A Alagút unalmas gép A (TBM) alapvetően önálló gyár a síneken, amelynek célja az alagutak pontosan és eredményes ásatása. A hagyományos fúrási és robbantási módszerekkel ellentétben a TBM-ek jelentős előnyöket kínálnak a sebesség, a biztonság és a környezeti hatás szempontjából.
Minden TBM középpontjában az vágófej - Ez a masszív forgó kerék tárcsavágókkal, vágási darabokkal vagy kaparókkal van felszerelve, a geológiai körülményektől függően. Ahogy a vágófej forog, és előre tolja az alagút arcát, ezek az eszközök feltárják az anyagot. Az ásatott elrontást ezután a vágófej nyílásán keresztül irányítják a szállítószalag -rendszer (gyakran csavaros szállítószalagok vagy övszállító szerek), amely a gép hátuljára szállítja az alagútból történő eltávolításhoz.
Kulcskomponensek és azok funkciói:
-
Cutterhead: A TBM elülső része, amely felelős a talaj feltárásáért. A vágók típusa változik:
-
Lemezvágók a kemény kőzethez használják, és összetörik a sziklát, amikor átfordulnak rajta.
-
Bitek és kaparók vágása gyakoribbak a lágyabb talajban, az anyag vágása és lekaparása.
-
-
Tolórendszer: A vágófej mögött erőteljes hidraulikus hengerek vannak, amelyek előmozdítják a TBM -et. Ezek a hengerek általában a korábban telepített alagút bélési szegmensekkel vagy az alagút falain nyomást gyakorló megfogókkal szemben nyomják.
-
Pajzs: Ez a TBM fő testülete, amely támogatást nyújt a feltárt talajnak, és megvédi a dolgozó személyzetet és a gépeket az összeomlásoktól. A pajzs különféle rendszereket is tartalmaz.
-
Erektor rendszer: A TBM előrehaladtával egyidejűleg telepíti a előregyártott betonszegmensek amelyek képezik az állandó alagút bélést. Az erektor kar felveszi ezeket a szegmenseket, és pontosan elhelyezi őket egy gyűrű létrehozására.
-
Forgatórendszer: Miután egy alagútgyűrűt telepítettek, a habarcsot a telepített szegmensek és az ásatott talaj közötti gyűrűs résbe injektálják. Ez a talaj stabilizálására, a terhelések átadására és a víz bejutásának megakadályozására szolgál.
-
Muck eltávolító rendszer: Mint már említettük, a szállítószalagok az ásatott anyagot ("MUCK") a TBM hátuljára szállítják, ahol vonatokra, teherautókra vagy más alagútból történő eltávolításra kerülnek.
-
Irányító rendszer: A modern TBM -ek kifinomult lézerirányító rendszereket, GPS -t és más felmérési berendezéseket használnak annak biztosítása érdekében, hogy az alagút pontosan a tervezett igazítás és a gradiens mentén ásta.
-
Hátsó fogaskerék (tartalék rendszer): A TBM pajzs mögött több száz méterre kiterjedve a hátsó felszerelések alapos támogatási rendszereket tartalmaznak. Ide tartoznak a transzformátorok az energia-, szellőztetőcsatornákhoz, a víz- és habarcsvezetékekhez, a vezérlőhelyiségekben és a személyzet létesítményeihez.
A TBM -ek típusai:
A TBM típus kiválasztása döntő jelentőségű, és nagymértékben függ a földtani körülményektől és a felszín alatti vizek jelenlététől:
-
Nyílt arcú TBMS (Gripper TBMS): Ideális a stabil kőzet körülményekhez. Előre haladnak az alagút falainak megfogásával és előrelépésével.
-
Pajzs TBMS: Instabil földi körülmények között használják, ahol azonnali támogatásra van szükség. A pajzs védi a talajt, amíg a szegmensek be nem telepítik.
-
Földnyomásmérleg -gépek (EPBMS): Általában lágy talajban használják, változó állagúak. Fenntartják az egyensúlyt a kamrában lévő feltárt talaj nyomása és az alagút felületének támogatásához szükséges nyomás között, megakadályozva a talaj települését.
-
SLURRY TBMS: A legmegfelelőbb nagyon nedves, telített talajhoz vagy magas víznyomással. Az alagút felületének támasztására nyomás alatt álló iszapot (bentonit vagy polimer keverék) használnak, és az ásatott anyagot összekeverik ezzel a szuszpendával és kiszivárogtatják.
-
Egyetlen pajzs TBMS: Működjön koherens talajon, ahol a talaj rövid ideig állhat a bélés telepítése előtt.
-
Double Shield TBMS: Törött kőzetben vagy vegyes talajban használják. Két pajzsuk van, amelyek lehetővé teszik a folyamatos ásatást és a szegmensek erekcióját, ami gyorsabb előrelépéshez vezet.
-
A TBM -ek előnyei:
-
Sebesség: A TBM -ek szignifikánsan gyorsabb ásatási sebességet érhetnek el a hagyományos módszerekhez képest, különösen nagy távolságokon.
-
Biztonság: Biztonságosabb munkakörnyezetet biztosítanak azáltal, hogy azonnal támasztják alá a vágófej mögött álló talajt, csökkentve az összeomlások kockázatát és a veszélyes feltételeknek való kitettséget.
-
Pontosság: A TBM -ek nagyon szoros tűréseket tudnak fenntartani, biztosítva, hogy az alagút a pontos tervezési előírásokhoz ásjon.
-
Környezeti hatás: Kevesebb felszíni zavarást okoznak, csökkentik a zajt és a rezgést, és minimalizálják a robbantás szükségességét, így ideálisak a városi területeken.
-
Csökkentő munka: Miközben képzett szolgáltatókat igényel, a TBM-eknek általában kevesebb személyzetre van szükségük az alagút felületén, mint a fúró-és robbant.
Kihívások és megfontolások:
-
Költség: A TBM -ek rendkívül drágák a vásárláshoz és a működéshez.
-
Logisztika: A TBM szállítása, összeszerelése és elindítása egy hatalmas logisztikai vállalkozás.
-
Talajfeltételek: A geológia váratlan változásai, például a nagyon törött kőzet vagy a lágy talajban lévő nagy sziklák találkozása, jelentősen lelassíthatják vagy megállíthatják a műveleteket. A vízbejutás egy másik nagy kihívás.
-
Karbantartás: A TBM -ek olyan összetett gépek, amelyek folyamatos karbantartást és speciális alkatrészeket igényelnek.
-
Alagút hossza: A TBM-ek a legköltséghatékonyak a hosszú alagutaknál, mivel a kezdeti beállítási költségek magas.
Összegezve, a TBM -ek a modern mérnöki csodák tanúsítását jelentik, forradalmasítva az alagutak globális felépítését. Az a képességük, hogy pontossággal, sebességgel és fokozott biztonsággal a kihívásokkal teli talajviszonyok átfúrása nélkül, nélkülözhetetlen eszközévé teszik őket világszerte a nagyobb infrastrukturális projektekhez, a metró rendszerektől a vízellátási alagutakig és az autópálya -bypasses -ig. $ $ $ $ $ $ $
