Sztuka i nauka o podziemnej budownictwie zostały zrewolucjonizowane przez nudna maszyna tunelowa (TBM). Te mechaniczne cuda, często określane jako „mole”, stały się rozwiązaniem do tworzenia długich, precyzyjnych tuneli, szczególnie w obliczu ogromnego wyzwania nudnego przez solidną skałę.
Wyzwanie Hard Rock
Tunelowanie skalne przedstawia unikalny zestaw przeszkód. Ogromna siła i ścierna natura ziemi wymagają innego podejścia niż tunelowanie przez miękką glebę. Podczas gdy tradycyjne metody „wiertarki i wybuchu” są nadal stosowane, często są one wolniejsze, bardziej ryzykowne i powodują znaczne wibracje gruntu, co czyni je nieodpowiednimi dla obszarów miejskich lub projektów, w których stabilność geologiczna jest najważniejsza.
Tutaj specjalizowani nudna maszyna tunelowa Do rockowego tunelingu pojawia się we własnym zakresie. Te TBM, zaprojektowane tak, aby wytrzymać siły ekstremalne, oferują szybszą, bezpieczniejszą i bardziej kontrolowaną metodę wykopu. Tworzą czystą, okrągłą twarz tunelu z minimalnym zakłóceniami otaczającej masy skalnej, co jest kluczowe dla długoterminowej stabilności tunelu.
Anatomia tbm z obrudzką skalą
TBM specyficzny dla skały to złożony kawałek inżynierii, zbudowany w celu zmiażdżenia i szlifowania nawet najtrudniejszego granitu. Kluczowe elementy obejmują:
-
Cutterhead: Jest to najważniejsza część, masywny obrotowy dysk zamontowany z przodu maszyny. Jest wyposażony w utwardzone stalowe noży z zębami, ale seria toczących się dysków, które wywierają ogromny nacisk na skalną twarz. Gdy noża obraca się, nożyce pękają skałę, powodując, że pęka ją małymi wiórami.
-
System ciągu: Aby wygenerować niezbędną siłę, potężne cylindry hydrauliczne popychają głowicę nożną do przodu. Ten ciąg do przodu reaguje się na ściany tunelu lub na wcześniej zainstalowaną podszewkę tunelową.
-
System usuwania błota: Wykopane chipsy skalne, znane jako „Muck”, wpadają do wiader na głowicy, a następnie są transportowane na tylną część maszyny. Zazwyczaj odbywa się to za pomocą przenośnika śrubowego lub serii przenośników, które wyciągają materiał z tunelu.
-
System chwytania: Wiele Rock TBM, szczególnie „otwartych” lub „chwytaków”, używa potężnego systemu chwytania. Maszyny te zakotwiczają się w ścianach tunelowych za pomocą podkładek hydraulicznych, zapewniając stabilną podstawę do popchnięcia noża do przodu.
Rodzaje tunelowania skalnego TBMS
Wybór nudna maszyna tunelowa Zależy w dużej mierze od konkretnej geologii skalnej. Nie wszystkie skały są takie same; Niektóre są kompetentne i stabilne, podczas gdy inne formacje mogą być złamane lub zawierające wody gruntowe.
-
TBM Belki głównej (otwarte TBMS): Są to najczęstszy typ dla twardej, stabilnej skały. Mają otwartą konstrukcję za głodem Cuttera, umożliwiając załogi instalowanie skalnych śrub, siatki i strzału w celu wsparcia ścian tunelowych w miarę postępu maszyny. Ten projekt jest bardzo wydajny i oferuje doskonałą widoczność geologii.
-
Single Shield TBMS: Gdy skała jest mniej stabilna i podatna na odstraszanie lub zapadnięcie się, ekranowana maszyna jest bezpieczniejszym wyborem. Tarcza, ochronna stalowa obudowa, rozciąga się na ciało TBM, chroniąc załogę i sprzęt. Ten typ nudna maszyna tunelowa Instaluje wstępnie odlewane segmenty betonowe, aby utworzyć stałe podszewkę bezpośrednio za tarczą w miarę postępów.
-
Podwójna tarcza tbms: Maszyny te łączą najlepsze cechy zarówno otwartych, jak i pojedynczych konstrukcji. Mogą działać w dwóch trybach: tryb „chwytaku” dla stabilnej skały i tryb „osłonięty” dla mniej stabilnych obszarów. Główna zaleta podwójnej tarczy nudna maszyna tunelowa Jest jego zdolnością do instalowania segmentów tunelowych jednocześnie z nudnym procesem w stabilnej skale, co prowadzi do bardzo wysokich stawek zaliczki.
Ciągła ewolucja nudna maszyna tunelowa umożliwił radzenie sobie z coraz trudniejszymi i długimi projektami tunelowania skalnego, od linii transmontażowych i głębokich linii metra po krytyczną infrastrukturę wodną i użyteczności publicznej. Ponieważ inżynierowie nadal przekraczają granice tego, co możliwe, ci podziemne tytany pozostaną na czele współczesnej inżynierii lądowej.
