Tunneloinnin piilotettu maailma
Kaupungit, joissa elämme, on rakennettu infrastruktuurikerroksille: moottoriteille, rakennuksille ja yhä useammin monimutkaisille maanalaisille verkoille. Metroista ja rautateistä sähköputkiin ja viemärijärjestelmiin tunnelit ovat piilotettuja suonia, jotka pitävät nykyaikaisen kaupunkielämän vireänä. Mutta kuinka insinöörit kaivertavat nämä massiiviset, sileät polut syvälle vilkkaiden katujen ja herkkien ekosysteemien alle häiritsemättä yllä olevaa maailmaa? Vastaus piilee erikoistuneissa, jättimäisissä laitteissa, joista tärkein on Slurry Balance Shield Machine .
Esittelyssä Tunneling Titan
Kilpikone, jota usein kutsutaan yksinkertaisesti tunneliporauskoneeksi (TBM), on pohjimmiltaan automatisoitu, liikkuva maanalainen tehdas. Se on suunniteltu kaivaamaan maata ja kiveä edestä samalla kun se vuoraa hiljattain kaivetut tunnelin seinät betonisegmenteillä sen jälkeen. TBM-tyyppejä on useita, ja valinta riippuu maaolosuhteista. Pehmeälle, vettä kantavalle tai epävakaalle maaperälle – sellaiselle, jota usein löytyy joenuomien alta tai tiheästi kaupunkialueilla – Slurry Balance Shield Machine on kiistaton mestari.
Mitä "lietetasapaino" tarkoittaa?
Tämän koneen ominaispiirre on sen käyttö lietettä ylläpitää painetta ja vakautta leikkauspinnassa.
- Kaivauskammio: Kun TBM:n etuosassa oleva katkaisupyörä pyörii ja jauhaa maata pois, kaivettu materiaali menee paineistettuun kammioon.
- Lietteen kierto: Tämä kammio on täytetty erikoistuneella, paksulla nestemäisellä seoksella - lieteellä - joka koostuu tyypillisesti vedestä ja bentoniittisavesta. Tämä savi muodostaa ohuen, läpäisemättömän kakun kammion seinille ja paljaalle maapinnalle.
- Painetasapaino: Lietettä pidetään tarkassa paineessa, joka vastaa tarkasti ympäröivän maaperän ja pohjaveden aiheuttamaa painetta. Tämä on "tasapaino". Säilyttämällä tämän tasapainon kone estää kaksi suurta ongelmaa:
- "Puhdutus": Kun korkea ulkoinen paine maaperästä ja vedestä ryntää tunneliin aiheuttaen epävakautta ja tulvia.
- "Upotus": Kun alhainen paine kammion sisällä aiheuttaa edessä olevan maan romahtamisen, mikä johtaa pinnan laskeutumiseen ja mahdollisiin vaurioihin yläpuolella oleville rakennuksille.
Maan matka
Tunnelointiprosessiin kuuluu pitkälle kehitetty materiaalinkäsittelyjärjestelmä:
- Sekoitus ja uutto: Leikkuupyörän kaivaessa kaivettu maaperä sekoittuu lietteen kanssa. Tätä maa-liete-seosta pumpataan jatkuvasti ulos kaivukammiosta putkia pitkin pinnalla olevaan erotuslaitokseen.
- Erotuslaitos: Pinnalla erotuslaitos on minikemian laitos. Se käyttää ravistelijoita, hydrosykloneja ja sentrifugeja arvokkaan bentoniittilietteen puhdistamiseen inertistä maapartikkeleista.
- Kierrätys ja hävittäminen: Puhdistettu liete kierrätetään sitten ja pumpataan takaisin alas TBM:ään jatkuvaa käyttöä varten. Erotettu maaperä, joka on nyt uudelleenkäytettävän "mutakakun" tai pilaan muodossa, hävitetään turvallisesti tai käytetään uudelleen muihin rakennusprojekteihin.
Miksi Slurry Balance Shield -kone on välttämätön
Kyky Slurry Balance Shield Machine kasvopaineen tarkka hallinta tekee siitä ensisijaisen tekniikan haastaviin projekteihin:
- Jokien ja järvien alla: Se toimii turvallisesti kyllästetyssä, huokoisessa maassa, jossa vedenpaine on erittäin korkea.
- Syvät kaupunkitunnelit: Se minimoi maan asutusta, suojelee historiallisia rakennuksia ja yllä olevaa herkkää infrastruktuuria.
- Pitkän matkan ajot: Jatkuva, hallittu prosessi mahdollistaa uskomattoman pitkien tunnelin osien rakentamisen tehokkaasti ja ilman lukuisia välikuiluja.
Pohjimmiltaan Slurry Balance Shield Machine on geoteknisen suunnittelun voitto, joka antaa ihmiskunnalle vallan etsiä turvallisia, välttämättömiä polkuja vaikeimmissa maastoissa pitäen samalla maailman maan päällä häiritsemättä.
