Analiza procesu tunelowania TBM i Roller Cutter

Zastosowanie technologii budowy maszyny do wiercenia tunelowego (TBM) w budowie tuneli inżynierii hydraulicznej może realizować ciągłą i szybką pracę. W procesie wykopu ma niewielkie zakłócenia w otaczającej skale, powierzchnia wykopu jest gładka i gładka, a nad i pod wykopem jest mniejsza, które mogą skutecznie zmniejszyć ryzyko katastrof geologicznych.

Ma zalety szybkiej prędkości, doskonałej jakości, niskich kosztów i bezpiecznej konstrukcji i jest szeroko stosowany w ochronie wody, energii wodnej, budownictwie miejskim, transporcie i innych gałęziach przemysłu.

Ⅰ. Napęd rolkowego noża TBM, aby wycisnąć masę skalną

Od początkowej strefy kruszenia pęknięcie zaczyna się pojawiać i stopniowo rozprzestrzenia się na obrzeże. Gdy głowica tnąca TBM jest stale do przodu i obracana przez układ napędowy, masa skalna jest stale nakładana na powierzchnię dłoni w postaci siły napędowej i momentu obrotowego, a strefa ciągłego kruszenia pojawia się na ścieżce tarczy tnącej TBM.

Wraz ze wzrostem penetracji noża TBM zwiększa się zasięg bocznej strefy kruszenia, pęknięcie rozprzestrzenia się wokół, a dwie sąsiednie strefy kruszenia stopniowo zbliżają się do siebie. Kiedy pęknięcia są połączone lub pęknięcia sięgają do wolnej powierzchni, powstają fragmenty skał, z górotworu skała została pomyślnie zerwana.

Odzwierciedla interakcję między dwoma sąsiednimi przecinaczami dysków, proces rozwoju pęknięć i oddzielenie fragmentów skał od masy skalnej, aby osiągnąć cel łamania skał.

W. Pęknięcia pojawiają się w masie skalnej między rolką TBM, a skała spada

Frezy rolkowe TBM stykają się i ściskają górotwór pod działaniem ciągu do przodu maszyny wytaczającej. Stężenie naprężeń występuje w pobliżu końcówki frezów i stopniowo tworzy się gęsty rdzeń. Naprężenie rozprzestrzenia się w górotworze, powodując pęknięcia o różnych rozmiarach.

Podczas procesu tunelowania głowica tnąca TBM jest obracana za pomocą napędu hydraulicznego, a jednocześnie przecinaki rolkowe na głowicy tnącej obracają się, a przecinarki rolkowe w sposób ciągły ściskają i rozgniatają powierzchnię górotworu.

Pod ciągiem podnośnika TBM miażdży masę skalną i jedzie do przodu sekcja po sekcji, tworząc sekcję tunelu. Zgnieciony górotwór jest wprowadzany do otworu na głowicy tnącej przez wiadro (zęby kubełkowe) i odprowadzany do maszynowni, ostatecznie jest transportowany przez system odprowadzania żużla.

Mikroskopowo, pod wpływem siły przecinaków rolkowych, masa skalna zaczyna się elastycznie zmieniać, pojawia się zwarty rdzeń, a gęste jądro opada w sposób ciągły.

Pęknięcia nadal rozszerzają się, aż do powierzchni górotworu lub łączą się z innymi pęknięciami powstałymi pod innymi ścinami rolkowymi TBM, a fragmenty skał zaczynają opadać i opuszczać górotwór. Aby osiągnąć ostateczny idealny efekt wykopu.

Proces zmiany mikroskopowej masy skalnej można podzielić na:

1. masa skalna jest poddawana działaniu siły zewnętrznej i rozpoczyna się odkształcenie wewnętrzne elastoplastyczne.

2. Masa skalna zaczyna pękać i zapadać się po osiągnięciu granicy naprężeń.

3. Następnie masa skalna jest stopniowo zagęszczana, pojawiają się gęste jądra, a większe pęknięcia zaczynają się rozszerzać.

4. Pęknięcia są ze sobą połączone i zaczynają spadać, tworząc pęknięte płatki skalne.