

Геоходы отличаются от проходческих щитов тем, что используют породу для создания напорного и тягового усилия за счёт того, что формируют дополнительные винтовые и продольные каналы в породе. «Крот», подобно шурупу, ввинчивается в грунт и не использует собственный вес для формирования напорного усилия. На стенки тоннеля оказывается на порядки меньшее давление, что не накладывает ограничений на величину и направление развиваемых тяговых и напорных усилий. Говоря простыми словами, «Крот» может работать непрерывно, а не периодически. Может независимо от крепи вести проходку при любых углах наклона, перемещаться в вперед-назад и даже вертикально вверх!

Поскольку буровым головкам профессора Константинова не требуется высокое упорное усилие движитель «Крота» представляет собой цилиндр, имеющий подвижные части в виде колец. Для работы в слабых и сыпучих грунтах служит многозаходная винтовая лопасть с суммарным охватом от ста восьмидесяти до трехсот шестидесяти градусов, а для крепких пород — винт пропеллерного типа. Видите, вот эти винтовые лопасти? — я выделил короткие «крылья», похожие на киль корабля. — Они позиционируют машину в подземном пространстве и равномерно распределяют тяговое усилие, что исключает её перекос и заклинивание в тоннеле. В качестве упоров используются жёстко фиксируемые штоки. В перспективе установим универсальный движитель с регулируемыми электроцилиндрами, которые в зависимости от типа грунтов будут формировать необходимый профиль «крыла».

— Что-то похожее на расширитель скважины, — не удержался Дмитрий, всё сказанное касалось его работы.

Я кивнул в ответ, подтвердив его предположение, и сменил модель.

— В головной секции «Крота» установлена рама-матрица для крепления буровых головок. За ними — модули силовой электроники и напорные насосы. Головная цилиндрическая секция сопрягается с концевой через стакан выполненный с ней заедино. Электроцилиндры обеспечивают угол поворота «головы», — теперь я вывел из модели её элементы под номером семнадцать и восемнадцать и пояснил, — кольцевые электродвигатели. Они через редуктор обеспечивают вращение корпуса. Не будем более углубляться в детали. Достаточно знать, что «Крот» в тридцать раз дешевле аналогичного по диаметру проходческого щита, так как имеет на порядок меньшую металлоёмкость, вес и конструкционную сложность. Через год-другой «Кроты» буду тянуть модули отделки, оставляя за собой уже готовые помещения для производств и складов.

Дмитрий тянул руку, как в школе:

— Интересует возможность применения головок в геологоразведке и добыче полезных ископаемых. Обсадные трубы к ним можно как-то присобачить?

— Конечно, можно. Конструкция то модульная, рама из составных буровых головок, движитель, наконец, отделочные технические модули. Разрабатывается модуль цементирования тоннелей и скважин самоуплотняющимся бетоном сверхвысокого давления, армированного акриловыми или кварцевыми волокнам. Высоковязкая бетонная смесь с волокнами и микро-наполнителями всего через пятнадцать минут набирает необходимые для эксплуатации характеристики, чему немало способствуют встроенные в стенки ультразвуковые буры-вибраторы.