Что такое тоннелепроходческий комбайн? Тоннелепроходческий станок (ТПМК) — это крупногабаритная машина, используемая для проходки тоннелей.

ТПМК обычно имеют цилиндрическую форму и оснащены вращающейся режущей головкой, которая разбивает породу и грунт по мере продвижения машины вперед. Затем вынутый материал удаляется с помощью конвейерной системы. ТПМК могут использоваться для создания туннелей для различных целей, включая транспорт (например, метро и железные дороги), системы водоснабжения и канализации, а также добычу полезных ископаемых.

Эти машины являются узкоспециализированными и могут работать в различных типах геологических условий. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами проходки тоннеля, включая более высокую скорость, точность и безопасность.

ТПМК состоят из нескольких критически важных компонентов, которые работают вместе, облегчая процесс выемки грунта:

1. Режущая головка: расположена в передней части ТПМК и содержит вращающиеся лезвия или диски, которые пробивают грунтовый материал. Конструкция режущей головки может варьироваться в зависимости от типа грунта или выкапываемой породы.

2. Щит: Щит окружает режущую головку, обеспечивая поддержку недавно вырытого забоя тоннеля и защищая внутренние системы ТПМК от обрушения.

3. Козловые краны: они используются для перемещения материалов, таких как бетонные сегменты, внутри туннеля для облицовки.

4. Конвейерная система: вынутый материал удаляется с помощью конвейерной ленты, которая транспортирует его обратно на поверхность.

5. Опорные системы: ТПМК включают в себя передовые опорные механизмы, такие как гидравлические домкраты и системы тампонажной затирки для стабилизации стен туннеля сразу после выемки грунта.

6. Служебный туннель: Небольшой второстепенный туннель проходит параллельно основному, облегчая перемещение персонала и оборудования, необходимого для технического обслуживания и эксплуатации.

Тип тоннелепроходческого комбайна

1. Баланс давления грунта (EPB) ТПМК: используется в условиях слабого грунта и грунта. Он уравновешивает давление вынутого материала для поддержания устойчивости.

2. Шламовый ТПМК: подходит для мягкого грунта и водоносных пластов. Он использует шлам для поддержки забоя тоннеля и удаления вынутого материала.

3. ТПМК с мягким грунтом: предназначены для почв и глин, где местность может быть менее стабильной.

4. ТПМК для твердых пород: предназначен для выемки грунта в твердых породах. Он имеет мощные режущие инструменты и прочную конструкцию.

5. ТПМК с двойным щитом: может использоваться как на твердом, так и на мягком грунте. Он имеет два щита для разных ступеней проходки тоннеля.

6. ТПМК со смешанным грунтом: способны работать как с твердыми, так и с мягкими грунтами в рамках одного проекта тоннеля.

Как работает тоннелепроходческий комбайн?

1. Выемка грунта: В ТПМК используется вращающаяся режущая головка, оснащенная режущими инструментами, для разрушения почвы или породы в забое туннеля. Режущая головка приводится в действие двигателем и вращается с высокой скоростью, чтобы разрезать материал.

2. Удаление вынутого материала: Когда режущая головка прорезает материал, вынутый грунт или порода удаляются из забоя туннеля и транспортируются в заднюю часть ТПМК. Обычно это делается с помощью конвейерной ленты или другой системы обработки материалов.

3. Поддержка стен туннеля: Чтобы предотвратить обрушение стен туннеля, ТПМК может использовать различные методы поддержки, такие как установка стальных ребер, набрызг бетона или использование комбинации того и другого.

4. Продвижение ТПМК: После того, как забой туннеля вырыт и стены подкреплены, ТПМК продвигается вперед. Обычно это делается с помощью гидравлических цилиндров или других средств движения для толкания ТПМК вдоль оси туннеля.

5. Мониторинг и управление: На протяжении всего процесса проходки тоннеля ТПМК контролируется и управляется командой операторов. Они используют различные датчики и приборы для контроля производительности ТПМК, включая его скорость, крутящий момент и давление. Они также используют камеры и другое оборудование для мониторинга, чтобы следить за забоем туннеля и следить за тем, чтобы земляные работы шли по плану.

Преимущества использования ТПМК

Использование ТПМК имеет множество преимуществ по сравнению с традиционными методами проходки тоннеля:

- Безопасность: Сводит к минимуму риски, связанные с ручным трудом в опасных условиях.

- Эффективность: Может быстро и непрерывно выполнять выемку больших участков, сокращая общее время строительства.

- Точность: обеспечивает точный контроль размеров и выравнивания туннеля.

- Воздействие на окружающую среду: Снижает разрушение поверхности при работе под землей.