단일 실드 TBM의 기계적 구조
는 단일 실드 터널 보링 머신(TBM) 암석 덩어리가 부서지거나 불안정한 단단한 암석 조건의 굴착을 위해 특별히 설계되었습니다. 오픈 빔 TBM과 달리 Single Shield 변형은 보호용 원통형 강철 스킨 내에 전체 내부 기계를 수용합니다. 이 쉴드는 즉각적인 머리 위 및 측면 지지 기능을 제공하여 떨어지는 잔해나 "암석 폭발"로부터 인원과 고정밀 구성 요소를 모두 보호합니다. 전면의 커터헤드에는 암석 표면에 엄청난 압력을 가하는 견고한 디스크 커터가 장착되어 있어 응력 균열을 발생시켜 암석이 관리 가능한 파편으로 부서지게 됩니다.
실드 내부의 추진 시스템은 종방향 추진 메커니즘에 의존합니다. 기계는 단일 실드 구성으로 작동하기 때문에 일반적으로 이전에 설치된 콘크리트 세그먼트에서 밀려 앞으로 이동합니다. 굴착과 라이닝이 통합되어 있어 천공 공정 직후 마감 콘크리트 라이닝이 필요한 장거리 물 운송 터널, 철도 통로 및 유틸리티 도관에 매우 효율적인 선택이 됩니다.
운영 역학 및 지루한 순서
는 operational cycle of a Single Shield TBM is a synchronized process of excavation and structural reinforcement. The cycle begins with the boring phase, where hydraulic cylinders extend to push the cutterhead into the rock. As the rock is crushed, a series of buckets or scoops on the cutterhead transfer the muck onto a conveyor belt that runs through the center of the machine to the rear. This continuous removal system ensures that the face remains clear for the cutters to maintain optimal penetration rates.
는 Ring Building Phase
스러스트 실린더가 최대 확장에 도달하면 보링이 중지됩니다. 그런 다음 실린더는 세그먼트 이렉터를 위한 공간을 만들기 위해 소그룹으로 수축됩니다. 이 로봇 팔은 프리캐스트 콘크리트 부분을 들어올리고 볼트로 결합하여 완전한 링을 형성합니다. 이 프로세스는 다음과 같이 요약됩니다.
- 마지막으로 완성된 링에 대해 유압식 추력 실린더를 후퇴시킵니다.
- 진공 그립 조립기 암을 통해 프리캐스트 세그먼트를 정밀하게 배치합니다.
- 안정성을 보장하기 위해 암석과 콘크리트 세그먼트 사이의 환형 간격을 그라우팅합니다.
- 새로 설치된 링을 밀어서 실드를 전진시킵니다.
기술 비교: 단일 쉴드와 이중 쉴드
올바른 TBM을 선택하는 것은 암석의 UCS(Unconfined Compressive Strength)와 단층대의 존재 여부에 크게 좌우됩니다. 더블 쉴드 TBM은 동시에 보링과 라이닝을 허용하지만 "그리퍼" 슈즈로 그립하려면 유능한 암석이 필요합니다. Single Shield TBM은 안정성을 위해 측벽 그립에 의존하지 않기 때문에 유능한 암석과 고도로 균열된 지역 사이에 다양한 지질학적 측면에서 더욱 다재다능합니다.
| 특징 | Single Shield TBM | Double Shield TBM |
| 기본 지원 | 콘크리트 세그먼트 | 그리퍼 슈즈/세그먼트 |
| 지질학적 적합성 | 안정된 바위로 부서짐 | 주로 안정적인 하드 록 |
| 지루한 모드 | 순차(보어 다음 라인) | 동시(보어 및 라인) |
| 복잡성 | 낮은 | 더 높음 |
까다로운 지질 조건에서의 이점
는 primary advantage of the Single Shield TBM is its superior safety profile in "poor" rock. In zones where the rock is prone to collapsing or where water pressure is a concern, the shield acts as a secondary hull. Modern machines are often equipped with "back-loading" cutterheads, allowing disc changes from within the safety of the cutterhead itself, minimizing the time workers spend in front of the machine in unsupported ground.
물 유입 관리의 효율성
대수층이 포함된 단단한 암석을 터널링할 때 Single Shield TBM에 특수 씰과 프로빙 장비를 장착할 수 있습니다. 엔지니어는 커터헤드 앞쪽에 드릴링을 하여 그라우트를 주입하여 기계가 해당 영역에 도달하기 전에 지면을 안정화하고 물 유입을 차단할 수 있습니다. 쉴드의 설계를 통해 수문지질학의 급격한 변화를 관리할 수 있는 보다 통제된 환경이 가능하므로 지하의 놀라움에도 불구하고 프로젝트 일정이 그대로 유지됩니다.
