English
Россия
عربى
Туннельные скучные машины (TBM) представляют собой сложные предметы оборудования, которые революционизировали подземное строительство. По сути, это мобильные заводы, предназначенные для выкопания туннелей с минимальными нарушениями на окружающую землю.
Как работает TBM: фундаментальный процесс
Основная работа TBM включает в себя несколько непрерывных шагов:
-
Раскопки: На самом передней части TBM находится массивная вращающаяся головка. Этот стальный диск оснащен различными режущими инструментами, такими как дисковые резаки для твердых каменных или режущих кусочков и скребков для более мягкой земли. Когда головка резака вращается, он измельчивает, царапает или пошевеляет на материал на лице Туннеля.
-
Удаление грязи: Выкопанный материал, известный как «грязь», падает через отверстия в режущей головке в камеру. Оттуда он обычно транспортируется винтовым конвейером (для мягких заземляющих TBM) или загружается на серию конвейерных лент (для жестких скал TBM), которые запускают длину туннеля. Затем эта грязь постоянно удаляется на поверхность для утилизации или утилизации.
-
Тяга и продвижение: TBM продвигается вперед мощными цилиндрами тяги (разъемы), расположенными за головкой. Эти цилиндры отталкиваются от ранее установленных сегментов подкладок туннеля, создавая необходимую силу для продвижения головки резак в землю.
-
Установка подкладки из туннеля: Непосредственно за режущей головкой, внутри защитной оболочки TBM (щита), лежит эректор. Эта роботизированная рука поднимает сборные бетонные сегменты (обычно изогнутые, трапеции) и тщательно ставят их, чтобы сформировать полное кольцо туннельной подкладки. Эти сегменты скрепляются вместе, создавая сильную, водонепроницаемость и постоянную структуру, которая поддерживает землю и образует готовую стену туннеля.
-
Раствор: Как только кольцо сегментов установлено, пустота между внешней стороной сегментов и раскопанным землей («void») сразу же заполнена специализированной затиркой. Эта затирка затвердевает, обеспечивая дополнительную поддержку подкладкам туннеля, предотвращая расселение наземного замыкания и обеспечение плотной посадки.
-
Рулевое управление и навигация: TBM оснащены сложными лазерными системами и инструментами для обследования. Операторы могут точно контролировать направление TBM, регулируя тягу отдельных разъемов, изменяя скорость вращения головки резак или используя соединения артикуляции внутри машины. Это позволяет им поддерживать запланированное выравнивание и градиент, даже навигация на кривые.
-
Трейлинг (резервная система): За главным телом TBM следует серия сочлененных гантрий или трейлеров («резервная система»). Это гастрономические дома для основных систем поддержки, в том числе:
- Расположение питания и управления
- Вентиляционные системы
- Гребные конвейеры
- Затирные насосы и смешивание растений
- Линии воды и коммунальных услуг
- Доступ к персоналу и оборудование для безопасности.
Типы TBM и их приложения
Выбор типа TBM имеет решающее значение и в значительной степени зависит от геологических условий земли, которые должны быть туннелированы:
-
TBM Hard Rock (TBMS с открытым съемником / экранированные TBMS): эти TBM предназначены для сплошных скал. Они используют дисковые резаки, которые создают микроэлементы на каменной поверхности.
- TBMS с открытым захватом: продвижение, сжимаясь на стены туннеля (скала) с прокладками захвата.
- Экранированные TBMS Hard Rock: используется, когда скальные условия сломаны или смешаны, обеспечивая полную поддержку с помощью щита и часто устанавливая подкладку сегмента.
-
Баланс давления на землю (EPB) TBMS: Идеально подходит для мягких, сплоченных почв (глина, ил, песок), которые могут стоять без поддержки в течение короткого периода. EPB TBM использует сам выкопанный материал, чтобы создать «грязный пирог», который применяет давление на туннельное лицо, уравновешивая окружающее наземное давление. Винт -конвейер регулирует удаление грязи, сохраняя этот баланс.
-
ТБМС Slurry: Лучше всего подходит для свободных, водяных почв (пески, гравий, насыщенные земли). В TBM в суспензии головка резаки работает в поджаренной камере, заполненной суспензией. Суспензиация стабилизирует туннельную поверхность и переносит выкопанный материал на поверхность через трубы, где он обрабатывается, чтобы отделить твердые вещества от жидкости.
-
Смешанная заземляющая TBMS (TBMS -переменная плотность): Это универсальные машины, которые могут адаптироваться к изменяющимся наземным условиям, иногда объединяя особенности EPB и Slurry TBM. Они могут корректировать параметры, такие как давление на поверхности и скорости удаления грязи в соответствии с изменяющимися встречами почвы.
-
Машины для гнезда труб (микротуннелирование TBMS): Меньшие версии TBM, часто управляемых дистанционным управлением, используемые для установки трубопроводов или меньших рабочих каналов. Они толкают трубы прямо за головкой.
Преимущества использования TBMS
- Скорость и эффективность: ТБМ могут непрерывно носить с собой туннели намного быстрее, чем обычные методы, такие как бурение и взрыв.
- Безопасность: Прилагаемый щит TBM обеспечивает более безопасную рабочую среду для персонала, защищая их от коллапсов и проникновения подземных вод.
- Минимальное нарушение поверхности: По мере того, как они работают под землей, TBM значительно снижают нарушение поверхности инфраструктуры, трафика и сообществ, что делает их идеальными для городских районов.
- Снижение воздействия на окружающую среду: Более низкие уровни вибрации и меньше шума по сравнению с взрывами, с меньшим количеством свай на поверхности.
- Последовательная форма туннеля: ТБМ производят гладкое круговое туннельное отверстие, которое часто уменьшает количество необходимой вторичной подкладки.
- Автоматизация: многие функции TBM автоматизированы, что приводит к последовательной производительности и снижению ручного труда.
Примечательные проекты TBM
TBM сыграли важную роль в создании некоторых из самых впечатляющих инфраструктурных проектов в мире, в том числе:
- Канал туннель (eurotunnel): Соединение Великобритании и Франции под английским каналом.
- Базовый туннель GotThard: Самый длинный в мире железнодорожный туннель, проходящий через Альпы в Швейцарии.
- Crossrail (Elizabeth Line) в Лондоне: Массивная подземная железнодорожная система.
- Метро второго авеню в Нью -Йорке: Расширение сети метро.
- Сиэтл SR 99 Туннель (Берта): Туннель шоссе большого диаметра.
В заключение, TBM - это инженерные чудеса, которые изменили способ, которым мы строим под землей. Их эффективность, безопасность и способность обрабатывать различные геологические условия делают их незаменимыми инструментами для создания жизненно важных скрытых артерий современного общества.
