Czynniki wpływające na wydajność tunelowania TBM Cutter

Ⅰ. Czynniki mechaniczne wpływające na wydajność tunelowania frezów TBM

W tych samych warunkach maszynowych i warunkach geologicznych TBM prawidłowy dobór parametrów tunelowych jest głównym czynnikiem decydującym o bezpieczeństwie, szybkości i oszczędności tunelowania.

Istnieje 8 głównych parametrów jazdy TBM: prędkość głowicy tnącej TBM, moment obrotowy głowicy tnącej, wartość prądu silnika, siła napędowa, ciśnienie w cylindrze napędowym, rzeczywista prędkość tunelowania, penetracja (materiał na obrót) i wartość wyboru potencjometru prędkości napędu.

Po wybraniu prędkości głowicy tnącej jedyną bezpośrednią kontrolą jest wybranie prędkości wyprzedzenia. Wykop jest kontrolowany przez regulację prędkości napędu. Ze względu na różne warunki skalne, moment obrotowy i napęd wymagany do jazdy są również różne, a rzeczywista osiągana prędkość jazdy jest również inna.

Przy tej samej prędkości jazdy stopień penetracji głowicy tnącej TBM przy dużej prędkości jest o połowę mniejszy niż przy niskiej prędkości, a moment obrotowy głowicy tnącej i siła napędowa, które są proporcjonalne do stopnia penetracji, są stosunkowo małe.

Jednak gdy głowica tnąca pracuje z dużą prędkością, zakłócenie słabej otaczającej skały jest stosunkowo duże, co może powodować niestabilność i zapadanie się otaczającej skały. W tym przypadku głównym wyborem prędkości obrotowej głowicy tnącej jest niska prędkość.

Czynniki maszyny, które są ogólnie uważane za wpływające na osiągi wytaczarki tunelowej, obejmują siłę napędową każdego noża TBM, stopień zużycia noża, odstęp między nożami, średnicę noża, moment obrotowy, prędkość obrotowa, średnica i krzywizna głowicy tnącej, siła napędowa TBM, tylne wyposażenie podtrzymujące, Zdolność maszyny do obsługi dużych skał oraz stabilność odporności na wstrząsy i wibracje itp.

W. Czynniki geologiczne wpływające na wydajność tunelowania frezów TBM

1. Siła skały

TBM został zaprojektowany z wykorzystaniem faktu, że wytrzymałość na rozciąganie i wytrzymałość na ścinanie skały są znacznie mniejsze niż wytrzymałość na ściskanie. Wytrzymałość na ściskanie jest jednym z kluczowych czynników geologicznych wpływających na wydajność tunelowania TBM.

2. Odporność na zużycie skały

Praktyka inżynieryjna dużej liczby tuneli budowlanych TBM na świecie pokazuje, że zużycie rolkowego noża TBM ma ogromny wpływ na wydajność wykopu tbm i ekonomiczność wykopu.

Jednak nie wystarczy ocenić i przewidzieć zużycie noża tylko na podstawie wytrzymałości na ściskanie skały, oraz twardość skały oraz wielkość i ilość cząstek kwarcu zawartych w skale należy wziąć pod uwagę.

3. Integralność skały

Stopień rozwoju płaszczyzny strukturalnej górotworu (stawy, ściółka, blaszki i małe uskoki), to znaczy, stopień szczepy górotworu lub integralności górotworu ma duży związek z wydajnością wykopu, Co jest kolejnym ważnym czynnikiem geologicznym wpływającym na wydajność pracy frezów TBM.

W przypadku mas skalnych o takiej samej lub podobnej wytrzymałości na ściskanie, twardości i odporności na zużycie skał rozwój płaszczyzn konstrukcyjnych jest różny, a prędkość wykopu netto TBM będzie znacząco różna.

4. Inne czynniki

(1) Wpływ strefy pęknięcia uskoku na wydajność tunelowania TBM

Podczas wykopywania kutra TBM, gdy ilość balastu jest znacznie zwiększona, prędkość wykopu jest przyspieszona, ciąg jest zmniejszony, a siła reakcji wsparcia jest zmniejszona itp., można zasadniczo ustalić, że TBM napotkał błąd.

(2) Wpływ wody i błota na wydajność tunelowania TBM

Ze względu na cechy dużej objętości wody, wysokiego ciśnienia wody i silnej nagłości, nagła (rozruchowa) woda często prowadzi do niestabilności otaczających skał, zawalenia się, a nawet zalania tuneli, zagrażanie bezpieczeństwu personelu budowlanego i sprzętu w tunelu.

W całym tunelu i inżynierii podziemnej tunel zbudowany przez kuter TBM może być tylko niewielką częścią, ale nie można go ignorować ze względu na jego mały rozmiar.