隧道钻孔机是如何工作的

高效的现代隧道掘进机(TBM)顺利通过粘土片,岩石和页岩是许多失败的尝试的结果做一个机器是准确的,可靠和经济。

隧道掘进机的发明

虽然第一次尝试甚至没有接近TBM,这是盾概念,今天仍然被使用着出生的机器由马克爵士Isambard布鲁内尔1825年挖掘在泰晤士河的还有隧道。的机器提供了一个保护矿工挖掘背后的砖瓦匠隧道衬砌。

20世纪初看到伦敦使用的变化这一概念构建地下铁路隧道管。“山切片机”发明的1846年旨在挖掘Henri-Joseph mau阿尔卑斯山在法国和意大利之间Frejus铁路隧道。这台机器是大小的机车约有100冲击钻机安装在前面,驱动机械。

然而;这台机器不能使用。威尔逊士专利石材切割机、查尔斯·威尔逊的名字命名,其发明者,是第一个钻孔机在美国。这是由铸铁用于建设和Hoosac隧道大约10英尺到岩石遭受不可挽回的破坏。隧道后来经过多年使用完成传统的隧道时间的方法。似乎有一个暂停在试图使用一台机器对隧道,直到100年后,当詹姆斯·s·罗宾斯成功尝试构建一个机器,可以挖掘非常困难的皮埃尔页岩160英尺的速度在24小时。旋转头技术中使用的机器是什么使一个突破,通过融合减少车轮催生了现代TBM。

隧道掘进机的设计

的泥浆盾机(SS),也称为closed-face机,用于挖掘土壤不同硬度的。挖掘土壤混合泥浆为了抵御开挖通过创建一个积极的面临压力。土壤要删除抽出的泥浆分离工厂坐落在隧道外浆分开的淤泥再循环。

一个土压力平衡机(EPB),也是一个封闭的机器,用于粘性土软。挖掘地面压力下保持控制清除淤泥的螺旋输送机来创建积极稳定开挖所需面临压力。的破坏后来删除使用传送带或跳过。

硬摇滚机器用于挖掘岩石。它使用刀具或光盘粉碎岩石和特别设计的努力抵制和研磨材料。压碎的岩石被使用输送机或跳过。

隧道掘进机的组件

一个典型的隧道掘进机(TBM)由一个或多个盾牌和相关配套机械。盾的前端支持背后的切割轮是一个室,可能是一个封闭的机即在压力下或开放机即暴露于外。

根据开挖的大小和地层,铣头旋转的速度1到10 rpm。一组液压千斤顶支持定位室后面,完成部分的隧道。后面部分的TBM括号对隧道墙壁和用它来抵制以推进刀头。

位于盾后面的支持机制包括泥浆管道、输送带或跳过,控制室,运输rails预制隧道段、电气系统、通风机理、除尘系统等。随着铣刀头的发展,挖掘岩石或土壤和传达了它在隧道系统使用传送带和浆分别抽出虽然泥浆管道。

坚硬的岩石隧道掘进机

坚硬的岩石隧道钻孔机同时使用屏蔽和开放面对机器。圆盘刀具安装在刀具头和开挖的脸。铣头旋转,它执行一个凿行动通过创建抗压应力性骨折在岩石前面的机器。

开放面对隧道掘进机

开放面对隧道钻孔机铣头后面打开了岩石的支持和机器的进展通过使用一个引人入胜的系统,利用隧道的侧墙推创建向前的推力。当一个冲程完成,后面的腿,触手和推动气缸是降低和收回,重新定位在接下来的中风。在这种方法中,挖出的岩石表面不支持通过安装具体细分,而是由岩石螺栓、环梁、钢丝网或喷射混凝土。

盾或关闭隧道掘进机

盾或封闭的脸隧道钻孔机同时使用双屏蔽和单屏蔽技术。它们用于破碎岩石和需要使用混凝土段支持挖掘不稳定的岩石表面。

当隧道墙壁是稳定的,TBM可以控制前进的一面墙壁,但在骨折和不稳定的地面,推力气缸用于转变对安装部分的推力,推动而不是脆弱的隧道壁。

软土隧道掘进机

软土TBM的组件或SS机器和工作在单一保护技术,使用推力气缸推安装混凝土段推进。在松软的地面的压力小于7酒吧、EPB机器使用和采用与圆盘刀具和铣头切割部分。

的土压力平衡通过控制机器的速度推进和维护神气活现的删除创建一个稳定的环境。为了进一步稳定软岩条件下,膨润土、泡沫和聚合物作为添加剂注入到地面。

泥浆盾构机

泥浆盾构机关闭机器和已知用于土壤大量吗地下水和高水压力。挖掘土壤与膨润土混合泥浆神气活现的,用来传达出浆管通过系统相连浆室。浆分离室分离岩屑泥浆和将回收到的隧道。

隧道与隧道掘进机通过城市和城市居民小区配有防止沉降或的挑战起伏使地面保持原状。保持土压力期间和之后隧道是为实现这一目标的唯一途径。

泥浆盾(SS)和土压力平衡土压力(EPB)方法是有用的在这种情况下,特别是当不同地层的土壤。另一个挑战是管道,公用线路,和其他可能经过的隧道。为了避免横无聊任何形式的,主要需要的是获得一个详细岩土工程报告提供必要的地理信息帮助计划路线,避免冲突与其他公用线路或防止损害现有的基础设施。