Модели tbm

Типы моделей ТНМ

В зависимости от фактических условий грунта, который необходимо выкопать, и характеристик планируемого туннеля были разработаны и спроектированы различные модели ТНМ. Некоторые модели ТНМ представлены ниже:

• ТНМ с балансом давления грунта (EPB)

  ТНМ с балансом давления грунта, или EPB, — это тип проходческого щита, специально предназначенного для работы в грунте или земных материалах, известных как связные грунты, и в условиях гидросмеси. В связных грунтах требуется сохранение устойчивости выработанного уступа туннеля, и EPB играет эту решающую роль. EPB поддерживает давление на выработанном уступе, уравновешивая его давлением, создаваемым грунтовым трением арочного свода выработанного грунта. EPB контролирует образование этой грунтовой арки и давление с помощью рабочего флюида или пасты в процессе выемки. Эта жидкость или паста известна как выработанная опора или давление в камере. Помимо этого, EPB также управляет давлением внутри выработанной камеры, управляя объемом и вводом рабочего флюида. Этот метод имеет решающее значение в ситуациях, когда грунт оказывает гидростатическое давление из-за наличия грунтовых вод или воды из других источников. Если бы EPB не использовался, то существовал бы высокий риск обрушения уступа и других проблем при проходке туннеля. В таких геоинженерных условиях, где присутствуют связные грунты и силы грунтовых вод, использование EPB является очень подходящим и необходимым для безопасной и эффективной проходки туннелей.

• Щитовой ТНМ

  Щитовой проходческий щит (ТНМ) — это специализированное оборудование, используемое для строительства туннелей в различных условиях грунта. Он использует секционный щит для поддержки грунтов или других материалов вокруг режущей головки при проходке туннеля. Этот процесс щитования предотвращает любое возможное деформирование грунта, происходящее перед режущим фронтом, эффективно снижая риск проседания поверхности. Обеспечивая непосредственную опору окружающему грунту или породе при проходке туннеля, щитовые ТНМ помогают обеспечить устойчивость проходки туннеля и минимизировать любое воздействие на поверхность или близлежащие сооружения.

• Модифицированная система механического бурения (MBS)

  Модифицированная система механического бурения (MBS) — это инновационный подход к проходке туннелей, который обеспечивает значительные преимущества по сравнению с традиционными методами проходки туннелей. Одной из ключевых особенностей MBS является его способность контролировать грунтовые воды, что является распространенной проблемой, с которой приходится сталкиваться при проходке туннелей. Эффективно управляя уровнем и давлением грунтовых вод, MBS снижает вероятность эрозии грунта, нестабильности уступа и других проблем, связанных с проходкой туннелей. Только этот аспект делает его предпочтительным вариантом в районах с высоким уровнем грунтовых вод, а также в сложных геологических образованиях, таких как гравий, песок и смешанные грунты. MBS не только контролирует грунтовые воды, но также позволяет использовать различные методы бурения, адаптированные к конкретным требованиям проекта и условиям грунта. Эти методы могут включать такие аспекты, как микротоннелирование, которое включает в себя высокоточное дистанционно управляемое проталкивание труб через туннели малого диаметра; ТНМ с комбинированным забоем, предназначенные для одновременной проходки через различные геологические образования; и технология MCCS (многокомпонентная круглая секция), которая позволяет эффективно производить проходку туннелей большого диаметра для нескольких коридоров коммуникаций.

• Гидрощитовой ТНМ

  Гидрощитовой проходческий щит (ТНМ) — это специализированное оборудование, используемое для строительства туннелей в условиях, где может присутствовать вода или давление другой жидкости. Эти машины спроектированы для проходки туннелей в сложных условиях, например, под водой или в сильно насыщенных грунтовых образованиях. Одна из отличительных характеристик гидрощитовых ТНМ — их способность выдерживать и работать под различным давлением жидкости, включая гидростатическое давление от водоемов или других жидкостей. Эта устойчивость к давлению гарантирует, что машина может продолжать проходку туннеля даже в условиях, где давление жидкости может представлять угрозу для ее работы или безопасности рабочих.

• Шахтный экскаватор с пенообразованием

  Шахтный экскаватор с пенообразованием — это специализированное оборудование, используемое для дноуглубительных и землеройных работ в сложных геологических и жидкостных условиях. Эта машина использует уникальный метод выемки материала с помощью ковша, установленного на вращающемся колесе. Пенообразующая часть этого экскаватора относится к стабильной пене, образующейся из жидкости, включая воду, воздух и поверхностно-активное вещество, во время его работы. Эта пена выполняет множество функций, включая эффективное разделение выработанного материала, подавление пыли, образующейся в процессе, и обеспечение улучшенной системы смазки для снижения трения и износа оборудования. Пена не только помогает в обработке материала, но также играет жизненно важную роль в охлаждении и смазке режущих инструментов, цепей и других компонентов шахтного экскаватора с ковшовым колесом.

• ТНМ с открытым забоем

  Проходческий щит с открытым забоем (ТНМ) — это специализированное оборудование, используемое для проходки туннелей в различных типах грунтов и скальных образований. В отличие от щитовых ТНМ, которые обеспечивают поддержку материала перед режущим фронтом, ТНМ с открытым забоем позволяют окружающему материалу свободно поступать в выработанную камеру. Такая конструкция позволяет немедленно удалять выработанный материал из туннеля, что способствует непрерывной проходке туннеля. ТНМ с открытым забоем хорошо подходят для использования в стабильных геологических образованиях, где существует небольшой риск обрушения или деформации от рыхлого материала или грунтов. Их конструкция с открытым забоем позволяет окружающему материалу обеспечивать естественную опору и устойчивость при проходке туннеля.

Технические характеристики и техническое обслуживание моделей ТНМ

Технические характеристики модели ТНМ могут варьироваться в зависимости от типа и производителя. Вот основные характеристики, которые могут понадобиться.

• Режущий диаметр: Режущий диаметр ТНМ может варьироваться от 2 метров до более 17 метров. ТНМ, который бурит сквозь землю, создает этот диаметр, который обычно называют «диаметром режущей головки». Более крупные режущие диаметры приводят к более высокой производительности.
• Система продвижения: Система продвижения ТНМ позволяет ему продвигаться вперед по туннелю. Эта система использует гидравлические домкраты для толкания или тяги сегментных систем поддержки за машиной.
• Способ выемки: Как уже указывалось, различные типы ТНМ применяют различные способы выемки. Способ выемки, применяемый ТНМ, влияет на его конструкцию и функции.
• Длина: Длина ТНМ обычно составляет от 10 до 30 метров. ТНМ также может иметь удлиняющие и укорачивающие модули, которые позволяют ему адаптироваться к различным требованиям проекта.
• Вес: Вес ТНМ варьируется от 200 до 2000 тонн в зависимости от типа, диаметра и технических характеристик.
• Материал: К основным материалам, используемым для строительства ТНМ, относятся сталь (например, высокопрочная сталь, используемая для изготовления купола и корпуса), легированные компоненты и другие.

Техническое обслуживание моделей ТНМ важно для обеспечения функциональности машины. Вот несколько советов по техническому обслуживанию.

• Ежедневный осмотр: Осмотрите такие части, как система смазки, крепежные элементы, система охлаждения, электросистема, гидравлическая система, утечка каких-либо веществ, а также рабочее состояние машины. Немедленно сообщите о любой выявленной проблеме специалисту. Это может предотвратить повреждение машины или другие риски.
• Смазка: Подвижные части ТНМ требуют постоянной смазки. Это помогает снизить трение и износ между подвижными частями. Наносите смазку на редуктор, подшипники и цепи, среди прочего.
• Техническое обслуживание гидравлической системы: Регулярно проверяйте гидравлические насосы и цилиндры, чтобы следить за возможными утечками. Также необходимо регулировать гидравлическое давление и заменять гидравлическое масло через заданные интервалы.
• Замена деталей: Некоторые детали ТНМ могут изнашиваться из-за постоянного использования. К этим деталям относятся режущая головка, уплотнительные компоненты, подшипники и смазочные детали, среди прочего. Замена деталей повышает эффективность и производительность ТНМ.
• Калибровка: Регулярно проводите калибровку таких параметров, как давление, скорость, крутящий момент, температура и другие соответствующие параметры, чтобы обеспечить точную работу ТНМ. Также установите силу толкания и скорость выемки в соответствии с условиями проходки туннеля.

Сценарии применения моделей ТНМ

Сценарии применения моделей ТНМ в основном сосредоточены на обучении и подготовке специалистов по проходческим щитам и резцам для ТНМ. Они обычно используются в следующих сценариях применения.

• Образование и подготовка

  Модели ТНМ — это ценные инструменты для образовательных и учебных целей. Их можно использовать для обучения студентов, инженеров и операторов принципам, компонентам и эксплуатации проходческих щитов. Практическое обучение с использованием этих моделей может улучшить понимание и способствовать безопасной и эффективной эксплуатации ТНМ в реальных условиях.

• Презентации проектов

  Модели ТНМ можно использовать во время презентаций проектов, чтобы вдохновлять заинтересованных лиц, инвесторов или клиентов, демонстрируя стратегию проходки туннеля и выделяя преимущества выбранной конструкции ТНМ. Они обеспечивают наглядное пособие для эффективной коммуникации и принятия решений, способствуя развитию проекта и получению финансирования.

• Поиск и устранение неисправностей и техническое обслуживание

  Модели ТНМ также можно использовать для обучения по поиску и устранению неисправностей и техническому обслуживанию. Они помогают в разработке графиков технического обслуживания, выявлении потенциальных проблем и отработке методов поиска и устранения неисправностей. Обучаясь на этих моделях, операторы и специалисты по техническому обслуживанию могут ознакомиться с компонентами ТНМ, что приведет к более эффективному техническому обслуживанию и сокращению времени простоя.

• Научные исследования и разработки

  Эффективность ТНМ можно повысить за счет НИОКР их моделей. Модель ТНМ можно использовать для экспериментов с новыми материалами и технологиями для строительства ТНМ, такими как усовершенствованные режущие головки, системы кондиционирования грунта или методы выемки грунта. Проводя испытания этих инноваций на модели ТНМ, исследователи могут оценить их производительность и жизнеспособность для будущих проектов по проходке туннелей.

Как выбрать модели ТНМ

Бизнес-покупатели должны учитывать следующие факторы при выборе моделей проходческих щитов.

• Условия грунта и крепление

  Различные модели ТНМ работают лучше в разных типах грунтов. Например, ТНМ с балансом давления грунта (EPB) отлично подходит для связных и смешанных грунтов, а ТНМ с захватами лучше подходит для скальных грунтов. Также важно учитывать тип крепления туннеля, например, трубы или арки, при выборе ТНМ.

• Размер и форма туннеля

  Диаметр и форма туннеля также влияют на выбор ТНМ. Если требуется круговой туннель диаметром 5 метров или меньше, подойдет стандартный ТНМ EPB. Однако для более крупных туннелей или если требуется другая форма туннеля, например, прямоугольная или овальная, следует рассмотреть возможность использования ТНМ с открытым забоем, таких как ТНМ с одним щитом или с двумя щитами, или использовать несколько ТНМ.

• Бюджет проекта и временные рамки

  Бизнес-покупатели также должны учитывать бюджет проекта и сроки. Некоторые типы ТНМ могут стоить дороже в аренде или покупке. Покупателям также необходимо учитывать, как быстро выбранный ТНМ может копать, чтобы соответствовать срокам проекта. В этом случае им может потребоваться найти компромисс между эффективностью проходческого щита и бюджетными ограничениями проекта, например, приобрести ТНМ, который не является самым эффективным для проекта, но будет иметь более низкую первоначальную стоимость.

Часто задаваемые вопросы

В1: Что означает ТНМ в области проходки туннелей?

О1: ТНМ — это сокращение от проходческого щита.

В2: Каковы этапы строительства туннеля с использованием ТНМ?

О2: Процесс начинается с создания системы извлечения в конце туннеля. Затем строится передняя часть ТНМ, после чего запускается машина. По мере того как ТНМ продвигается вглубь грунта, можно добавлять временные опорные конструкции. Наконец, ТНМ разбирается, а его компоненты транспортируются обратно.

В3: Каковы некоторые недостатки использования ТНМ для проходки туннелей?

О3: ТНМ очень дороги. Для их эксплуатации также требуется большой штат квалифицированных сотрудников.

В4: Какие существуют альтернативы проходческим щитам?

О4: Некоторые альтернативы ТНМ — это метод естественного потока, метод «сверху вниз», метод проталкивания труб и метод «новой австрийской проходки».