Как TBM выкопает скалу/почву?

Туннельные скучные машины (TBM) являются современными чудесами инженерии, революционизируя подземную конструкцию путем раскопок туннелей через различные геологические условия, от самых мягких почв до самых сложных горных пород. В отличие от традиционных методов тренировок и разжигания, TBM предлагают непрерывный, более безопасный и часто более быстрый процесс туннелирования. Ядро их работы лежит в вращающейся ножнице, оснащенной специализированными режущими инструментами, предназначенными для взаимодействия и разбивания земли впереди.

Фундаментальный принцип: роторные раскопки

По самым основным, TBM раскопает Вращение круговой резак против туннельного лица, одновременно применяя значительные тяговая сила Чтобы продвинуть его вперед. Тип режущих инструментов и метод управления выкопанным материалом (часто называемым «грязь») сильно различаются в зависимости от условий земли.

Раскопки в хард -роке

В хард -скальных формациях TBM используют дисковые резаки установлен на категории. Эти дисковые резаки предназначены не для того, чтобы «размолоть» камень, а скорее для выздоровления напряжений. Когда резака вращается, а TBM выдвигается вперед, закаленная сталь или карбид -карбид -карбид -резинки оказывают огромное сжатие на поверхности каменной поверхности. Этот стресс заставляет камень перелома и пропасть от основного тела перед машиной.

«Грязь», произведенный, как правило, в виде каменных чипсов и фрагментов, затем пропадает отверстия в категории и на Конвейерная система В пределах TBM. Эта система транспортирует выкопанный материал через машину и из туннеля для утилизации. Hard Rock TBMS может быть либо открытый тип (Без полного щита, позволяя немедленной поддержке каменной помощи за резака) или экранированный (обеспечивая временную поддержку стен туннеля, особенно в переломах скале). Для продвижения, Hard Rock TBM часто используют система захвата Это толкает боковые стены уже раскопанного туннеля, обеспечивая необходимую силу реакции для движения вперед.

Раскопки в мягкой земле

Раскопая через мягкую землю, которая включает в себя глину, ил, песок и гравий, представляет собой различные проблемы, в первую очередь связан с поддержанием стабильности лица и предотвращением коллапса земли. Для решения этого используются специализированные TBM:

Машины баланса давления на землю (EPB)

EPB TBM обычно используются в сплоченных мягких основаниях. Их резак оборудован комбинацией кусочки карбида вольфрамового карбида, выкики перетаскивания, а иногда и режущие дисковые резаки (Для смешанной земли с некоторыми более жесткими включениями). Ключом к работе EPB является его способность сбалансировать давление на туннеле лицо, используя сам раскопан.

Катарь вращается и выкапывает почву, которая затем входит Рабочая камера За катером. А Винт конвейер В задней части этой камеры контролирует скорость, с которой удаляется грязь. Тщательно регулируя скорость вращения ножа и скорость разгрузки винтового конвейера, давление в камере можно точно контролировать, что позволяет выкопать почву действовать как носитель, таким образом стабилизируя туннельную поверхность и предотвращая поселение на поверхности. Дополнения, такие как пена, могут быть введены в почву, чтобы улучшить его проторимость и уменьшить его липкость, предотвращая засорение категории и конвейера.

Slurry Shield TBMS

TBM Slurry Shield лучше всего подходят для высокопроизводительных или нестабильных гранулированных почв, особенно с высоким давлением подземных вод. Вместо того, чтобы полагаться исключительно на выкопанный материал для поддержки лица, эти TBM используют под давлением суспензию (смесь воды и бентонитовой глины) для стабилизации раскопок.

Катарь, часто оснащенный режущими инструментами, похожими на EPB, выкапывает землю, которая затем смешивается с подсудимой суспензией в Камера раскопок Полем Эта смесь суспензии затем выкачивается из туннеля в разделение растения на поверхности. На растении раскопанный материал отделяется от суспензии, которая затем обрабатывается и перерабатывается обратно в TBM. Непрерывная циркуляция суспензии под давлением гарантирует, что гидростатическое давление на туннельной поверхности сбалансировано на внешнем грунке и давлении воды, что предотвращает проникновение воды и нестабильность земли.

Тяга и продвижение

Независимо от наземных условий, всем TBM требуется механизм, чтобы продвинуться вперед. Это обычно достигается через Гидравлические цилиндры тяги Полем Эти цилиндры толкаются к установленной подкладке туннеля (сборные бетонные сегменты или Shotcrete) или, в случае Gripper TBM, непосредственно к выкопанным породам, втянувшись в нож в туннельную поверхность. По мере продвижения машины за щитом устанавливаются новые туннельные сегменты подкладки, образуя постоянную структуру туннеля.

По сути, TBM - это сложные подземные фабрики, постоянно раскопающие и поддерживая туннель по мере продвижения вперед, делая их незаменимыми инструментами для современной разработки инфраструктуры.