지하 건설의 과제
번화한 도시 거리나 섬세한 자연 환경 바로 아래에 전기 케이블, 수도관 또는 보행자용 지하철을 위한 크고 견고한 유틸리티 터널을 설치해야 한다고 상상해 보십시오. 전통적인 개방형 도랑을 파는 작업, 즉 "절개 및 덮는 작업"은 종종 불가능합니다. 교통을 방해하고 시간이 오래 걸리며 인근 건물을 불안정하게 만들 수 있습니다.
엔지니어에게는 더 스마트하고 덜 침해적인 솔루션이 필요했습니다. 수평으로 구멍을 뚫고 파이프를 제자리에 밀어넣고 표면에 있는 사람이 거대한 기계가 작동 중이라는 사실을 알지 못한 채 이 모든 작업을 수행할 수 있는 방법이 필요했습니다. 이곳은 트렌치리스 기술 가장 혁신적인 도구 중 하나는 지구 압력 균형 직사각형 파이프 잭킹 기계 .
파이프 재킹이란 무엇입니까?
파이프 잭킹은 지하 파이프라인을 설치하는 방법입니다. 위에서 거대한 구멍을 파는 대신 특수 실드 또는 절단 기계가 깊은 구덩이("발사 샤프트")에서 발사되어 수용 구덩이로 뚫립니다. 기계가 굴착할 때, 때로는 수백 미터 길이의 파이프 부분이 강력한 유압 잭에 의해 기계 뒤로 밀려 나옵니다.
원형 파이프의 문제
유틸리티 복도나 대형 차량 지하도와 같은 특정 용도의 경우 원형 터널은 비효율적이다. 원형 터널은 그것이 제공하는 사용 가능한 공간보다 지하에서 더 많은 부피를 차지합니다. 에이 직사각형 또는 상자 모양의 단면은 훨씬 더 나은 공간 활용을 제공하여 동일한 굴착 높이 내에서 케이블 또는 트래픽에 대한 가용 영역을 최대화합니다. 문제는 직사각형을 터널링하는 것이 원을 터널링하는 것보다 기계적으로 훨씬 더 복잡하다는 것입니다.
지구 압력 균형 직사각형 파이프 잭킹 기계
기계의 전체 이름은 복잡한 기능을 설명합니다.
1. 직사각형 파이프 잭킹:
이는 기계의 모양과 주요 기능을 나타냅니다. 상자 모양의 구멍을 파고 사전 제작된 직사각형 콘크리트 파이프 섹션을 밀어 넣습니다. 이 형상은 고밀도 유틸리티 설치 및 보행자 터널의 핵심입니다.
2. EPB(토압 균형):
이것이 바로 수술의 천재입니다. 특히 연성, 습하거나 불안정한 지반(점토나 모래 등)에서 터널을 뚫는 경우 터널 표면이 붕괴되는 것을 방지하고 물이나 토양이 기계에 범람하는 것을 방지하기 위해 지반 압력이 지속적으로 균형을 이루어야 합니다.
EPB 기계는 굴착된 토양을 페이스트 또는 "토양 조절" 재료로 전환하여 이를 달성합니다. 이 재료는 기계의 폐쇄된 굴착 챔버 내에서 정밀한 압력 하에 유지되어 가압 플러그처럼 작동합니다. 이 역압은 주변의 지면 및 수압과 완벽하게 일치하여 기계 바로 위 지면의 안정성을 보장합니다. 이는 파이프가 앞으로 당겨질 때까지 모든 것을 제 위치에 고정하는 일시적인 압력을 가한 흙벽을 갖는 것과 같습니다.
3. 기계 구성 요소:
기계는 본질적으로 최첨단 이동식 공장입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
- 직사각형 커터헤드: 이것은 흙을 갈아내는 회전 절단 도구가 박힌 전면입니다. 직사각형이기 때문에 전체 영역을 효율적으로 덮을 수 있도록 커터를 배열해야 합니다.
- 머킹 시스템: 이는 조절된 토양을 절단 챔버에서 종종 컨베이어 벨트를 통해 처리 시스템으로 표면으로 이동시킵니다.
- 스티어링 시스템: 직사각형 모양으로 인해 원형 기계보다 조향이 더 어렵습니다. 기계를 정확한 선형 및 수직 경로로 유지하려면 매우 정밀한 제어 시스템과 관절 조인트가 필요합니다.
- 유압 잭: 시스템의 진정한 힘. 이 잭은 발사 샤프트에 위치하여 수천 톤에 달하는 전체 파이프라인을 지면으로 밀어내는 데 필요한 막대한 힘을 전달합니다.
이 기술이 중요한 이유
는 지구 압력 균형 직사각형 파이프 잭킹 기계 도시 인프라 개발의 중요한 발전을 의미합니다.
최소화된 표면 붕괴
개착이 없는 특성 덕분에 도시 생활에 미치는 영향을 최소화하면서 프로젝트를 완료할 수 있습니다. 도로는 계속 열려 있고 기업은 계속 운영되며 대중은 발 아래에서 진행되는 대규모 공사를 거의 인식하지 못합니다.
안전성과 효율성 향상
토압 균형을 유지함으로써 지하 작업의 주요 위험인 싱크홀이나 지반 침하 위험이 대폭 감소됩니다. 이러한 안정성 덕분에 기존 방법보다 기존 구조물에 훨씬 더 가까운 터널링이 가능해졌습니다.
지속 가능한 인프라
직사각형 터널은 미래에도 사용할 수 있습니다. 더 높은 유틸리티 용량을 제공하고 업그레이드 또는 유지 관리를 쉽게 수용할 수 있어 거리를 허물지 않고 증가하는 인구와 기술 수요를 처리할 수 있도록 설계된 현대적이고 지속 가능한 도시를 건설하는 데 필수적인 도구입니다.
