Tünel sıkma makineleri (TBMS), yüzeye minimum bozulma ile tünelleri kazmak için tasarlanmış modern mühendislik harikasıdır. Tüm TBM'ler aynı temel amaca hizmet ederken, muck olarak bilinen kazılan malzemeyi yönetmek ve tünel yüzünü desteklemek için farklı yöntemler kullanırlar. En yaygın iki tür Toprak Basınç Dengesi (EPB) Makinesi ve Bulamaç kalkan . Farklılıklarını anlamak, belirli bir proje için doğru tünel sıkıcı ekipmanını seçmek için çok önemlidir.
Toprak Basınç Dengesi (EPB) makineleri
EPB makineleri kil, silt ve kum gibi uyumlu, yumuşak zemin koşullarında oldukça etkili bir mekanize kalkan türüdür. Bir EPB kalkanının temel prensibi, kazılan malzemenin kendisini tünel yüzünde sabit bir basınç yaratmak için kullanmaktır ve çevredeki zeminin çökmesini önlemektir.
Nasıl çalışır:
-
Kazma ve Muck Koşullandırma: Makinenin dönen kesici kafası toprağı kazar. Muck makinenin basınçlı odasına (vidalı konveyör odası) girerken, köpük, bentonit veya polimerler gibi kondisyonlama maddeleri ile karıştırılır. Bu ajanlar toprağı plastik, diş macunu benzeri bir kıvama dönüştürür.
-
Basınç Kontrolü: EPB sisteminin kalbi olan vida konveyörü, şartlandırılmış muck'in odadan çıkarılma hızını kontrol eder. Vida konveyörünün hızını ve tünelleme makinesinin itme kuvvetini ayarlayarak, tünel yüzünde sabit bir basınç korunur. Bu basınç, çevredeki toprak ve su basıncını mükemmel bir şekilde dengeler ve zemin yerleşmesine neden olmadan stabiliteyi sağlar.
-
Muck Taşımacılığı: Koşullu muck daha sonra bir konveyör bandında veya başka yollarla tünelden taşınır.
Avantajları:
-
Yumuşak, ince taneli topraklar için mükemmel.
-
Diğer yöntemlere kıyasla daha az susuzlaştırma gerektirir, bu da bazı durumlarda daha çevre dostu olmasını sağlar.
-
Kazılan malzemenin kullanımı ve atılması genellikle kolaydır.
Dezavantajlar:
-
Koşullandırma maddelerinin etkili bir şekilde basınçlı bir macun oluşturamayacağı kaba, son derece geçirgen zeminde (örn. Çakıl) mücadeleler.
-
Karma yüz koşullarında daha az etkili olabilir (tünel yüzünün hem yumuşak hem de sert kayadan oluştuğu yer).
Bulamaç kalkan TBMS
Slurry Shield TBMS Aksine, özellikle kum ve çakıl gibi su taşıyan, yapışkan olmayan topraklarda ve karışık yüz koşullarında tünelleme için özel olarak tasarlanmıştır. Kazılan toprağı basınç dengesi için kullanmak yerine, basınçlı bentonit bulamaç kullanırlar.
Nasıl çalışır:
-
Kazı ve bulamaç enjeksiyonu: Kesici kafası, kazı odasında hemen bir bentonit bulamaç ile karıştırılan toprağı kazar. Bulamaç, kontrollü bir basınçla odaya pompalanır.
-
Basınç Kontrolü: Basınçlı bulamaç, tünel yüzünde, suyun odaya girmesini ve yere çökmesini önlemek için bir bariyer görevi gören bir "filtre keki" oluşturur. Bulamaç basıncı, dış toprak ve su basıncını dengelemek için dikkatlice kontrol edilir.
-
Muck Taşımacılığı ve Ayırma: Bulamaç ve muck karışımı daha sonra bir yüzey ayırma tesisine tünelden pompalanır. Burada, kazılan toprak bulamaçtan ayrılır, daha sonra yenilenir ve yeniden kullanılmak üzere tünelleme makinesine geri pompalanır.
Avantajları:
-
Su dolu, yapışkan olmayan zeminde oldukça etkili.
-
Yüksek su basınçlarını ele almak için mükemmel.
-
Kaya parçaları ve kayalar dahil olmak üzere çok çeşitli yer koşullarını yönetebilir.
Dezavantajlar:
-
Yüzeyde karmaşık ve pahalı bir bulamaç arıtma tesisi gerektirir.
-
Muck'ı bulamaçtan ayırma işlemi maliyetli ve zaman alıcı olabilir.
-
Kazılan muck'in atılması, bulamaç ile karışımı nedeniyle daha karmaşık olabilir.
Çözüm
Özet olarak, bir seçim EPB TBM Ve bir Slurry Shield Büyük ölçüde tünelleme bölgesinin jeolojik ve hidrojeolojik koşullarına bağlıdır. Bir EPB makinesi, uyumlu, yumuşak topraklar , kazıan malzemenin istikrar için kendisini kullanma. Öte yandan, bir bulamaç kalkanı için üstün seçenektir. su taşıyan, yapışkan olmayan zemin , yüz basıncını korumak için bir bentonit bulamacına güvenmek. Her iki tünel sıkıcı makine türü, yeraltı yapısının zorluklarına yönelik sofistike çözümleri temsil eder, ancak farklı operasyonel ilkeleri onları farklı yeraltı ortamları için uygun hale getirir. .
