Mesin Boring Tunneling (TBMS) adalah keajaiban kejuruteraan moden, yang direka untuk menggali terowong dengan gangguan minimum ke permukaan. Walaupun semua TBM berfungsi dengan tujuan asas yang sama, mereka menggunakan kaedah yang berbeza untuk menguruskan bahan yang digali, yang dikenali sebagai kotoran, dan menyokong wajah terowong. Dua jenis yang paling biasa adalah Mesin Tekanan Tekanan Bumi (EPB) dan yang Perisai Slurry . Memahami perbezaan mereka adalah penting untuk memilih peralatan membosankan terowong yang betul untuk projek tertentu.
Mesin Tekanan Tekanan Bumi (EPB)
Mesin EPB adalah sejenis perisai mekanik yang sangat berkesan dalam keadaan tanah yang kohesif, lembut seperti tanah liat, lumpur, dan pasir. Prinsip teras perisai EPB adalah menggunakan bahan yang digali itu sendiri untuk menghasilkan tekanan yang stabil di wajah terowong, menghalang tanah sekitarnya daripada runtuh.
Bagaimana ia berfungsi:
-
Penggalian dan Penyaman Muck: Kepala pemotong berputar mesin menggali tanah. Apabila kotoran memasuki ruang bertekanan mesin (ruang penghantar skru), ia bercampur dengan agen pengkondisian seperti buih, bentonit, atau polimer. Ejen-ejen ini menjadikan tanah menjadi konsistensi plastik, seperti ubat gigi.
-
Kawalan Tekanan: Penghantar skru, yang merupakan jantung sistem EPB, mengawal kadar di mana kotoran yang dikondisikan diekstrak dari ruang. Dengan menyesuaikan kelajuan penghantar skru dan daya tujah mesin terowong, tekanan malar dikekalkan pada muka terowong. Tekanan ini sempurna mengimbangi tekanan bumi dan air di sekelilingnya, memastikan kestabilan tanpa menyebabkan penyelesaian tanah.
-
Pengangkutan Muck: Air yang dikondisikan kemudian diangkut keluar dari terowong pada tali pinggang penghantar atau dengan cara lain.
Kelebihan:
-
Cemerlang untuk tanah yang lembut dan halus.
-
Memerlukan kurang penyahairan berbanding dengan kaedah lain, menjadikannya lebih mesra alam dalam beberapa kes.
-
Bahan yang digali sering mudah dikendalikan dan dilupuskan.
Kekurangan:
-
Perjuangan dalam tanah kasar, sangat telap (mis., Kerikil) di mana agen-agen pengkondisian tidak dapat mewujudkan tampalan ketat tekanan.
-
Boleh kurang berkesan dalam keadaan bercampur-campur (di mana wajah terowong terdiri daripada kedua-dua batu lembut dan keras).
Perisai Slurry TBMS
Slurry Shield TBMS Sebaliknya, direka khusus untuk terowong dalam tanah yang berukuran air, bukan kohesif seperti pasir dan kerikil, serta keadaan bercampur-campur. Daripada menggunakan tanah yang digali untuk keseimbangan tekanan, mereka menggunakan buburan bentonit bertekanan.
Bagaimana ia berfungsi:
-
Penggalian dan suntikan buburan: Kepala pemotong menggali tanah, yang segera dicampur dengan buburan bentonit di ruang penggalian. Bubur itu dipam ke dalam ruang pada tekanan terkawal.
-
Kawalan Tekanan: Bubur bertekanan membentuk "kek penapis" pada muka terowong, yang bertindak sebagai penghalang untuk mengelakkan air memasuki ruang dan tanah dari runtuh. Tekanan buburan dikawal dengan teliti untuk mengimbangi tekanan bumi dan tekanan air.
-
Pengangkutan dan Pemisahan Muck: Campuran buburan dan kotoran kemudian dipam keluar dari terowong ke loji pemisahan permukaan. Di sini, tanah yang digali dipisahkan dari buburan, yang kemudiannya dipulihkan dan dipam kembali ke mesin terowong untuk digunakan semula.
Kelebihan:
-
Sangat berkesan di tanah yang tidak bersahaja.
-
Cemerlang untuk mengendalikan tekanan air yang tinggi.
-
Boleh menguruskan pelbagai keadaan tanah, termasuk serpihan batu dan batu.
Kekurangan:
-
Memerlukan loji rawatan buburan yang kompleks dan mahal di permukaan.
-
Proses memisahkan kotoran dari buburan boleh mahal dan memakan masa.
-
Pelupusan kotoran yang digali boleh menjadi lebih kompleks kerana campurannya dengan buburan.
Kesimpulan
Ringkasnya, pilihan antara An EPB TBM dan a Slurry Shield sebahagian besarnya bergantung kepada keadaan geologi dan hidrogeologi tapak terowong. Mesin EPB adalah untuk pergi kohesif, tanah lembut , memanfaatkan bahan yang digali itu sendiri untuk kestabilan. Perisai buburan, sebaliknya, adalah pilihan yang lebih baik untuk Ground air, tidak kohesif , bergantung pada buburan bentonit untuk mengekalkan tekanan muka. Kedua -dua jenis mesin membosankan terowong mewakili penyelesaian yang canggih kepada cabaran pembinaan bawah tanah, tetapi prinsip operasi mereka yang berbeza menjadikannya sesuai untuk persekitaran bawah tanah yang berbeza.
