Putken nostokoneen mekaniikka ymmärtäminen
Putkennosturikone, jota teollisuudessa usein kutsutaan mikrotunnelointiporauskoneeksi (MTBM), on hienostunut tekniikka, joka on suunniteltu maanalaisten putkistojen asentamiseen ilman laajoja pintalouhintaa. Prosessi sisältää tehokkaan hydraulisen nostoaseman, joka sijaitsee laukaisuakselissa, joka työntää putkiosat maan läpi. Putkinauhan etuosassa erikoissuoja tai leikkauspää kaivaa maata. Tämä menetelmä on erittäin suosittu kaupunkiympäristöissä, joissa perinteiset "leikkaa ja peitä" -tekniikat häiritsisivät liikennettä, vahingoittaisivat olemassa olevaa infrastruktuuria tai edellyttäisivät kalliita pintamaisemojen entisöintiä.
Näiden koneiden tarkkuus ylläpidetään laserohjausjärjestelmän avulla. Lasersäde projisoidaan laukaisuakselilta tunnelointisuojan sisällä olevaan kohteeseen. Näin käyttäjä voi seurata koneen asentoa reaaliajassa ja tehdä pieniä säätöjä ohjaussylintereihin. Säilyttäen tämän korkean tarkkuuden putkien nostolaitteet voivat asentaa putkistoja pitkiä matkoja ja monimutkaisia käyriä pitkin mahdollisimman vähän poikkeamalla suunnitellusta kohdistuksesta.
Kaivottoman nostojärjestelmän ydinkomponentit
Onnistuneen asennuksen varmistamiseksi useiden kriittisten komponenttien on toimittava täydellisessä synkronoinnissa. Toiminnan tehokkuus ei riipu pelkästään leikkuupäästä, vaan tukijärjestelmistä, jotka hallitsevat painetta, voitelua ja lian poistoa. Alla on perusasetuksen tärkeimmät elementit:
- Kilpi: Terässuojasylinteri, jossa on leikkuupyörä ja ohjausmekanismit, jotka suojaavat konetta ja käyttäjää maaperän paineelta.
- Päätukiasema: Raskas hydraulirunko, joka tarjoaa massiivisen työntövoiman, joka tarvitaan koko putkisarjan työntämiseen maan läpi.
- Välitukiasemat (IJS): Pitkän matkan ajokäytössä nämä sijoitetaan putkisegmenttien väliin, jotta kokonaistukivoima jakautuu ja estetään putkien rakenteellisen kapasiteetin ylittäminen.
- Voitelujärjestelmä: Ruiskuttaa bentoniittia tai erikoispolymeerejä ylileikkaukseen (putken ja maan väliseen tilaan) kitkan vähentämiseksi.
- Lietteen hallintajärjestelmä: Slurry-tyyppisissä koneissa tämä järjestelmä kierrättää nestettä kasvoille poistaakseen kaivetut roskat ja kuljettaakseen ne takaisin pinnalle erotusta varten.
Menetelmien vertailu: Liete vs. Maanpainetasapaino
Oikean valinta putken nostokone riippuu pitkälti hankealueen geologisista olosuhteista. Kaksi yleisimmistä muunnelmista ovat Slurry Shield- ja Earth Pressure Balance (EPB) -koneet. Jokainen käsittelee maaperän vakautta ja poistamista eri tavalla varmistaakseen, että tunnelin pinta ei sortu ajon aikana.
| Ominaisuus | Slurry Shield -kone | EPB kone |
| Ensisijainen maaperätyyppi | Hiekka, sora, korkea vesipöytä | Siltti, savi, koostuvat maaperät |
| Kasvojen tuki | Paineistettu lieteneste | Kaivettu maaperä lisäaineilla |
| Muck Transport | Hydrauliputki (liete) | Ruuvikuljetin tai hihna |
| Ympäristövaikutus | Vaatii lietteenerotuslaitoksen | Kuivausrumpu, helpompi hävittäminen |
Tunneloinnin onnistumisen parhaat käytännöt
Geotekninen arviointi ja työpaikan valmistelu
Ennen kuin putkennostin edes koskettaa maata, perusteellinen maaperäanalyysi on pakollinen. Kiven, pohjaveden tai ihmisen aiheuttamien esteiden olemassaolon ymmärtäminen estää koneen "jäätymisen" tai työkalun liiallisen kulumisen. Insinöörien on myös varmistettava, että laukaisu- ja vastaanottoakselit ovat rakenteellisesti terveitä ja kestävät päänostosylinterien takaseinää vasten aiheuttaman vastapaineen.
Kitkavastuksen hallinta
Kitka on pitkän matkan putken nostamisen ensisijainen vihollinen. Liukulinjan pituuden kasvaessa sen siirtämiseen tarvittava voima kasvaa eksponentiaalisesti. Tämän torjumiseksi kuljettajien on säilytettävä johdonmukainen "rengasmainen tila", joka on täytetty voitelulla. Nostopaineen jatkuva valvonta on elintärkeää; äkillinen painepiikki viittaa usein voiteluhäiriöön tai maaperän tiheyden muutokseen, mikä vaatii välittömiä korjaustoimenpiteitä betoni- tai teräsputkiosien vaurioitumisen välttämiseksi.
