Tunnelointi Kaupan koneet (TBM) ovat modernin tekniikan ihmeitä, jotka on suunniteltu kaivaa tunnelit pinnalle vähäisillä häiriöillä. Vaikka kaikki TBM: t palvelevat samaa perustarkoitusta, ne käyttävät erilaisia menetelmiä kaivetun materiaalin hallitsemiseksi, joka tunnetaan nimellä Muck ja tukemaan tunnelin kasvoja. Kaksi yleisintä tyyppiä ovat Maanpainetasapaino (EPB) ja ja Lietteen kilpi . Niiden erojen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää tietyn projektin oikean tunnelin porauslaitteen valitsemiseksi.
Maanpainetasapaino (EPB)
EPB -koneet ovat tyyppisiä mekanisoitua kilpiä, joka on erittäin tehokas koheesioissa, pehmeissä maa -olosuhteissa, kuten savi, liete ja hiekka. EPB -suojan pääperiaatteena on käyttää kaivettua materiaalia itse tunnelin pinnan vakaan paineen luomiseen, estäen ympäröivän maan romahtamisen.
Kuinka se toimii:
-
Kaivaukset ja muck -ilmastointi: Koneen pyörivä leikkuripää kaivaa maaperän. Kun muck tulee koneen paineistettuun kammioon (ruuvikuljetinkammio), se sekoitetaan ilmastointiaineiden, kuten vaahdon, bentoniitin tai polymeerien kanssa. Nämä aineet muuttavat maaperän muoviseksi, hammastahnainen konsistenssi.
-
Paineenhallinta: Ruuvikuljetin, joka on EPB -järjestelmän sydän, ohjaa nopeutta, jolla ehdollinen mukki uutetaan kammiosta. Säätämällä ruuvikuljettimen nopeutta ja tunnelointikoneen työntövoimaa, vakiopaine ylläpidetään tunnelin edessä. Tämä paine tasapainottaa täydellisesti ympäröivän maan ja veden paineen varmistaen vakauden aiheuttamatta maapallon asutusta.
-
Muck -kuljetus: Sitten ehdollinen muck kuljetetaan ulos tunnelista kuljetinhihnalla tai muilla tavoilla.
Edut:
-
Erinomainen pehmeälle, hienorakeiselle maaperälle.
-
Vedenpoisto vaatii vähemmän verrattuna muihin menetelmiin, mikä tekee siitä joissakin ympäristöystävällisemmän.
-
Kaivetettua materiaalia on usein helppo käsitellä ja hävittää.
Haitat:
-
Taistelut karkeassa, erittäin läpäisevässä maassa (esim. Sora), jossa ilmastointiaineet eivät voi tehokkaasti luoda painekiukkaa tahnaa.
-
Voi olla vähemmän tehokas sekoitetuissa olosuhteissa (missä tunnelin kasvot koostuu sekä pehmeästä että kovasta kalliosta).
Lietteen kilpi TBMS
Lietteen kilpi TBMS Sitä vastoin on erityisesti suunniteltu tunnelointiin vettä kantavassa, ei-lievittävissä maaperissä, kuten hiekassa ja sorassa, sekä sekoitetut olosuhteet. Sen sijaan, että käyttäisivät kaivetusta maaperää paineasetta varten, he käyttävät paineistettua bentoniittihietä.
Kuinka se toimii:
-
Kaivaukset ja lietteen injektio: Leikkuripää kaivaa maaperän, joka sekoitetaan välittömästi bentoniittiselle lietteelle louhintakammiossa. Lietteet pumpataan kammioon ohjattaessa paineessa.
-
Paineenhallinta: Paineistettu liete muodostaa "suodatinkakun" tunnelin kasvoille, joka toimii esteenä estämään vettä pääsemästä kammioon ja maahan romahtamisen. Lietteen painetta säädetään huolellisesti ulkoisen maan ja veden paineesta.
-
Mukki kuljetus ja erottelu: Sitten lietteen ja mukan seos pumpataan tunnelista pinnan erotuslaitokseen. Tässä kaivettu maaperä on erotettu lietistä, joka sitten kunnostetaan ja pumpataan takaisin tunnelointikoneeseen uudelleen käytettäväksi.
Edut:
-
Erittäin tehokas vesijohtoissa, ei-kiinnostuksessa.
-
Erinomainen korkeiden vesipaineiden käsittelyyn.
-
Pystyy hallitsemaan laajaa valikoimaa maa -olosuhteita, mukaan lukien kivipalat ja lohkarat.
Haitat:
-
Vaatii pinnalla monimutkaisen ja kalliiden lietteenkäsittelylaitoksen.
-
Prosessi, joka erota lietistä, voi olla kallista ja aikaa vievää.
-
Kaivetun mukan hävittäminen voi olla monimutkaisempaa sen sekoituksen vuoksi lietteellä.
Johtopäätös
Yhteenvetona, valinta EPB TBM ja Lietteen kilpi suurelta osin tunnelointipaikan geologisista ja hydrogeologisista olosuhteista. EPB-kone on menossa yhtenäiset, pehmeät maaperät , hyödyntää kaivetusta materiaalista itse vakauden saavuttamiseksi. Toisaalta lietteen kilpi on parempi vaihtoehto vettä kantava, ei-aiheeton maa , luottaa bentoniittiluuruun kasvopaineen ylläpitämiseksi. Molemmat tunnelin porauskoneet edustavat hienostuneita ratkaisuja maanalaisen rakentamisen haasteisiin, mutta niiden erilliset toimintaperiaatteet tekevät niistä sopivia erilaisiin maanalaisiin ympäristöihin.
