Anatomi dan Kejuruteraan Mesin Pengorek Terowong
A Mesin Pengorek Terowong (TBM), sering dirujuk sebagai "mol mekanikal," ialah peralatan berat yang canggih yang direka untuk menggali terowong dengan keratan rentas bulat melalui pelbagai lapisan tanah dan batuan. Tidak seperti kaedah gerudi dan letupan tradisional, TBM menawarkan kelebihan untuk menghadkan gangguan pada tanah sekeliling dan menghasilkan dinding terowong yang licin. Mesin ini terdiri daripada kepala pemotong berputar yang memecahkan muka batu atau tanah, sistem tujahan untuk menolak mesin ke hadapan, dan gear mengekor yang memudahkan pembuangan kotoran dan pemasangan lapisan terowong kekal.
Komponen Teras TBM
- Kepala pemotong: Cakera menghadap ke hadapan dilengkapi dengan pemotong tungsten karbida atau pemotong cakera yang direka untuk mengisar melalui pembentukan geologi.
- Perisai: Silinder keluli pelindung yang menghalang bumi sekeliling daripada runtuh ke dalam mesin semasa lapisan terowong sedang dipasang.
- Silinder Tujahan: Bicu hidraulik yang menekan pada bahagian konkrit yang dipasang sebelum ini untuk mendorong mesin ke hadapan.
- Sistem Penghantar: Tali pinggang atau penghantar skru yang mengangkut bahan yang digali (kotoran) dari hadapan mesin ke belakang untuk dilupuskan.
Jenis TBM Khusus untuk Keadaan Geologi Pelbagai
Memilih mesin terowong yang betul bergantung pada keadaan tanah, seperti batu keras, tanah liat lembut atau pasir yang mengandungi air. Jurutera mesti menjalankan tinjauan geologi yang meluas sebelum memulakan TBM yang dibina khas. Contohnya, mesin Imbangan Tekanan Bumi (EPB) sesuai untuk tanah yang lembut dan padat, manakala TBM Slurry Shield lebih sesuai untuk tanah yang tidak stabil dengan tekanan hidrostatik tinggi.
| Jenis TBM | Keadaan Tanah | Mekanisme Utama |
| Hard Rock TBM | Granit Pepejal/Basalt | Pemotong cakera untuk memecah batu |
| Imbangan Tekanan Bumi (EPB) | Kelodak, Tanah Liat, Pasir | Menggunakan tanah yang digali untuk mengimbangi tekanan |
| Slurry Shield | Tekanan Air Tinggi/Tanah Longgar | Suspensi buburan bentonit bertekanan |
Kitaran Operasi Penggalian Bawah Tanah
Operasi TBM ialah kitaran penggalian dan pelapik yang berterusan. Apabila kepala pemotong berputar dan mesin bergerak maju, segmen konkrit pratuang diangkat ke tempatnya oleh lengan penegak vakum di bahagian belakang perisai. Segmen ini diikat bersama untuk membentuk cincin lengkap, yang menjadi struktur kekal terowong. Setelah gelang selesai, silinder tujahan menolak gelang baharu untuk memulakan lejang penggalian seterusnya. Proses ini membolehkan terowong berkelajuan tinggi, selalunya mencecah 10 hingga 15 meter sehari bergantung pada diameter dan persekitaran.
Panduan Ketepatan dan Navigasi
Mesin terowong moden menggunakan sistem panduan laser dan GPS yang canggih untuk mengekalkan trajektori yang tepat. Operator memantau kedudukan mesin dari kabin kawalan yang terletak di dalam TBM, memastikan bahawa sisihan daripada penjajaran yang dirancang disimpan dalam milimeter. Ketepatan ini penting dalam persekitaran bandar di mana mesin mesti menavigasi antara asas bangunan sedia ada, laluan kereta api bawah tanah dan paip utiliti tanpa menyebabkan penyelesaian permukaan.
Kelebihan Alam Sekitar dan Keselamatan Terowong Mekanikal
Peralihan daripada penggalian manual kepada teknologi TBM telah meningkatkan standard keselamatan secara drastik dalam industri pembinaan. Kerana mesin menyediakan perisai keluli berterusan untuk pekerja, risiko gua-in hampir dihapuskan. Selain itu, impak alam sekitar dikurangkan melalui pembuangan kotoran terkawal dan penurunan pencemaran bunyi berbanding pembinaan peringkat permukaan. Sistem gelung tertutup dalam Slurry TBM juga membenarkan kitar semula cecair penggerudian, menjadikan proses lebih mampan untuk projek infrastruktur jangka panjang.
- Getaran permukaan yang berkurangan melindungi bangunan bersejarah di pusat bandar.
- Pemasangan segmen automatik meminimumkan buruh manual di zon berisiko tinggi.
- Logistik yang cekap melalui penggunaan gear belakang memastikan tapak kerja yang bersih.
