Výzva podzemnej výstavby
Predstavte si, že potrebujete nainštalovať veľký, robustný tunel – možno pre elektrické káble, vodovodné potrubia alebo dokonca podchod pre chodcov – priamo pod rušnú mestskú ulicu alebo citlivé prírodné prostredie. Kopanie tradičnej otvorenej priekopy alebo „prerezania a zakrytia“ je často nemožné. Narušilo by to dopravu, trvalo by to dlho a mohlo by to destabilizovať okolité budovy.
Inžinieri potrebovali inteligentnejšie, menej invazívne riešenie: spôsob, ako vŕtať vodorovne, zatlačiť potrubie na miesto a urobiť to všetko bez toho, aby ktokoľvek na povrchu vedel, že pracuje obrovský stroj. Toto je miesto bezvýkopová technológia prichádza a jedným z jeho najinovatívnejších nástrojov je Stroj na pretláčanie obdĺžnikového potrubia na vyváženie zemného tlaku .
Čo je to Pipe Jacking?
Pretláčanie rúr je spôsob inštalácie podzemných potrubí. Namiesto vykopania masívnej diery zhora sa z hlbokej jamy („spúšťací hriadeľ“) spustí špeciálny štít alebo rezací stroj a vyvŕta sa do prijímacej jamy. Keď stroj hĺbi, úseky potrubia – niekedy dlhé stovky metrov – sa za ním posúvajú dopredu pomocou výkonných hydraulických zdvihákov.
Problém s okrúhlymi rúrami
Pre určité aplikácie, ako sú chodby alebo veľké podjazdy pre vozidlá, a kruhový tunel je neefektívny. Kruhový tunel zaberá v podzemí väčší objem, ako je využiteľný priestor, ktorý poskytuje. A pravouhlý alebo krabicový prierez ponúka oveľa lepšie využitie priestoru, maximalizuje dostupnú plochu pre káble alebo dopravu v rámci rovnakej výšky výkopu. Problém je, že tunelovanie obdĺžnika je mechanicky oveľa zložitejšie ako tunelovanie kruhu.
Stroj na pretláčanie obdĺžnikového potrubia na vyrovnávanie zemného tlaku
Úplný názov stroja popisuje jeho komplexné možnosti:
1. Obdĺžnikové pretlakovanie potrubia:
Vzťahuje sa to na tvar a primárnu funkciu stroja. Vyhĺbi dieru v tvare škatule a zatlačí prefabrikované obdĺžnikové betónové časti rúr. Táto geometria je kľúčová pre vysokohustotné inžinierske inštalácie a pešie tunely.
2. Vyrovnanie zemského tlaku (EPB):
Toto je génius za operáciou. Pri razení tunela, najmä v mäkkej, mokrej alebo nestabilnej zemi (ako je hlina alebo piesok), musí byť tlak na zem neustále vyvážený, aby sa zabránilo zrúteniu čela tunela a aby sa zabránilo zaplaveniu stroja vodou alebo zeminou.
Stroj EPB to dosiahne premenou vykopanej zeminy na pastu alebo materiál na úpravu pôdy. Tento materiál je udržiavaný pod presným tlakom v uzavretej výkopovej komore stroja a pôsobí ako tlaková zátka. Tento protitlak sa dokonale zhoduje s okolitým zemným a vodným tlakom a zaisťuje stabilitu pôdy priamo nad strojom. Je to ako mať dočasnú natlakovanú stenu nečistôt, ktorá drží všetko na svojom mieste, kým sa potrubie nezdvíha dopredu.
3. Komponenty stroja:
Stroj je v podstate mobilná továreň na špičkovej úrovni. Zahŕňa:
- Obdĺžniková rezacia hlava: Toto je predná strana, posiata rotujúcimi reznými nástrojmi, ktoré drvia pôdu. Keďže je obdĺžnikový, frézy musia byť usporiadané tak, aby efektívne pokryli celú plochu.
- Systém vyhadzovania: Tým sa upravená zemina presunie z reznej komory do systému zneškodňovania, často cez dopravný pás, na povrch.
- Systém riadenia: Vďaka obdĺžnikovému tvaru je riadenie náročnejšie ako pri kruhovom stroji. Na udržanie stroja na presnej lineárnej a vertikálnej dráhe sú potrebné vysoko presné riadiace systémy a kĺbové spoje.
- Hydraulické zdviháky: Skutočná sila systému. Tieto zdviháky sedia v štartovacej šachte a dodávajú obrovskú silu potrebnú na zatlačenie celého potrubia – ktoré môže vážiť tisíce ton – dopredu do zeme.
Prečo je táto technológia dôležitá
The Stroj na pretláčanie obdĺžnikového potrubia na vyváženie zemného tlaku predstavuje zásadný pokrok v rozvoji mestskej infraštruktúry.
Minimálne narušenie povrchu
Jeho bezvýkopová povaha znamená, že projekty môžu byť dokončené s minimálnym dopadom na život v meste. Cesty zostávajú otvorené, podniky naďalej fungujú a verejnosť si sotva uvedomuje masívnu výstavbu, ktorá sa odohráva hlboko pod ich nohami.
Zvýšená bezpečnosť a účinnosť
Udržiavaním rovnováhy zemského tlaku sa drasticky znižuje riziko prepadov alebo usadzovania zeme, čo je veľké nebezpečenstvo pri prácach v podzemí. Táto stabilita umožňuje tunelovanie oveľa bližšie k existujúcim štruktúram, ako by to umožňovali tradičné metódy.
Udržateľná infraštruktúra
Obdĺžnikové tunely sú odolné voči budúcnosti. Ponúkajú vyššiu kapacitu pre komunálne služby a môžu sa ľahko prispôsobiť modernizácii alebo údržbe, čo z nich robí nevyhnutný nástroj na budovanie moderných, udržateľných miest, ktoré sú navrhnuté tak, aby zvládli rastúcu populáciu a technologické požiadavky bez toho, aby trhali ulice.
