Tunnelutgrävning är oundvikligen förknippad med markförlusten, vilket i sin tur resulterar i tillhörande markrörelse. Det är därför viktigt att noggrant övervaka markförlusten vid tunnling genom stadsområden.
TBM utgrävning i en stadsmiljö
att korrelera utvecklingen av TBM, site förhållanden, topografiska och geotekniska mätningar är av största vikt vid tunnling i stadsmiljö.
det finns flera databaser tillgängliga på marknaden för att korrelera data. En av de mest avancerade programvarorna är Terramove. Databasen har använts för att övervaka många tunnelbaneprojekt, en av de senaste är Guldlinjen i Qatar. Vi lagrar följande data i databasen:
- horisontell – vertikal inriktning
- ritningar
- Förkonstruktionsdata
- geologiska Data
- geologiska datablad
- geologiska profiler
- borrhål
- mätningar av undersökningsmål
- 3D-mål
- nivåmål
- geotekniska instrument
- Piezometrar
- Inklinometrar
- Crackmeters
- lastceller
- stam Gages
- byggnadsdata
- arbetsförlopp (utgrävning, gunite, stationering av TBM osv.)
Gold Line Metro Project är en del av Qatar Integrated Rail Project som är det viktigaste infrastrukturprojektet för Qatar National Vision 2030. Doha Metro kommer att vara ett av de mest avancerade järnvägstransportsystemen i världen när fas I tas i drift i slutet av 2019.
east-west Gold (Historisk) linje är den största linjen i projektet och sträcker sig från Ras Abu Aboud i öster, korsar Msheireb Major Station och når Sport City i väster (nära Aspire Zone). Den består av dubbla tunnlar med en ungefärlig längd på 16 km, med tio tunnelbanestationer nämligen Ras Abu Aboud, Qatar National Museum, Souq Waqif, Bin Mahmoud, Al Sadd, Joaan, Al Sudan, Al Waab, Sport City och Al Aziziyah.
sex TBMs användes för att utföra ~ 32 km tunnel på ett genomsnittligt djup av 20 m under marken. 24-Korspassager och en nödutgång har också byggts i projektet.
har du någonsin undrat hur tunneltunnlarna är konstruerade och hur Gotthard-Bastunneln kan ha grävts ut?
i den här artikeln kommer vi att prata om:
- Vad är en Tunnel Boring Machine?
- Vad är tbms huvudtyper?
- Mikrotunnelsköldmetod
- hur fungerar en TBM?
- stadier av TBM Konstruktion
- fördelar med att använda en Tunnel borrmaskin
Vad är en Tunnel borrmaskin?
Tunnelborrmaskin(TBM) även känd som en ”mol”, som namnet antyder är helt enkelt en maskin monterad med sofistikerade typer av utrustning för att gräva tunnlar med hjälp av en mängd olika jord-och bergskikt.
i genomsnitt gräver en TBM runt 50-60 fot per dag vilket är 20 timmars utgrävning ungefär.
för att förstå hur en Tunnelborrmaskin fungerar, delar vi dess komponenter i tre delar:
- skärhuvud (fram)
- Tunnelfält (mitten)
- bakväxel (bak)
Tänk på att vilken typ av maskin som ska användas alltid beror på projektets Geologi.
Hard Rock TBM
Hard rock, antingen skärmad eller öppen typ TBM används för att gräva stenar med hjälp av skivfräsar som är monterade på skärhuvudet.
klipporna (muck) flisas bort när skivskäraren komprimerar stressfrakturer på den.
nu överförs de utgrävda stenarna till bandtransportören genom skärhuvudets öppningar.
dessa stenar körs sedan genom flera transportörer för att få dem bort från tunneln.
mjuk mark TBMs
mjuk mark TBMs har tre huvudtyper av TBMs:
- Slurry Shield
- Jordtrycksbalans
- öppet ansikte typ
Slurry Shield TBM
Slurry Shield TBM används när markförhållandena är granulära med mycket högt vattentryck.
hydrostatiskt tryck appliceras på utgrävningen genom att fylla skärhuvudet med trycksatt uppslamning, som också används som transportmedium när det blandas med det utgrävda materialet innan det pumpas till skärhuvudet bakåt och sedan till en separationsanläggning utanför tunneln.
partiklar av förstörelse från uppslamningen filtreras med hjälp av Uppslamningsavskiljningsanläggningarna för att återanvända den i byggprocessen.
Jordtrycksbalans TBM
det är en metod för utgrävning, där det utgrävda materialet stöder tunnelytan. Det mjukas senare med hjälp av uppslamning så att den kan transporteras.
vi använder Jordtrycksbalansmaskinerna när det mjuka grundvattnet är mindre än 7 bars tryck. I denna typ använder skärhuvudet inte bara skivskärare utan också en kombination av volframkarbidskärbitar, dragplockar och hårdmetallskivskärare.
bytet överförs sedan till en TBM med hjälp av skruvtransportör, även känd som ”cochlea” som gör att trycket kan förbli balanserat utan användning av uppslamning.
Open Face typ TBM
Open Face TBM är en metod för utgrävning utan frontal stöd, förlita sig på det faktum att marken som utgrävas kommer att stå upp utan stöd under en kort tidsperiod, vilket gör den lämplig att användas med bergarter med styrka upp till 10MPa.
skärhuvudet gräver ansiktet inom 150 mm från skärmens kant. Nu läggs skölden fram med skäraren att bli av med den återstående marken synkroniserad med den cirkulära formen.
prefabricerad betong används för att ge marken stöd. Slutligen, nyckel som är det sista segmentet expanderar ringen tills och om det blir tätt mot den cirkulära snitt av överblivna marken.
Mikrotunnelsköldmetod
kredit: Time Asia Group
detta är en grävmetod som används för smalltime tunnel konstruktioner. Mikrotunnelborrmaskinen är relativt liten i storlek till den allmänna tunnelskölden.
hur fungerar en TBM?
nu när vi vet vad en TBM är, och det är typer, låt oss prata om hur en Tunnelborrmaskin fungerar.
skärhuvudet på TBM roterar och skjuter in i bergytan som ligger framför den. Denna dragkraft gör att skärskivverktygen bryter klipporna.
griparna / hängslen utvecklar reaktionen på applicerade tryck-och vridmomentkrafter med hjälp av förankring.
stadier av TBM Konstruktion
kredit: Railsystem
- gräv sjösättnings-och hämtningsaxeln
- montera TBM vid lanseringsaxeln
- klipp och gräv tunneln
- TBM anländer sedan till hämtningsaxeln och demonteras för transport.
fördelar med att använda en Tunnelborrmaskin
högre förskott: en av de betydande fördelarna med TBM inkluderar höga förskott eller utgrävningsgraden som beräknas på grundval av skifttid och det totala avståndet som bryts.
kontinuerlig drift: TBM är en jätte som kan arbeta kontinuerligt utan någon signifikant fördröjning därigenom, vilket ökar förskottsgraden.
mindre stenskador: TBM orsakar mindre stenskador jämfört med andra borrmaskiner som minskar överbrytningsvärdet.
färre stödkrav: TBM behöver inte stort stöd för att fungera. Den kan fungera på minimala systemkrav.
enhetliga muckegenskaper
större arbetarsäkerhet: TBM är säkrare än andra maskiner och orsakar mindre skador på platsen såväl som på de personer som arbetar på platsen.
Potential för fjärr, automatiserad drift