A földalatti építkezés kihívása
Képzelje el, hogy egy nagy, robusztus közműalagutat kell telepítenie – esetleg elektromos kábelek, vízvezetékek vagy akár egy gyalogos metró számára – közvetlenül egy forgalmas városi utca vagy egy érzékeny természeti környezet alá. Hagyományos nyílt árok ásása, vagy „vágás és fedés” gyakran lehetetlen. Megzavarná a forgalmat, sokáig tartana, és destabilizálhatja a közeli épületeket.
A mérnököknek intelligensebb, kevésbé invazív megoldásra volt szükségük: vízszintes fúrásra, egy csövet a helyére tolásra, és mindezt anélkül, hogy bárki a felszínen tudná, hogy egy hatalmas gép működik. Itt van árok nélküli technológia bejön, és egyik leginnovatívabb eszköze a Földnyomás-kiegyenlítő négyszögletes cső emelőgép .
Mi az a csőhúzás?
A csőemelés egy módszer a föld alatti csővezetékek felszerelésére. Ahelyett, hogy felülről ásnának egy hatalmas lyukat, egy speciális pajzsot vagy vágógépet indítanak el egy mély gödörből (az „indító aknából”), és elfúrják az utat egy fogadógödörbe. Ahogy a gép kotrást végez, a csőszakaszokat – esetenként több száz méter hosszú – erőteljes hidraulikus emelők tolják előre mögötte.
Probléma a kerek csövekkel
Bizonyos alkalmazásokhoz, például közműfolyosókhoz vagy nagyméretű járműaluljárókhoz a kör alakú az alagút nem hatékony. Egy kör alakú alagút több helyet foglal el a föld alatt, mint amennyi hasznos helyet biztosít. A téglalap alakú vagy doboz alakú keresztmetszet sokkal jobb helykihasználást tesz lehetővé, maximalizálva a kábelek vagy forgalom számára rendelkezésre álló területet azonos munkamagasságon belül. A probléma az, hogy egy téglalap alagútvezetése mechanikailag sokkal bonyolultabb, mint egy kör alagútvezetése.
A földnyomás-kiegyenlítő téglalap alakú csőemelő gép
A gép teljes neve leírja összetett képességeit:
1. Négyszögletű csőemelés:
Ez a gép formájára és elsődleges funkciójára vonatkozik. Doboz alakú lyukat ás ki és előreöntött négyszögletes betoncsőszakaszokat tol be. Ez a geometria kulcsfontosságú a nagy sűrűségű közművek és a gyalogos alagutak esetében.
2. Földnyomásmérleg (EPB):
Ez a zseni a művelet mögött. Alagútépítéskor, különösen puha, nedves vagy instabil talajon (például agyag vagy homok), a talajnyomást folyamatosan ki kell egyensúlyozni, hogy megakadályozzuk az alagút felületének összeomlását, és megakadályozzuk, hogy a víz vagy a talaj elárassza a gépet.
Az EPB gép ezt úgy éri el, hogy a kitermelt talajt pasztává vagy „talajkondicionáló” anyaggá alakítja. Ezt az anyagot precíz nyomás alatt tartják a gép zárt kotrókamrájában, nyomás alatti dugóként viselkedve. Ez az ellennyomás tökéletesen illeszkedik a környező föld- és víznyomáshoz, biztosítva a talaj stabilitását közvetlenül a gép felett. Olyan, mintha egy ideiglenes, nyomás alatt álló szennyeződésfal mindent a helyén tartana, amíg a csövet előre nem emelik.
3. A gép alkatrészei:
A gép lényegében egy mobil gyár az élvonalban. A következőket tartalmazza:
- Egy téglalap alakú vágófej: Ez az elülső felület, amely forgó vágószerszámokkal van kirakva, amelyek ledarálják a talajt. Mivel téglalap alakú, a marókat úgy kell elhelyezni, hogy a teljes területet hatékonyan lefedjék.
- A muszkáló rendszer: Ez a kondicionált talajt a vágókamrából egy ártalmatlanító rendszerbe, gyakran szállítószalagon keresztül a felszínre mozgatja.
- A kormányrendszer: A téglalap alakú forma miatt nehezebb a kormányzás, mint egy kör alakú gépnél. Rendkívül precíz vezérlőrendszerekre és csuklós csuklókra van szükség ahhoz, hogy a gép a pontos lineáris és függőleges pályán maradjon.
- Hidraulikus emelők: A rendszer igazi ereje. Ezek az emelők az indítóaknában helyezkednek el, és azt a hatalmas erőt adják le, amely ahhoz szükséges, hogy a teljes csővezetéket – amely akár több ezer tonnát is nyomhat – előre nyomják a földbe.
Miért számít ez a technológia?
A Földnyomás-kiegyenlítő négyszögletes cső emelőgép döntő előrelépést jelent a városi infrastruktúra fejlesztésében.
Minimalizált felületi zavarás
Árok nélküli jellege azt jelenti, hogy a projektek a város életére gyakorolt minimális hatással valósulhatnak meg. Az utak nyitva maradnak, a vállalkozások továbbra is működnek, és a közvélemény alig tud arról, hogy a hatalmas építkezések messze a lábuk alatt zajlanak.
Fokozott biztonság és hatékonyság
A földnyomás-egyensúly fenntartásával drasztikusan csökken a víznyelők vagy a talajban való megsüllyedés kockázata – amely a föld alatti munkák során jelentős veszélyt jelent –. Ez a stabilitás lehetővé teszi a meglévő szerkezetekhez sokkal közelebbi alagútépítést, mint azt a hagyományos módszerek lehetővé tennék.
Fenntartható infrastruktúra
A téglalap alakú alagutak jövőbiztosak. Nagyobb kapacitást kínálnak a közművek számára, és könnyen hozzáférnek a korszerűsítéshez vagy a karbantartáshoz, így nélkülözhetetlen eszközeivé teszik a modern, fenntartható városok építésének, amelyeket úgy terveztek, hogy az utcák felszakítása nélkül kezeljék a növekvő népességet és a technológiai igényeket.
