Klíčové komponenty a Nudný stroj na tunel
Srdcem jakéhokoli TBM je řezací hlava, která je rotujícím prvkem zodpovědným za rozbití země, když stroj postupuje po Zemi. Tato složka je vybavena řadou těžkých zubů vyrobených z vysoce pevných materiálů, jako je karbid wolframu, navrženým tak, aby prořízly různé typy půdy, včetně měkké hlíny, písku a tvrdé skály.
Za řezanou hlavou je štít, který chrání stroj a pracovníky před okolním pozemním tlakem. Shield pomáhá udržovat strukturální integritu tunelu v průběhu vykopávky. V některých případech je štít vybaven hydraulickými konektory, které tlačí stroj dopředu a udržují kontinuální tlak, aby udržovaly stěny tunelu stabilní.
Mechanismus výkopu tunelu
TBMS používají kontinuální proces k odstranění vykopaného materiálu, obvykle prostřednictvím systému dopravních pásů a škrabků, které odnášejí zbytky od řezací hlavy. Materiál se poté přenese na povrch k likvidaci nebo recyklaci. Efektivní odstranění trosek je zásadní pro udržení pokroku stroje a zajištění toho, aby tunel zůstává z překážek.
Když se TBM pohybuje vpřed, je podšívka tunelu nainstalována bezprostředně za štítem. Tato podšívka je obvykle vyrobena z betonových segmentů, které se hodí dohromady, aby vytvořily kontinuální a robustní strukturu. Podšívka slouží dvěma účelům: poskytuje strukturální podporu tunelu a pomáhá zabránit vstupu do tunelu podzemní vody nebo jiných materiálů.
Pokročilé navigační a řídicí systémy
Jedním z nejpůsobivějších aspektů technologie TBM je schopnost ovládat stroj s vysokou přesností. TBM jsou vybaveny sofistikovanými navigačními systémy, které používají kombinaci GPS, laserového skenování a inerciálních měřicích jednotek (IMUS) ke sledování umístění stroje a zajištění toho, že následuje správné zarovnání.
Operátor může monitorovat pokrok TBM v reálném čase a nastavit parametry, jako je rychlost hlavy řezačky a tahová síla pro optimalizaci výkonu. Tyto systémy jsou zásadní pro zajištění toho, aby tunel zůstává rovný a neodchyluje se od plánované trasy, zejména v obtížných geologických podmínkách.
Environmentální a bezpečnostní prvky
Vzhledem k rozsahu mnoha projektů TBM je zajištění bezpečnosti pracovníků a minimalizaci dopadu na životní prostředí nejvyššími prioritami. Moderní TBM jsou vybaveny pokročilými bezpečnostními systémy, jako je detekce a potlačení požáru, ventilace a nouzové únikové cesty. Uzavřené prostředí také snižuje vystavení nebezpečným plynům nebo podmínkám, s nimiž se může setkat při tunelování s otevřeným obličejem.
TBMS navíc pomáhá minimalizovat narušení povrchu. Na rozdíl od tradičního výkopu s otevřeným místem, které mohou způsobit hluk, vibrace a prach, TBM fungují zcela pod zemí, což umožňuje konstrukci pokračovat s minimálním narušením okolního prostředí a místních komunit.
Budoucí inovace v nudné technologii tunelu
Technologie za TBMS se neustále vyvíjí a zavádí nové inovace za účelem zlepšení výkonu, bezpečnosti a udržitelnosti životního prostředí. Mezi nejzajímavější vývoj v oboru patří:
Autonomní TBMS: Vědci pracují na tom, aby se TBMS plně autonomní, kde stroj může rozhodovat na základě údajů v reálném čase bez lidského zásahu. To by mohlo dále zlepšit účinnost a snížit riziko lidské chyby.
Vylepšená technologie řezacích hlav: Pokroky ve vědě o materiálu vede k silnějším a odolnějším řezacím hlavám, které mohou efektivněji kopat tvrdší materiály, což snižuje opotřebení stroje.
Green TBMS: Jak se stavební průmysl více zaměřuje na udržitelnost, „zelené“ TBM, které minimalizují spotřebu energie a využívají ekologické materiály, získávají popularitu. Některé TBM jsou nyní navrženy tak, aby generovaly svou vlastní sílu prostřednictvím obnovitelných zdrojů, jako je sluneční energie.
