Ang sining at agham ng konstruksyon sa ilalim ng lupa ay na -rebolusyon ng Tunnel boring machine (TBM). Ang mga mekanikal na kamangha-manghang ito, na madalas na tinutukoy bilang "moles," ay naging go-to solution para sa paglikha ng mahaba, tumpak na mga lagusan, lalo na kung nahaharap sa mabigat na hamon ng pagbubutas sa pamamagitan ng solidong bato.
Ang hamon ng Hard Rock
Ang Rock Tunneling ay nagtatanghal ng isang natatanging hanay ng mga hadlang. Ang napakalawak na lakas at nakasasakit na likas na katangian ng lupa ay nangangailangan ng ibang diskarte kaysa sa pag -tunn sa pamamagitan ng malambot na lupa. Habang ang mga tradisyunal na "drill at blast" na pamamaraan ay ginagamit pa rin, madalas silang mas mabagal, riskier, at nagiging sanhi ng makabuluhang panginginig ng boses, na ginagawa silang hindi angkop para sa mga lunsod o bayan o mga proyekto kung saan pinakamahalaga ang katatagan ng geological.
Dito ang dalubhasa Tunnel boring machine Para sa rock tunneling ay nagmumula sa sarili nitong. Dinisenyo upang mapaglabanan ang matinding puwersa, ang mga TBM na ito ay nag -aalok ng isang mas mabilis, mas ligtas, at mas kinokontrol na pamamaraan ng paghuhukay. Lumilikha sila ng isang malinis, pabilog na mukha ng lagusan na may kaunting kaguluhan sa nakapalibot na masa ng bato, na kritikal para sa pangmatagalang katatagan ng tunel.
Anatomy ng isang rock-boring TBM
Ang isang tukoy na TBM ay isang kumplikadong piraso ng engineering, na binuo upang durugin at gilingin ang paraan kahit na ang pinakamahirap na granite. Ang mga pangunahing sangkap ay kasama ang:
-
Cutterhead: Ito ang pinakamahalagang bahagi, isang napakalaking umiikot na disk na naka -mount sa harap ng makina. Nilagyan ito ng mga hard steel disc cutter - hindi ngipin, ngunit isang serye ng mga lumiligid na disk na nalalapat ang napakalawak na presyon sa mukha ng bato. Habang umiikot ang cutterhead, ang mga cutter na ito ay nabali ang bato, na nagiging sanhi ng paghiwalay nito sa maliit na chips.
-
Sistema ng Thrust: Upang makabuo ng kinakailangang puwersa, ang mga makapangyarihang hydraulic cylinders ay nagtutulak sa cutterhead pasulong. Ang pasulong na thrust na ito ay gumanti laban sa mga dingding ng tunel o laban sa isang dating naka -install na lining ng tunel.
-
Sistema ng pag -alis ng muck: Ang hinukay na mga rock chips, na kilala bilang "muck," ay nahulog sa mga balde sa pamutol at pagkatapos ay dinala sa likuran ng makina. Ito ay karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng isang tornilyo ng tornilyo o isang serye ng mga sinturon ng conveyor, na nagdadala ng materyal sa labas ng tunel.
-
GRIPPER SYSTEM: Maraming mga TBM ng rock, lalo na ang "bukas" o "gripper" TBMS, ay gumagamit ng isang malakas na sistema ng gripper. Ang mga makina na ito ay naka -angkla sa kanilang sarili sa mga dingding ng tunel na may mga haydroliko pad, na nagbibigay ng isang matatag na base upang itulak ang cutterhead pasulong.
Mga uri ng rock tunneling TBMS
Ang pagpili ng a Tunnel boring machine Nakasalalay nang labis sa tiyak na geology ng bato. Hindi lahat ng bato ay pareho; Ang ilan ay may kakayahang at matatag, habang ang iba pang mga pormasyon ay maaaring bali o naglalaman ng tubig sa lupa.
-
Pangunahing beam TBMS (Buksan ang TBMS): Ito ang mga pinaka -karaniwang uri para sa mahirap, matatag na bato. Mayroon silang isang bukas na istraktura sa likod ng cutterhead, na nagpapahintulot sa mga tauhan na mag -install ng mga rock bolts, mesh, at shotcrete upang suportahan ang mga dingding ng tunel habang sumusulong ang makina. Ang disenyo na ito ay lubos na mahusay at nag -aalok ng mahusay na kakayahang makita ng geology.
-
Single Shield TBMS: Kapag ang bato ay hindi gaanong matatag at madaling kapitan ng spalling o pagbagsak, ang isang kalasag na makina ay isang mas ligtas na pagpipilian. Ang kalasag, isang proteksiyon na bakal na pambalot, ay umaabot sa katawan ng TBM, na pinoprotektahan ang mga tauhan at kagamitan. Ang ganitong uri ng Tunnel boring machine Nag-install ng pre-cast kongkreto na mga segment upang lumikha ng isang permanenteng lining kaagad sa likod ng kalasag habang sumusulong ito.
-
Double Shield TBMS: Pinagsasama ng mga machine na ito ang pinakamahusay na mga tampok ng parehong bukas at single-shield na disenyo. Maaari silang gumana sa dalawang mga mode: isang mode na "gripper" para sa matatag na bato at isang "kalasag" mode para sa hindi gaanong matatag na mga lugar. Ang pangunahing bentahe ng isang dobleng kalasag Tunnel boring machine ay ang kakayahang mag -install ng mga segment ng tunel nang sabay -sabay sa proseso ng pagbubutas sa matatag na bato, na humahantong sa napakataas na mga rate ng advance.
Ang patuloy na ebolusyon ng Tunnel boring machine Ginagawa nitong posible upang harapin ang lalong mahirap at mahabang mga proyekto ng pag-tunneling ng bato, mula sa mga tren ng trans-bundok at mga linya ng malalim na antas hanggang sa kritikal na imprastraktura ng tubig at utility. Habang patuloy na itinutulak ng mga inhinyero ang mga hangganan ng kung ano ang posible, ang mga titans sa ilalim ng lupa ay mananatili sa unahan ng modernong engineering ng sibil.
