Az alagút unalmas gépek (TBMS) a modern mérnöki csodák, amelyek célja az alagutak ásatása a felület minimális megszakításával. Míg az összes TBM ugyanazt az alapvető célt szolgálja, különféle módszereket alkalmaznak az ásatott anyag, az úgynevezett MUCK kezelésére és az alagút felületének támogatására. A két leggyakoribb típus a Földi nyomásmérleg (EPB) gép És a Szuszpajzs - Különbségük megértése elengedhetetlen az adott projekthez a megfelelő alagút unalmas berendezések kiválasztásához.
Földnyomás -egyenleg (EPB) gépek
EPB gépek egy olyan gépesített pajzs, amely rendkívül hatékony koherens, lágy talajviszonyok, például agyag, iszap és homok. Az EPB pajzs alapelve az, hogy maga az ásatott anyagot használja az alagút felületén stabil nyomást, megakadályozva a környező talaj összeomlását.
Hogyan működik:
-
Ásatás és kondicionálás: A gép forgó vágófeje felgondolja a talajt. Ahogy a muck belép a gép nyomás alatt álló kamrájába (a csavarszalag kamra), összekeverik a kondicionáló szerekkel, például a hab, a bentonit vagy a polimerekkel. Ezek az ágensek a talajt műanyag, fogkrém-szerű konzisztenciává alakítják.
-
Nyomásszabályozás: A csavarszalag, amely az EPB rendszer szíve, szabályozza a kondicionált muck extrahálásának sebességét a kamrából. A csavarszalag sebességének és az alagútgép tolóerőjének beállításával állandó nyomást gyakorol az alagút felületén. Ez a nyomás tökéletesen kiegyensúlyozza a környező föld és a víznyomást, biztosítva a stabilitást anélkül, hogy a talaj települését okozná.
-
Muck szállítás: A kondicionált muckot ezután az alagútból szállítják egy szállítószalagon vagy más módon.
Előnyök:
-
Kiváló puha, finom szemcsés talajokhoz.
-
Kevesebb víztelenítést igényel más módszerekhez képest, így bizonyos esetekben környezetbarátabbá válik.
-
A feltárt anyag gyakran könnyen kezelhető és ártalmatlanítható.
Hátrányok:
-
A durva, nagyon áteresztő talajban (például kavicson) küzdelmek, ahol a kondicionáló szerek nem tudnak hatékonyan nyomást nyújtó pasztát létrehozni.
-
Kevésbé hatékony lehet vegyes arcú körülmények között (ahol az alagút felülete mind lágy, mind kemény kőből áll).
Zagyló pajzs TBMS
Zagyló pajzs TBMS , Ezzel szemben kifejezetten a vízhordozó, nem kohéziós talajok, például a homok és a kavics, valamint a vegyes arc körülmények alagútjára tervezték. Ahelyett, hogy az ásatott talajt használnák a nyomásmérlegre, nyomás alatt álló bentonit -iszapot használnak.
Hogyan működik:
-
Ásatás és iszapos injekció: A vágófej feltárja a talajt, amelyet azonnal összekevernek egy bentonit -iszappal az ásatási kamrában. A iszapot szabályozott nyomáson pumpálják a kamrába.
-
Nyomásszabályozás: A nyomás alatt álló iszap egy "szűrőtorta" képez az alagút felületén, amely akadályként szolgál annak megakadályozására, hogy a víz bejuthasson a kamrába és a talajba. A hígítás nyomását gondosan szabályozzák a külső föld és a víznyomás ellensúlyozása érdekében.
-
Muck szállítás és elválasztás: Ezután az iszap és a muck keverékét az alagútból egy felszíni elválasztó üzembe pumpálják. Itt a feltárt talaj el van választva a iszaptól, amelyet ezután felújítanak, és visszaszivárogtatják az újrafelhasználandó alagútgépbe.
Előnyök:
-
Rendkívül hatékony a vízben levő, nem kohéziós talajban.
-
Kiváló a magas víznyomás kezelésére.
-
Kezelheti a talajfeltételek széles skáláját, beleértve a szikladarabokat és a sziklákat.
Hátrányok:
-
Komplex és drága iszapkezelő telepet igényel a felszínen.
-
A muck elválasztásának folyamata költséges és időigényes lehet.
-
A feltárt mocsár ártalmatlanítása bonyolultabb lehet, mivel a sagyos keveréke.
Következtetés
Összefoglalva: a választás egy EPB TBM és a Szuszpajzs nagymértékben függ az alagút helyének geológiai és hidrogeológiai körülményeitől. Az EPB gép a Go-cél koherens, lágy talajok , maga az ásatott anyag kihasználása a stabilitás érdekében. A iszapos pajzs viszont a kiváló lehetőség vízhordozó, nem kohéziós talaj , támaszkodva egy bentonit -iszapra, hogy fenntartsa az arcnyomásot. Mindkét típusú alagút unalmas gépek kifinomult megoldásokat képviselnek a földalatti építkezés kihívásaira, de megkülönböztetett működési alapelveik alkalmassá teszik őket különböző földalatti környezetekhez.
