De viktigaste komponenterna i en Tunnelborrmaskin
Kärnan i alla TBM är skärhuvudet, som är det roterande elementet som ansvarar för att bryta marken när maskinen går framåt genom jorden. Denna komponent är utrustad med en serie tunga tänder gjorda av höghållfast material som volframkarbid, utformad för att skära igenom olika jordtyper, inklusive mjuk lera, sand och hårdrock.
Bakom skärhuvudet ligger skölden, som skyddar maskinen och arbetarna från det omgivande marktrycket. Skölden hjälper till att upprätthålla tunnelens strukturella integritet när utgrävningen fortskrider. I vissa fall är skölden utrustad med hydrauliska knektar som skjuter maskinen framåt och bibehåller kontinuerligt tryck för att hålla tunnelväggarna stabila.
Mekanismen för tunnelutgrävning
TBMS använder en kontinuerlig process för att ta bort utgrävt material, vanligtvis genom ett system med transportband och skrapare som transporterar skräp bort från skärhuvudet. Materialet transporteras sedan till ytan för bortskaffande eller återvinning. Effektivt avlägsnande av skräp är avgörande för att upprätthålla maskinens framsteg och att se till att tunneln förblir klar från hinder.
När TBM går framåt installeras tunnelfodret omedelbart bakom skölden. Detta foder är vanligtvis tillverkat av betongsegment som passar ihop för att bilda en kontinuerlig, robust struktur. Fodret tjänar två syften: det ger strukturellt stöd till tunneln och hjälper till att förhindra att grundvatten eller annat material kommer in i tunneln.
Avancerade navigations- och kontrollsystem
En av de mest imponerande aspekterna av TBM -teknik är förmågan att styra maskinen med en hög grad av precision. TBM: er är utrustade med sofistikerade navigationssystem som använder en kombination av GPS, laserskanning och tröghetsmätenheter (IMUS) för att spåra maskinens plats och säkerställa att den följer rätt justering.
Operatören kan övervaka TBM: s framsteg i realtid och justera parametrar som skärhastigheten och tryckkraften för att optimera prestandan. Dessa system är avgörande för att säkerställa att tunneln förblir rak och avviker inte från dess planerade rutt, särskilt under svåra geologiska förhållanden.
Miljö- och säkerhetsfunktioner
Med tanke på omfattningen av många TBM -projekt är det högsta prioriteringar att säkerställa säkerheten för arbetare och minimera miljöpåverkan. Moderna TBM: er är utrustade med avancerade säkerhetssystem såsom branddetektering och undertryckning, ventilation och nödutrymningsvägar. Den slutna miljön minskar också exponering för farliga gaser eller förhållanden som kan uppstå vid tunneling med öppen ansikte.
Dessutom hjälper TBMS att minimera ytstörningar. Till skillnad från traditionell öppen gropgrävning, som kan orsaka buller, vibrationer och damm, fungerar TBMS helt under jord, vilket gör att konstruktion kan fortsätta med minimal störning i den omgivande miljön och lokala samhällen.
Framtida innovationer inom tunnel tråkig teknik
Tekniken bakom TBMS fortsätter att utvecklas, med nya innovationer som introduceras för att förbättra prestanda, säkerhet och miljömässig hållbarhet. Några av de mest spännande utvecklingen i branschen inkluderar:
Autonoma TBM: Forskare arbetar med att göra TBM: er helt autonoma, där maskinen kan fatta beslut baserat på realtidsdata utan mänsklig ingripande. Detta kan ytterligare förbättra effektiviteten och minska risken för mänskliga fel.
Förbättrad Cutter Head -teknik: Framstegen inom materialvetenskap leder till starkare, mer hållbara skärare, som kan gräva igenom hårdare material mer effektivt, vilket minskar slitage på maskinen.
Gröna TBM: När byggbranschen blir mer fokuserad på hållbarhet, får "gröna" TBM: er som minimerar energiförbrukningen och använder miljövänliga material popularitet. Vissa TBM: er är nu utformade för att generera sin egen kraft genom förnybara källor, till exempel solenergi.
