Umenie a veda o podzemnej výstavbe boli revolúcie v revolúcii v nudný stroj (TBM). Tieto mechanické zázraky, často označované ako „móly“, sa stali riešením na vytváranie dlhých, presných tunelov, najmä keď čelia impozantnej výzve nudy cez pevnú horninu.
Výzva Hard Rock
Rock Tunneling predstavuje jedinečnú sadu prekážok. Obrovská pevnosť a abrazívna povaha zeme si vyžadujú iný prístup ako tunelovanie mäkkou pôdou. Zatiaľ čo tradičné metódy „vŕtania a výbuchu“ sa stále používajú, sú často pomalšie, rizikovejšie a spôsobujú výrazné vibrácie pozemných pozemkov, vďaka čomu sú nevhodné pre mestské oblasti alebo projekty, kde je geologická stabilita prvoradá.
Tu sa špecializuje nudný stroj Pre rockové tunelovanie prichádza do jeho vlastného. Tieto TBM, navrhnuté tak, aby odolali extrémnym silám, ponúkajú rýchlejšiu, bezpečnejšiu a kontrolovanejšiu metódu vykopávky. Vytvárajú čistú, kruhovú tunelovú tvár s minimálnym narušením okolitej horninovej hmoty, čo je rozhodujúce pre dlhodobú stabilitu tunela.
Anatómia rockovej TBM
Rock špecifický TBM je zložitý kus inžinierstva, ktorý je postavený tak, aby rozdrvil a brúsil svoju cestu cez najťažšiu žulu. Kľúčové komponenty zahŕňajú:
-
Cutterhead: Toto je najdôležitejšia časť, masívny rotujúci disk namontovaný v prednej časti stroja. Je vybavený kalestovými oceľovými diskami - nie zubami, ale sériou rolovacích diskov, ktoré na skalnú tvár vyvíjajú obrovský tlak. Keď sa striedavá hlavica otáča, tieto rezačky zlomia skalu a spôsobujú, že sa odtrhnú v malých trieskach.
-
Systém ťahu: Aby sa vytvorila potrebná sila, silné hydraulické valce posúvajú nožnicu vpred. Tento ťah vpred reaguje proti stenám tunela alebo proti predtým nainštalovanej podšívke tunela.
-
Systém odstraňovania bahna: Vykopané skalné lupienky, známe ako „bahno“, padajú do vedier na strihu a potom sa prepravujú do zadnej časti stroja. Zvyčajne sa to robí pomocou skrutkového dopravníka alebo série dopravných pásov, ktoré materiál zimuje z tunela.
-
Gripper systém: Mnoho rockových TBM, najmä „otvorených“ alebo „gripper“ TBM, používa výkonný systém uchopenia. Tieto stroje sa zakotvujú na stenách tunela hydraulickými vankúšikami, čo poskytuje stabilnú základňu, ktorá tlačí strih vpred.
Typy rockových tunelujúcich TBM
Výber a nudný stroj Závisí to do veľkej miery od konkrétnej geológie skaly. Nie všetky skaly sú rovnaké; Niektoré sú kompetentné a stabilné, zatiaľ čo iné útvary môžu byť zlomené alebo obsahujú podzemnú vodu.
-
Hlavný lúč TBM (otvorené TBMS): Toto sú najbežnejší typ pre tvrdú, stabilnú horninu. Majú otvorenú štruktúru za nožom, ktorá umožňuje posádkam inštalovať skalné skrutky, sieťovinu a broket na podporu steny tunela, keď sa stroj rozvíja. Tento dizajn je vysoko efektívny a ponúka vynikajúcu viditeľnosť geológie.
-
Single Shield TBM: Ak je hornina menej stabilná a náchylná na odlupovanie alebo kolaps, tienený stroj je bezpečnejšou voľbou. Štít, ochranné oceľové puzdro, siaha po tele TBM a chráni posádku a vybavenie. Tento typ nudný stroj Nainštaluje predbežné betónové segmenty, aby sa vytvorila trvalá podšívka bezprostredne za štítom, ako postupuje.
-
Dvojitý štít TBM: Tieto stroje kombinujú najlepšie vlastnosti otvorených aj jednorazových vzorov. Môžu pracovať v dvoch režimoch: režim „Gripper“ pre stabilnú skalu a „tienený“ režim pre menej stabilné oblasti. Hlavná výhoda dvojitého štítu nudný stroj je jeho schopnosť inštalovať segmenty tunela súčasne s nudným procesom v stabilnej hornine, čo vedie k veľmi vysokým zálohovým sadzbám.
Pokračujúci vývoj nudný stroj umožnilo riešiť čoraz zložitejšie a dlhšie projekty tunelovania rocku, od železničných dráh trans-Mountain a hlbokých úrovní metra po kritickú vodnú a úžitkovú infraštruktúru. Keďže inžinieri naďalej presadzujú hranice toho, čo je možné, títo podzemní titáni zostanú v popredí moderného stavebného inžinierstva.
