Pochopení mechaniky stroje na protlačování trubek
Stroj pro protlačování trubek, v průmyslu často označovaný jako mikrotunelovací vyvrtávací stroj (MTBM), je sofistikovaný kus techniky navržený pro instalaci podzemních potrubí bez potřeby rozsáhlých povrchových výkopů. Proces zahrnuje výkonnou hydraulickou zvedací stanici umístěnou ve spouštěcí šachtě, která tlačí trubkové segmenty půdou. V přední části potrubí vykopává zeminu specializovaný štít nebo řezací hlava. Tato metoda je velmi oblíbená v městském prostředí, kde by tradiční techniky „řez a zakrytí“ narušily dopravu, poškodily stávající infrastrukturu nebo vyžadovaly nákladnou obnovu povrchových terénních úprav.
Přesnost těchto strojů je udržována pomocí laserového naváděcího systému. Laserový paprsek je promítán z odpalovací šachty na cíl umístěný v tunelovém štítu. To umožňuje obsluze sledovat polohu stroje v reálném čase a provádět drobné úpravy válců řízení. Při zachování této vysoké úrovně přesnosti může zařízení pro protlačování potrubí instalovat potrubí na dlouhé vzdálenosti a přes složité křivky s minimální odchylkou od plánovaného vyrovnání.
Základní součásti bezvýkopového zvedacího systému
Aby byla zajištěna úspěšná instalace, musí několik důležitých komponent pracovat v dokonalé synchronizaci. Efektivita operace nezávisí pouze na řezací hlavě, ale na podpůrných systémech, které řídí tlak, mazání a odstraňování nečistot. Níže jsou uvedeny hlavní prvky standardního nastavení:
- Štít: Ochranný ocelový válec, ve kterém je uloženo řezací kolo a mechanismy řízení, které chrání strojní zařízení a obsluhu před tlakem půdy.
- Hlavní zdvihací stanice: Odolný hydraulický rám, který poskytuje masivní tah potřebný k protlačení celého potrubí skrz zemi.
- Mezilehlé zvedací stanice (IJS): Používají se pro dálkové pohony a umisťují se mezi trubkové segmenty, aby se rozložila celková tlaková síla a zabránilo se překročení konstrukční kapacity trubek.
- Mazací systém: Vstřikuje bentonit nebo speciální polymery do přeřezu (prostoru mezi trubkou a zeminou), aby se snížilo tření.
- Systém řízení kejdy: Ve strojích typu kejdy tento systém cirkuluje tekutinu k porubu, aby odstranil vykopané nečistoty a transportoval je zpět na povrch k oddělení.
Porovnávací metody: Kejda vs. bilance tlaku země
Výběr správného stroj na protlačování trubek závisí do značné míry na geologických podmínkách místa projektu. Dvě z nejběžnějších variant jsou stroje se Slurry Shield a Earth Pressure Balance (EPB). Každý z nich zachází se stabilitou půdy a odstraňováním jinak, aby se zajistilo, že se čelo tunelu během jízdy nezbortí.
| Funkce | Stroj na výrobu kalů | Stroj EPB |
| Primární typ půdy | Písek, štěrk, vysoká hladina vody | Hlína, jíl, soudržné půdy |
| Podpora obličeje | Stlačená kašovitá kapalina | Vykopaná zemina s přísadami |
| Muck Transport | Hydraulické potrubí (kaše) | Šnekový dopravník nebo pás |
| Vliv na životní prostředí | Vyžaduje zařízení na separaci kalu | Sušička Muck, snadnější likvidace |
Provozní osvědčené postupy pro úspěch tunelování
Geotechnické posouzení a příprava staveniště
Než se stroj pro protlačování trubek vůbec dotkne země, je povinná důkladná analýza půdy. Pochopení přítomnosti horniny, podzemní vody nebo umělých překážek zabraňuje „zamrznutí“ stroje nebo nadměrnému opotřebení nástroje. Inženýři musí také zajistit, aby spouštěcí a přijímací šachty byly konstrukčně zdravé a schopné odolat protitlaku, který vyvíjejí hlavní zdvihací válce na zadní stěnu.
Řízení třecího odporu
Hlavním nepřítelem dálkového protlačování potrubí je tření. Jak se délka potrubí zvětšuje, síla potřebná k jeho pohybu roste exponenciálně. Aby se tomu zabránilo, musí obsluha udržovat konzistentní „prstencový prostor“ naplněný mazáním. Neustálé sledování zvedacího tlaku je životně důležité; náhlý skok v tlaku často indikuje selhání mazání nebo změnu hustoty půdy, což vyžaduje okamžitou nápravnou akci, aby nedošlo k poškození betonových nebo ocelových trubkových segmentů.
