터널링 보링 머신 (TBMS)은 표면에 최소한의 혼란으로 터널을 발굴하도록 설계된 현대 엔지니어링의 경이로움입니다. 모든 TBM은 동일한 기본 목적을 제공하지만 MUCK라고 알려진 발굴 된 재료를 관리하고 터널 얼굴을 지원하기 위해 다른 방법을 사용합니다. 가장 일반적인 두 가지 유형은입니다 지구 압력 균형 (EPB) 기계 그리고 슬러리 방패 . 주어진 프로젝트에 적합한 터널 보링 장비를 선택하는 데 그 차이를 이해하는 것이 중요합니다.
지구 압력 균형 (EPB) 기계
EPB 기계 점토, 미사 및 모래와 같은 응집력 있고 부드러운 지상 조건에서 매우 효과적인 기계화 된 방패의 유형입니다. EPB 방패의 핵심 원리는 발굴 된 재료 자체를 사용하여 터널면에서 안정적인 압력을 만들어 주변지면이 무너지지 않도록하는 것입니다.
작동 방식 :
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발굴 및 멍 컨디셔닝 : 기계의 회전 커터 헤드가 토양을 발굴합니다. MUCK가 기계의 가압 챔버 (스크류 컨베이어 챔버)로 들어가면 폼, 벤토나이트 또는 폴리머와 같은 컨디셔닝 제와 혼합됩니다. 이 제제는 토양을 플라스틱 치약과 같은 일관성으로 바꿉니다.
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압력 제어 : EPB 시스템의 핵심 인 나사 컨베이어는 컨디셔닝 된 MUD가 챔버에서 추출되는 속도를 제어합니다. 나사 컨베이어의 속도와 터널링 기계의 추력력을 조정함으로써 터널면에서 일정한 압력이 유지됩니다. 이 압력은 주변 지구와 수압의 균형을 완벽하게 균형을 잡아 지상 정착을 유발하지 않고 안정성을 보장합니다.
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뭉치 운송 : 그런 다음 컨디셔닝 된 멍청이는 컨베이어 벨트 또는 다른 방법으로 터널 밖으로 운반됩니다.
장점 :
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부드럽고 세밀한 토양에 탁월합니다.
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다른 방법에 비해 탈수가 덜 필요하므로 경우에 따라 환경 친화적입니다.
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발굴 된 재료는 종종 다루고 처리하기 쉽습니다.
단점 :
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컨디셔닝 제가 압력이 가중 된 페이스트를 효과적으로 생성 할 수없는 거칠고 투과성이 높은 땅 (예 : 자갈)에서의 투쟁.
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혼합 얼굴 조건 (터널면이 부드러운 바위와 하드 암석으로 구성된 경우)에서는 덜 효과적 일 수 있습니다.
슬러리 방패 tbms
슬러리 방패 tbms 대조적으로, 모래 및 자갈과 같은 물을 쌓이고 비 응집성 토양 및 혼합면 조건의 터널링을 위해 특별히 설계되었습니다. 압력 균형을 위해 발굴 된 토양을 사용하는 대신 가압 벤토나이트 슬러리를 사용합니다.
작동 방식 :
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발굴 및 슬러리 주입 : 커터 헤드는 토양을 발굴하며, 이는 발굴 챔버에서 벤토나이트 슬러리와 즉시 혼합된다. 슬러리는 제어 된 압력으로 챔버로 펌핑됩니다.
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압력 제어 : 가압 된 슬러리는 터널 얼굴에 "필터 케이크"를 형성하여 물이 챔버로 들어가서 땅이 붕괴되는 것을 방지하는 장벽 역할을합니다. 슬러리의 압력은 외부 지구와 수압과 균형을 맞추기 위해 신중하게 제어됩니다.
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뭉치 운송 및 분리 : 이어서 슬러리와 멍의 혼합물을 터널에서 표면 분리 식물로 펌핑합니다. 여기서, 발굴 된 토양은 슬러리로부터 분리 된 다음, 재사용 된 터널링 기계로 다시 펌핑되어 재사용됩니다.
장점 :
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수로, 비 응집성 지상에서 매우 효과적입니다.
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높은 수압을 처리하는 데 탁월합니다.
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암석 조각과 바위를 포함한 다양한지면 조건을 관리 할 수 있습니다.
단점 :
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표면에 복잡하고 비싼 슬러리 처리 공장이 필요합니다.
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멍을 슬러리에서 분리하는 과정은 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸릴 수 있습니다.
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발굴 된 멍의 폐기는 슬러리와의 혼합물로 인해 더 복잡 할 수 있습니다.
결론
요약하면, an EPB TBM 그리고 a 슬러리 방패 주로 터널링 부위의 지질 학적 및 수 문학적 조건에 따라 다릅니다. EPB 머신이 이동합니다 응집력 있고 부드러운 토양 , 안정성을 위해 굴착 된 재료 자체를 활용합니다. 반면에 슬러리 방패는 물을 함유하고 비 코시적인 지상 , 얼굴 압력을 유지하기 위해 벤토나이트 슬러리에 의존합니다. 두 유형의 터널 보링 머신 두 가지 유형은 지하 건설의 문제에 대한 정교한 솔루션을 나타내지 만 뚜렷한 운영 원칙은 다른 지하 환경에 적합합니다.
