Незважаючи на велику різноманітність типів прохідницьких щитів, їх корпус проектують по ідентичним схемами, у вигляді ребристою конструкції кругового обриси, що монтується з окремих сегментів.
Основними елементами корпусу збірно-литого щита є ножове кільце, опорне кільце і оболонка. У щитах збірно-звареної конструкції замість ножового і опорного кілець проектують одне ножеопорное кільце [1, с. 213-217].
Усередині корпусу немеханизированного щита встановлюють горизонтальні і вертикальні перегородки. У механізованих щитах замість перегородок передбачають опорні майданчики для установки на них станин виконавчого робочого органу.
Кожен щит повинен бути оснащений системою щитових гідроциліндрів, а немеханізований щит, крім того, системами забійних і платформних гідроциліндрів.
Основні положення розрахунку щитів наведені в [1, с. 222-225].
Визначення геометричних розмірів щита. Поперечні розміри прохідницького щита повинні відповідати, перш за все, конфігурації і розмірам конструкції оброблення.
Зовнішній діаметр щита визначається за формулою:
де Dн - зовнішній діаметр оброблення, м;
dз = (0,008 ... 0,01) Dн - будівельний зазор між внутрішньою поверхнею оболонки щита і зовнішньою поверхнею оброблення, м;
dо - товщина оболонки, яка приймається в залежності від діаметра щита по табл. 5.2.
Повна довжина щита по верху Lщ складається з довжини ножового кільця Lн. довжини опорного кільця Lок і довжини вільної частини оболонки Lо:
Довжина ножового кільця визначається геологічними умовами (чим слабкіша грунт, тим більше Lн), але повинна бути не менше 1 м з умови розміщення прохідників в привибійній зоні. Довжина ножового кільця по низу = Lн - а. де а = 0,4 ... 0,5 м - аванбек. При курсовому проектуванні можна прийняти Lн = 1 ... 1,2 м - в стійких грунтах; Lн = 1,4 ... 1,7 м - в нестійких грунтах.
Довжина опорного кільця визначається за умовами розміщення і надійного закріплення в ньому щитових гідроциліндрів і призначається в межах подвоєною величини ходу щитового гідроциліндра або - ширини кільця оброблення bк. т. е. Lок = 1,6. 2,0bк.
Довжина вільної (хвостовий) частини оболонки щита визначається як сума:
довжина перекриття оброблення, м; m1 = 1,2 ... 2,2bк в залежності від числа кілець оброблення, зібраних під оболонкою щита;
ширина секції опалубки монолітно-пресованої оброблення, м;
довжина вільного проміжку між опорним майданчиком плунжера і торцевої площиною змонтованого кільця оброблення; m2 = 0,15 м - при відсутності кільця ущільнювача, m2 = 0,45 м - при наявності кільця ущільнювача;
m3 = 0,6. 0,7 м - довжина виступаючої за межі опорного кільця частини гідроциліндра.
Внутрішній діаметр щита - по оболонці = Dн + dз; в межах опорного кільця = Dщ - 2hо. де hо - висота перетину сегмента опорного (ножового) кільця, що визначається за табл. 5.2.
Перегородки розміщують з урахуванням зручності ведення прохідницьких робіт, а також для додання жорсткості конструкції щита. Відстань між вертикальними перегородками становить 1,2 ... 1,9 м, а висота ярусів - 1,7 ... 2,0 м.
Визначення опорів, який може здолати щитом. Розрахунок опорів проводиться з метою встановлення необхідної потужності щитових і забійних гідроциліндрів. Опір, яку долає щитовими гідроциліндрами, визначається як сума опорів:
опору тертя між зовнішньою поверхнею оболонки щита і ґрунтовим масивом;