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隧道无聊的机器如何工作

经过塔比莎·米什拉(Tabitha Mishra)
发布:2018年4月5日
关键要点

典型的隧道钻孔机(TBM)由一个或多个盾牌和相关的支撑机器组成。盾牌的前端支撑一个切割轮,这是一个可能是封闭的机器,即在压力下或开放机器,即暴露于外部的机器。

资料来源:Manu Bahuguna

高效的现代隧道无聊的机器(TBM)通过粘土,岩石和页岩平稳切片是许多失败尝试制造机器准确,可靠和经济的结果的结果。

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隧道无聊机的发明

尽管第一次尝试甚至没有接近TBM,但这是今天仍然使用的概念是由马克·伊斯巴德·布鲁内尔爵士(Marc Isambard Brunel)于1825年建造的机器诞生的,以挖掘泰晤士河的泰晤士河。该机器提供了一个盾牌,矿工在该盾牌下进行了挖掘,并在砖砌机制成隧道衬里的后面。

20世纪初期,伦敦使用了这一概念的变化来建造地下铁路隧道,称为管。Henri-Joseph Maus于1846年发明的“山地切片机”旨在挖掘法国和意大利之间的阿尔卑斯山,以制造Frejus Rail隧道。该机器大约是机车的大小,其前部安装了大约100台打击乐钻,并机械驱动。

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然而;无法使用机器。威尔逊(Wilsons)获得专利的石材切割机,以其发明者查尔斯·威尔逊(Charles Wilson)的名字命名,是在美国建造的第一台无聊的机器。它是由铸铁并用于建造Hoosac隧道,在岩石上遭受了无法弥补的崩溃之前,将其用于大约10英尺的岩石。多年后,隧道后来完成了传统的隧道时间的方法。直到大约100年后,詹姆斯·S·罗宾斯(James S.24小时内。机器中使用的旋转头技术是通过合并带有现代TBM的切割轮来突破的。

隧道无聊的机器设计

浆料盾机器(SS),也称为封闭式机器用于挖掘不同硬度的土壤。发掘的土壤与泥浆通过创造积极的方式来承受发掘面部压力。将要去除的土壤与浆液一起抽出分离植物位于隧道外面的泥浆与泥浆分开的植物再循环

一个土压平衡机(EPB),也是一台封闭的机器,用于粘性土壤柔软。通过控制从螺钉输送机中脱毛的泥浆,挖掘的地面保持在压力下,以产生保持挖掘稳定所需的正面压力。这变质后来使用传送带或跳过去除。

硬岩机用于挖掘岩石。它使用切割机或碟片粉碎岩石,并专门设计用于抵抗硬磨碎的材料。使用输送机或跳过去除压碎的岩石。

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隧道钻石机器的组件

典型的隧道钻孔机(TBM)由一个或多个盾牌和相关的支撑机器组成。盾牌的前端支撑一个切割轮,这是一个可能是封闭的机器,即在压力下或开放机器,即暴露于外部的机器。

根据遇到的开挖和地层的大小,切口头以1至10 rpm的速度旋转。一套液压千斤顶位于腔室后面,并由隧道的完整部分支撑。TBM支撑在隧道壁上的后部,并使用它向后推,以推动切割机头。

位于盾牌后面的支撑机制包括浆液管道,传送带或跳过,控制室,用于预制隧道段的运输轨,电气系统,通风机构,粉尘拆除系统等。随着切割机的进度,它会发掘岩石或挖掘土壤并使用传送带和泥浆在隧道系统的外面传达,分别通过浆液管道泵出。

硬岩隧道无聊的机器

硬岩隧道钻孔机使用屏蔽和开放式脸部机器。圆盘切割机安装在切割机头上,并带到发掘的脸上。当切割机旋转时,它通过创建来执行碎屑动作压力应力骨折在机器前面的岩石中。

敞开式隧道无聊的机器

开阔的隧道钻孔机在切割机头后面的区域开放式岩石支撑,并通过使用夹杂系统使用隧道的侧壁来推动岩石支撑,以创建向前的推力。一只中风完成后,将后腿,握力和推动圆柱体降低,缩回并重新定位,以进行下一次中风。在这种方法中,安装混凝土片段不支持发掘的岩石面,而是由岩石螺栓,环梁,电线网或shotcrete

盾牌或封闭式隧道钻孔机器

盾牌或闭合的脸隧道无聊的机器同时使用双盾和单屏蔽技术。它们用于断裂的岩石,需要使用混凝土段来支撑挖掘出的不稳定岩石面。

当隧道壁稳定时,TBM可以抓住侧壁以进行前进,但是如果裂缝和不稳定的地面,推力缸被用来移动推力并将其推向安装的段,而不是弱隧道壁。

软土隧道无聊的机器

柔软的土壤TBM是EPB或SS机器,并且可以使用单个屏蔽技术,该技术使用推力缸来推动安装的混凝土段推进。在压力少于7条的柔软地面中,使用了EPB机器,并采用了带有盘式切割机和的切割机头部切割碎片

地球压力平衡通过控制机器进步速度和拆卸以创建稳定的环境。为了进一步稳定软岩条件,膨润土,将泡沫和聚合物注入地面作为添加剂。

浆料屏蔽机

浆料屏蔽机是封闭的面部机器,用于已知有大量的土壤地下水和高水压。发掘的土壤与膨润土混合泥浆用于通过附着在浆料室。浆液分离室分开插条从泥浆中回收回到隧道中。

穿过城市和城市社区的隧道钻孔机器的隧道面临防止沉降或隆起使地面保持不受干扰。在隧穿期间和之后保持土壤压力是实现此目标的唯一方法。

浆液屏(SS)和地球压力压力平衡(EPB)方法在这种情况下是有用的,尤其是当土壤变化时。另一个挑战是可能通过该区域的管道,公用事业线和其他隧道。避免交叉无聊任何形式,主要需求是获得详细的岩土报告有必要地理信息这将有助于计划一条避免与其他公用事业线冲突或防止现有基础设施损害的路线。

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写的塔比莎·米什拉(Tabitha Mishra)|土木工程师,技术内容作家

塔比莎·米什拉(Tabitha Mishra)的个人资料图片

塔比莎(Tabitha)拥有印度孟买大学的土木工程学士学位,目前是技术内容作家的自由职业。在写作之前,她曾担任各种建筑建设,建筑康复和房地产评估项目的现场工程师和现场经理。

Tabitha还被认证为Primavera项目管理专业人员,并且精通Auto CAD。在业余时间,她对小型房屋建筑商进行了私人咨询,并协助计划和权限。

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