Kľúčové komponenty a Nudný stroj
V srdci ktoréhokoľvek TBM je rezačka hlavy, ktorá je rotačným prvkom zodpovedným za zlomenie zeme, keď stroj postupuje cez Zem. Táto zložka je vybavená sériou ťažkých zubov vyrobených z materiálov s vysokou pevnosťou, ako je karbid volfrámu, navrhnutý tak, aby prerezal rôzne typy pôdy, vrátane mäkkej hliny, piesku a tvrdej skaly.
Za hlavou rezača je štít, ktorý chráni stroj a pracovníkov pred okolitým tlakom zeme. Štít pomáha udržiavať štrukturálnu integritu tunela v priebehu vykopávka. V niektorých prípadoch je štít vybavený hydraulickými zdvihákmi, ktoré tlačia stroj dopredu a udržiavajú nepretržitý tlak, aby steny tunela boli stabilné.
Mechanizmus vykopávky tunela
TBMS používajú nepretržitý proces na odstránenie vyťaženého materiálu, zvyčajne prostredníctvom systému dopravníkových pásov a škrabiek, ktoré prenášajú zvyšky preč z hlavy rezača. Materiál sa potom prepravuje na povrch na likvidáciu alebo recykláciu. Efektívne odstránenie zvyškov je rozhodujúce pre udržanie pokroku stroja a zabezpečenie toho, aby tunel zostal bez obštrukcií.
Keď sa TBM pohybuje vpred, podšívka tunela sa inštaluje bezprostredne za štítom. Táto podšívka je typicky vyrobená z betónových segmentov, ktoré sa zmestia spolu tak, aby vytvorili nepretržitú, robustnú štruktúru. Podšívka slúži na dva účely: poskytuje štrukturálnu oporu tunela a pomáha zabrániť vstupu podzemnej vody alebo iným materiálom do tunela.
Pokročilé navigačné a riadiace systémy
Jedným z najpôsobivejších aspektov technológie TBM je schopnosť ovládať stroj s vysokou mierou presnosti. TBM sú vybavené sofistikovanými navigačnými systémami, ktoré používajú kombináciu GPS, laserového skenovania a inerciálnych meracích jednotiek (IMUS) na sledovanie polohy stroja a zaistenie, že dodržiava správne zarovnanie.
Prevádzkovateľ môže monitorovať pokrok TBM v reálnom čase a upravovať parametre, ako je rýchlosť hlavy rezačky a ťahová sila, aby sa optimalizoval výkon. Tieto systémy sú rozhodujúce pri zabezpečovaní, aby tunel zostal rovný a neodchyľuje sa od jeho plánovanej trasy, najmä v ťažkých geologických podmienkach.
Environmentálne a bezpečnostné prvky
Vzhľadom na rozsah mnohých projektov TBM, zabezpečenie bezpečnosti pracovníkov a minimalizácia vplyvu na životné prostredie sú najvyššie priority. Moderné TBM sú vybavené pokročilými bezpečnostnými systémami, ako je detekcia požiaru a potlačenie, vetranie a núdzové únikové trasy. V uzavretom prostredí tiež znižuje vystavenie nebezpečným plynom alebo podmienkam, s ktorými by sa mohli vyskytnúť v tunelovaní s otvorenou tvárou.
Okrem toho TBM pomáhajú minimalizovať narušenie povrchu. Na rozdiel od tradičného výkopu s otvorenou pitou, ktoré môžu spôsobiť hluk, vibrácie a prach, TBMS fungujú úplne pod zemou, čo umožňuje výstavbe postupovať s minimálnym narušením okolitého prostredia a miestnych spoločenstiev.
Budúce inovácie v tunelovej technológii
Technológia za TBMS sa naďalej vyvíja, pričom sa zavádzajú nové inovácie na zlepšenie výkonnosti, bezpečnosti a environmentálnej udržateľnosti. Medzi najzaujímavejšie vývojy v priemysle patrí:
Autonómne TBM: Vedci pracujú na tom, aby TBMS úplne autonómne, kde stroj môže robiť rozhodnutia na základe údajov v reálnom čase bez ľudských zásahov. To by mohlo ďalej zlepšiť účinnosť a znížiť riziko ľudských chýb.
Vylepšená technológia Cutter Head: Pokroky vo vede o materiáloch vedú k silnejším, odolnejším nožom, ktoré môžu efektívnejšie vykopať tvrdšie materiály, čím sa na stroji znižuje opotrebenie.
Zelené TBM: Keď sa stavebný priemysel viac zameriava na udržateľnosť, „zelené“ TBM, ktoré minimalizujú spotrebu energie a využívajú ekologické materiály, získava popularitu. Niektoré TBM sú teraz navrhnuté tak, aby vytvárali svoju vlastnú silu prostredníctvom obnoviteľných zdrojov, ako je Solar Energy.
