АБСТРАКТНЫЕ

Скальные туннели под горами, высокими покрытиями и в очень плохих геологических условиях могут создают большие проблемы для продвижения ТБМ, особенно в наиболее критических условиях. К улучшить способность ТБМ справляться с неблагоприятными условиями, типичными для этих приложений, традиционные ТБМ с открытым захватом в семидесятых годах превратились в Double Shield. и до Double Shield Universal в начале 21 века. Параллельно технологич. усовершенствования и инновации в проходке мягких и смешанных грунтов EPB и Slurry ТБМ за последние 30 лет расширили возможности управления неустойчивостью забоя и водными препятствиями. притоки в более широком диапазоне геологических условий. В дополнение к вышеизложенному, в попытке объединить в одна ТБМ возможность работы с разными режимами работы, несколькими гибридными или разработаны конвертируемые типы ТБМ. В настоящее время существует несколько различных типов ТБМ. доступных на рынке и, понятное дело, выбор наилучшего типа для конкретной приложение стало довольно сложным. Этот выбор имеет решающее значение и влияет на все проект тоннеля (типовое сечение, крепь, крепь, выравнивание, график), а также стоимость проекта и строительные риски. В попытке дать базовое руководство по выбору лучшего ТБМ типы для различных возможных применений при проходке тоннелей в горах, в этой статье описываются основные конструктивные особенности различных типов ТБМ, имеющихся на рынке, и их предпочтительная область применения. Вышеупомянутое также основано на нескольких недавних заявках под критические геологические условия.

1. ВВЕДЕНИЕ

Прокладка тоннелей под горами была областью применения первых ТБМ, когда эта технология было начато более 60 лет назад. Первоначально ТБМ использовались в основном для проходки длинных туннелей в хорошей породе с ограниченным количеством породы. требуются опоры. Для этого применения ТБМ с открытым захватом были единственным типом машин. занят. ТБМ Double Shield были представлены на рынке в начале семидесятых с тремя основными цели и проблемы, которые эти приложения могут поставить перед проектировщиками и подрядчиками: (a) Увеличение производительность ТБМ по опережению в сутки за счет возможности возведения сегментной крепи одновременно с фазой земляных работ, (б) иметь возможность продвигаться по неустойчивым и нарушенным породы под защитой щитов и (в) обеспечить готовый тоннель установкой сборного железобетона облицовка по мере продвижения ТБМ. В 2003 году SELI разработала конструкцию универсального двойного экрана (DSU). TBM как эволюция оригинальной конструкции TBM с двойным экраном.

Эта новая конструкция ТБМ была направлена ??на улучшение: способность ТБМ продвигаться через сдавливание/схождение горных пород под высоким укрытием, конструкция телескопического соединения (позволяющая например, для работы машины в режиме двойного щита в очень слабой породе), способность ТБМ исследуйте и обработайте землю вокруг и впереди забоя туннеля.
В последние годы на рынке появилось и началось применение новых типов ТБМ занятых в горных туннельных проектах. Иногда они представляют собой расширенную версию «классические» типы, в остальных случаях они заимствуют существенные черты, свойственные ТПМ мягкого грунта.

2. ПРОБЛЕМЫ ГОРНЫХ ТОННЕЛЕЙ

При проходке горных тоннелей могут возникать следующие явления: сейсмичность и асимметричные напряжения, твердые
и/или абразивных пород, большой приток воды, клиновидная нестабильность и камнепад, обрушение, выдавливание, карсизм, сколы и горные удары, наличие вредных газов и геотермических явлений. Кроме того, это необходимо справиться с трудностями эффективного обзора геологии, возникающими из-за проблематичности прогноз геологии на глубине, с небольшим количеством скважин с извлечением керна и часто неглубоким
достаточно или в нужном месте и с обычным отсутствием многих выходов горных пород.

Вышеуказанные причины делают проходку каменных тоннелей под горами, особенно для длинных тоннелей, где может возникнуть широкий диапазон условий с очень серьезными критичностями, деятельность, требующая не только правильные технологии, но также ноу-хау и опыт в этой конкретной области. В данной статье основное внимание уделяется выбору ТБМ применительно к случаям плохих горных пород и крупных пород притоки воды.

3. ТИПЫ ТБМ

В целом, типичные ТБМ для твердых пород работают в «режиме открытой выемки» при атмосферном давлении и без какого-либо уравновешивающего давления (почва/земля/жидкий раствор) для стабилизации фронта земляных работ, в то время как EPB и Шламовые ТБМ работают в «режиме закрытой выемки», применяя уравновешивающее давление к передней части выемка грунта для стабилизации фронта выемки грунта, а также ограничения воздействия на гидравлическую породу массовые условия. Земляные работы в «открытом режиме» обычно проводятся путем извлечения грунта. из режущей головки/камеры раскопок через транспортер навоза, в то время как раскопки в «закрытом режиме» осуществляется путем управления извлечением грунта из земляной камеры шнеком. конвейер и/или через систему перекачки пульпы (контролируемая изменчивость извлекаемого потока из земляной камеры позволяет регулировать уравновешивающее давление). Между двумя основными типами есть несколько типов машин, способных работать как в «открытом режиме» или в «режиме закрытия» и, согласно производителю ТБМ, они обозначаются разные названия (кабриолет, двойной режим, гибрид, кроссовер, переменная плотность и т. д.), которые часто внести путаницу на рынок. Чтобы подойти к горному тоннелю, в прошлом, были реализованы специальные конструктивные особенности и специальные устройства на типичных машинах для твердых пород (способных копать только в «открытом режиме»). На самом деле за последние несколько лет тенденция производителей состоит в том, чтобы разработать, в том числе для проходки горных тоннелей, ТБМ для проходки в «закрытом режиме» или способные работать в обоих режимах способы. Здесь рассматриваются следующие типы ТБМ: открытый захват, одинарный экран, двойной экран, EPB, шламовый, Гибрид, Кабриолет.

3.1. ТБМ с открытым захватом

ТБМ с открытым захватом обеспечивают быстрое продвижение в горных породах средней и высокой прочности и, следовательно, являются идеальным решением для туннелей без облицовки в устойчивых горных породах. Риск захвата ТБМ при сдавливании порода очень низкая, так как нет закрытого щита и возможен перерез. В случае трещиноватой породы условия, за режущей головкой устанавливаются немедленные меры по укреплению горных пород (анкерные болты и гвозди, стальная сетка, стальные арки), часто через щиток для пальцев, который обеспечивает защиту персонала, в то время как набрызг-бетон обычно применяется в зоне подпора (на расстоянии от лицевой стороны в зависимости от устойчивости горного массива). Наоборот, в случае мягких и неустойчивых пород операция захвата становится затруднительной и безопасность для персонала снижается, если не проводится предварительная обработка. Дополнительное расследование зондовым бурением, водоотводом и предварительной тампонажной обработкой массива горных пород. активируется с машины. Поступающая вода должна быть слита и откачана от машины. где проницаемость горной массы недостаточно снижена предварительной обработкой.

3.2. ТБМ с одним экраном в открытом режиме

Одноэкранные ТБМ (SS ТБМ) имеют наиболее простую конфигурацию среди экранированных машины. TBM получает необходимую тягу, чтобы прижать режущую головку к забою туннеля, толкая против сборной крепи, установленной в хвостовом щите в чередовании с земляными работами. Из-за своей простотой такие ТБМ обычно имеют преимущества с точки зрения эксплуатации и обслуживания вид, но в случае сдавливания и конвергенции возможность бурения грунта ограничена. В присутствии из-за нестабильной передней поверхности, блокирующей вращение режущей головки, они имеют уменьшенную/отсутствующую способность к ее тяге назад от забоя, чтобы снова начать бурение (после стабилизации фронта выемки) и их скорость продвижения в хорошей/твердой породе ограничена более длительным циклом продвижения (кольцеобразование после выемки грунта). без перекрытия). Наоборот, они позволяют быстрее и эффективнее бурить зондом. разведка и бурение для закрепления массива горных пород в массиве через щит и фронт.

Недавно компания Robbins доставила специальный SS TBM для объездной дороги Западного отделения Рондаута. Тоннель, в котором залегают трещиноватые и разломные массивы горных пород с большим притоком воды при высоких давлениях. ожидал. ТБМ предназначен для работы с большими притоками воды при давлении более 20 бар с помощью обширное зондирование вперед и оборудование для цементации перед земляными работами и оснащено непрерывным и аварийная насосная система на 50 л/с и 150 л/с соответственно. Этот TBM предназначен для герметизации быстро в случае внезапного прорыва воды и снабжена аварийным надувным уплотнением система для защиты главного подшипника, решение, которое становится все более частым в проектах с потенциальная вода под высоким давлением. На основе ожидаемых притоков воды и геотехнических пород Будут применены массовые свойства, шаблоны для зондирующих отверстий и для заливки цементным раствором перед земляными работами.

Рис. 1. Фрагмент герметичной ТБМ Роббинса для Rondout

Рис. 2. Типичная схема расположения отверстий зонда/затирки

3.3. Двойной щит ТБМ

TBM с двойным экраном (DS TBM) могут работать как в режиме двойного экрана для максимального продвижения скорости и в режиме одиночного экрана, когда захват невозможен. ТБМ DS имеют некоторые преимущества в уважение ТБМ SS при бурении в очень критических горных условиях. А именно: может продвигаться быстрее при захвате; телескопический щит можно открыть или закрыть, чтобы снять давление материала на щиты; передний щит можно сдвинуть назад в случае обрушения материала спереди, чтобы избежать режущего вала
блокировать и приступить к обработке горной массы; активная система вождения позволяет лучше управлять контроль в смешанных забойных условиях и очень слабом массиве горных пород.

Рис. 3. ДС ТБМ 1-передний щит; 2-режущая головка; 3-х захватная площадка; 4-вспомогательный
тяговые цилиндры; 5-сегментная подкладка.

Рисунок 4. Проект Kishanganga SELI DS ТБМ

Конструкция этих машин развивалась в направлении универсального типа ДС ТБМ, т.к. дело Абдаладжис Тоннель Восток (Испания), где SELI принимала активное участие в строительстве в качестве партнер совместного предприятия Dragados-Tecsa-Seli-Jager. ТБМ DSU Mitshubishi диаметром 10 м была разработан с учетом особенностей: общая длина ТБМ в пределах 11 м, т.е. равна длине однощитовые ТБМ одинакового диаметра; высокая конусность, позволяющая продвигать ТБМ также при продавливании земля; новая телескопическая конструкция сочленения для устранения проблемы уплотнения сустава в свободном состоянии земля; средства перерезки для увеличения зазора между породой и сегментами при выдавливании земля.

Универсальная ТБМ DS производства SELI использовалась в сложных условиях Кишанганга.
Гидроэнергетический проект в Индии в Гималаях сталкивается с исключительными условиями сжатия, поскольку а также большие нагрузки на сегментную крепь из-за возможного высокого давления воды. 15км в длину Тоннель ТБМ под высокой вскрышной породой (> 1500 м) был проложен компанией SELI с использованием бура диаметром 5,2 м. Универсальный ТБМ с двойным экраном с исключительными характеристиками.

3.4. ТБМ ЭПБ
ТБМ EPB представляют собой ТБМ с одним экраном, в которых передняя часть выемки поддерживается в выработке. камеру, применяя уравновешивающее давление с тем же кондиционированным извлеченным материалом. EPB имеют первоначально были внедрены в туннельной промышленности для проходки в связных грунтах.

Рисунок 5. Типовая компоновка ТБМ EPB

ТБМ типа EPB, при правильном проектировании, будет иметь преимущества перед ТБМ открытого типа (захват, SS и ТБМ DS), при бурении в условиях бедного и очень плохого массива пород (породы IV-V Бенявского Классификация массива горных пород), а также при работе с неустойчивыми забоями при наличии низкого уровня грунтовых вод. давления. С другой стороны, при столкновении с крайне неустойчивыми забоями, связанными с водой под высоким давлением. притоки, ТБМ EPB не сможет продвинуться без предварительного выполнения предварительной обработки грунта и в целом будет менее гибким, чем ТБМ DS в очень экстремальных условиях. При бурении устойчивых пород ТБМ EPB может работать в открытом режиме, хотя его производительность ниже. ограничивается низкой скоростью вращения режущей головки и особенно износом винтового конвейера. При бурении в закрытом режиме через неустойчивые и слабые породы с использованием пен и других добавок, правильно спроектированная ТБМ EPB может оказывать давление на забой, стабилизировать его и контролировать грунт водой до давления 3-4 бар (в зависимости от способности создавать «пасту» с очень низким проницаемость для рассеивания давления вдоль винтового конвейера). Выше этих давлений операция EPB становится очень проблематичной. Вода и мелкие частицы проходят через шнек неконтролируемым образом. образом (без рассеивания давления). Следовательно, внутри земляной камеры валуны и более крупные осколки камней имеют тенденцию накапливаться и блокировать вращение режущей головки и экран продвигать. ТБМ EPB имеют длинный одиночный щит и их способность перерезки ограничена. Их щит легче застревать в сходящихся породах, чем у ТБМ DS. Опыт говорит о том, что в условиях крепких пород принцип работы EPB не может быть нарушен. достигается в определенных гидрогеологических условиях за счет: 1) неэффективного противовеса давление в камере земляных работ/ножевой головке для поддержания фронта земляных работ; 2) Невозможность
получить снижение давления воды от фронта земляных работ до точки сброса винтовой конвейер и, следовательно, для герметизации воды из туннеля.

3.5. Шламовые щитовые ТБМ

Первоначально разработанные для несвязных грунтов, в последние годы применение шламозащитных ТБМ получило широкое распространение. был широко расширен. В этих типах ТБМ используется бентонитовая суспензия для повышения давления при выемке грунта камеру и стабилизировать фронт. Как и в ТБМ EPB, режущая головка может вращаться в обе стороны. Отрезной круг с низким коэффициентом раскрытия предпочтительнее, так как они позволяют использовать большее количество режущих инструментов. продвигайтесь быстрее в хард-роке. Замкнутый контур пульпы используется в качестве системы удаления грунта и перекачивает вынутый материал из туннеля на завод по переработке шлама, который обеспечивает разделение извлеченный материал из шламовой смеси. Обычные шламовые ТБМ и Mixshield (или Hydroshield) ТБМ, в которых для контроля давления используется автоматически регулируемый воздушный пузырь), могут выемку в закрытом режиме в неоднородном пласте с водопритоком при давлении выше 15бар. При низком напоре воды они могут справляться с потенциально высоким притоком грунтовых вод без  значительное влияние на производство. Кроме того, одна и та же система перекачки шлама может использоваться для удаление воды при смазке бентонитом оказывает охлаждающее действие на расход фрез закрытая система удаления навоза, обеспечивает чистоту туннеля, отсутствие пыли и улучшает безопасность при проходке тоннелей в загазованных районах.

Рис. 6. Смешанный щит TBM 1 — режущая головка; 2-выемочная камера; 3-переборка давления; 4-подача Линия; 5-воздушный пузырь; 6-Затопленная стена; 7-сегментный; 8- Монтажник

ТПК для навозной жижи, включая вспомогательное оборудование, требуют в целом более высоких капиталовложений, чем EPB. большая площадь, доступная для обработки шлама на месте, и высокое энергопотребление. Если нет применяется обработка грунта, размеры сборной обшивки должны выдерживать нагрузки соответственно.

3.6. Гибридные ТБМ

Гибридные ТБМ включают в себя функции, типичные для более чем одного обычного типа ТБМ. В этом В главе будет кратко проанализирован случай ТБМ Вишнугад Пипалкоти (гибрид между DS и ТБМ EPB) и в случае ТБМ проекта туннеля Arroweld (гибрид между ТБМ SS и
ЭПБ). Оба являются ТБМ открытого типа, которые не могут вести выемку грунта в закрытом режиме, но в режиме «полу-EPB». TBM для проекта Vishnugad Pipalkoti (Индия), разработанный SELI Overseas совместно с Terratec. и Mitsubishi, снабжен новым телескопическим щитом, пригодным для работы ТБМ в режиме DS даже в неустойчивом и рыхлом грунте, с очень короткими щитами для удержания общей длины ТБМ, аналогичной
один из ТБМ SS, конструкция конического щита, увеличенная режущая способность, возможность бурения/заливки и вставить сваи для предварительной обработки/стабилизации грунта на забое, очень высокая основная и вспомогательная нагрузка, очень высокий EPB, такой как крутящий момент режущей головки, способность работать в режиме SS, когда это требуется геология с системой кондиционирования почвы и обеспечена установленной линией распыления воды под высоким давлением в центре режущей головки, чтобы избежать засорения материала в этой критической области. Кроме того, «наводнение система «дверь» была установлена ??на переборке ТБМ. Эта система регулирует поток навоза и воды на конвейер и, в конечном итоге, запечатывает камеру земляных работ, имитируя почти режим опережения EPB; будет использоваться при бурении в особых грунтовых условиях для ограничения забоя нестабильности и предотвратить затопление ТБМ и туннеля.

Рисунок 7. Дверцы для контроля потока навоза в ТБМ Вишнугад

Рисунок 8. Схема ТБМ Arrowehead

В проекте Arrowhead Project в Сан-Бернардино (США) сложные твердые породы грунта с потенциал для высокого притока грунтовых вод, высокого гидростатического давления и трещиноватых и разломных пород ожидалась масса. Две ТБМ Hard Rock SS производства Herrenkencht с проходкой шнековый конвейер и специально оборудованная обширная установка для предварительной выемки грунта. занят. Чтобы справиться с неоднородными грунтовыми условиями, такие ТБМ были работает в открытом режиме с выгрузкой навоза винтовым конвейером или в режиме остановки с применением обширного обработка грунта в очень плохих горных породах. Вращение режущей головки для земляных работ было возможно в только одно направление. Режущая головка была закрытого типа и снабжена резцами. Высокий приток воды управляется специальной насосной системой. 

 3.7. Конвертируемые ТБМ

Трансформируемые / двухрежимные ТБМ — это машины, которые могут переключаться с одного режима земляных работ на другой. Мы будем ссылаться на конвертируемые ТБМ, когда модификация требует замены какой-либо основной компонент, в то время как для двухрежимных ТБМ, когда не требуется серьезных модификаций поскольку они уже снабжены функциями, «готовыми к использованию» 2 или более типа ТБМ, и требуются в основном изменения в конфигурации и системе загрузки ножевого вала. Режим переключения в Трансформируемые ТБМ обычно занимают 1-2 недели, а в двойном режиме - 2-3 дня.

В то время как кабриолет больше подходит, когда два разных участка горной массы четко разделены. идентифицированы, и они идеально расположены в начале или в конце привода, с двухрежимными TBM обычно предполагается, что участки горных пород будут меняться чаще.
Среди опытов с трансформируемыми TBM есть переходы с DS на EPB — см.

Тоннель Белес-Хедрейс ТБМ SELI, в котором конвейер навоза может быть заменен винтовым конвейером и был обеспечен крутящим моментом, активируемым простой модификацией — или Эппенбергом. Herrenknencht TBM, где переход от SS TBM к типу Slurry требовал также
замена непрерывного туннельного ленточного конвейера на систему навозной жижи и установка Установка по переработке навозной жижи из туннеля. Интересным случаем является проект Lake Mead в Лас-Вегасе, где двойной режим TBM Herrenknecht была разработана для работы в крепких породах с потенциальным высоким притоком воды под максимальное гидростатическое давление 17 бар. TBM представлял собой TBM с одним экраном, способный работать с горизонтальный винтовой конвейер в открытом режиме или с помощью шламового контура в закрытом режиме. Несмотря на то что изначально не ожидалось, ТБМ использовалась в основном в закрытом режиме из-за очень критического возникшее состояние.

Рисунок 10. Озеро Мид в открытом режиме (слева- сверху) и в закрытом режиме (справа- с низу)

4. ВЛИЯНИЕ ДИАМЕТРА ТОННЕЛЯ НА ВЫБОР ТИПА ТБМ, ЕЕ ДИЗАЙН И ХАРАКТЕРИСТИКИ

Хотя в целом гидрогеология и геотехнические параметры горных пород играют важнейшее правило выбора наиболее подходящего типа ТБМ, еще одно важное параметром, определяющим выбор ТБМ, является диаметр туннеля. Диаметр оказывает важное влияние на выбор ТБМ. Когда по тоннелю выравнивание, преобладающее качество горной массы от плохого до очень плохого также с ожидаемым большим количеством при прорыве воды выбор переходит к ТБМ, работающему в ближнем режиме (или способному работать в двойном режиме). Когда преобладающее качество горной массы от хорошего до удовлетворительного и стабильное, то для малых и средних диаметр ТБМ (от 4 до 7 метров) при проходке скального тоннеля в неоднородном грунте, обычно ТБМ DS должны предпочтительнее из-за их гибкости, как указано в параграфе 6. ТБМ SS для такого диаметра могут страдают от трех проблем:

а. Ножевой вал нельзя отвести вперед в случае обрушения, что затрудняет его работу для возобновления земляных работ, если режущий диск заблокирован. Для СС малого/среднего диаметра требуется обычно переднее сочленение для возможности втягивания, но эта функция приводит к более длинному щиты, аналогичные ТБМ ДС. Кроме того, втягивание ограничено по сравнению с один из ТБМ ДС.
б. Во-вторых, отсутствие доступов к скале (в ТБМ ДС это возможно через телескопический щиты) не допускают вмешательства по стабилизации, обработке или разгрузке породы вокруг щитов в случае проблем
с. Кроме того, с ТБМ SS невозможно реализовать высокую конусность к щитам и поэтому эти машины больше подвержены захвату щитом. Это происходит особенно для малых и средних диаметров, где соотношение длины ТБМ/диаметра режущей головки очень значительный.

Поэтому ДС ТБМ для среднего-малого диаметра, как правило, более гибкие. Вместо этого для больших диаметров обычно предпочтительнее использовать SS TBM, чем DS TBM. Есть много положительных опыты в Альпах с ТБМ SS большого диаметра (от 9 до 12 м). Это связано с возможностью реализовать режущую головку, которую можно перемещать вертикально и горизонтально по отношению к щиту. Этот позволяет разблокировать режущую головку при нестабильном фронте, лучше вести ТБМ при смешанной передняя/низкая характеристика, а также для обеспечения некоторого перереза, перемещая режущую головку вертикально к сверху, уменьшая проблемы с экранами с низкой конусностью. Кроме того, на таких диаметрах преимущества DS ТБМ в плане обработки породы ограничены, так как трудно обрабатывать породу через щиты. Повышенная простота в конструкции и функционировании ТБМ SS на этих диаметрах делает это машина легче и, следовательно, снижает производительность второстепенных из-за попеременной выемки и крепи установка. Кроме того, монтаж, пуск и демонтаж одного щита занимают много времени. ниже, чем у ТБМ ДС. С точки зрения затрат ТБМ SS, будучи более простыми, требуют меньше инвестиции.

Часто, даже когда общее качество горной массы строго не требует закрытого режима ТБМ, диаметры менее 4 м, как правило, ухудшают характеристики ТБМ EPB, а центральный винт конвейеры, как правило, используются. Для применения в закрытом режиме использование центрального винта часто является компромисс, который не позволяет правильно работать EPB и вызывает сегрегацию грязи, с валуны и крупная стружка, скапливающиеся в нижней части выемочной камеры. Доступность спереди также часто сокращается, требуя более длительной процедуры и дополнительных устройств безопасности и процедуры доступа к передней части земляных работ для технического обслуживания и других вмешательств в и от режущей головки.

В случае необходимости отвод воды может применяться только через винтовой конвейер, т.к. дренажные отверстия, предусмотренные в нижней половине лобового щита, забьются практически сразу, обломками навоза и налипшей грязью. Это значительно упростит уборку навоза и контроль воды. проблематично, когда низкопроницаемая «паста» не может быть создана в режущей головке и вдоль винтовой конвейер. Довольно длинный передний щиток и, следовательно, большое расстояние переднего сочленения от в забое, могут возникнуть проблемы с рулевым управлением в мягких породах/грунте из-за тяжелого переднего щитка и Каттерхед. Длинные щиты застревают в быстро сужающемся грунте, однонаправленном
вращение режущей головки затрудняет контроль крутящего момента и защитного ролика Для малых диаметров (до 5-6 м) на двухрежимные ТБМ также влияет ограниченное пространство, требующие компромиссов по техническим решениям. Это может привести к проблемам в работе обоих режимы, проблема доступа к забою, проблемы рулевого управления и управления крутящим моментом, отвод воды проблемы, длительное время ожидания для изменения конфигурации, низкая скорость продвижения даже в нормальных условиях.

Вышеупомянутое без каких-либо реальных преимуществ с точки зрения способности противостоять экстремальным условиям. ожидается вдоль этого туннеля. Для диаметра более 6 м больше подходят двухрежимные ТБМ, когда, очевидно, геология представляет неоднородную литологию. В таких случаях туннельный створ развивается вдоль участки твердой горной породы и очень слабое горное образование или участки рыхлой почвы с аналогичными расширения. При проходке горных тоннелей чаще встречаются ситуации, когда в скальных породах только ограниченные участки имеют высокие тектонические напряжения с разломами. В этих случаях ТБМ с твердыми породами (DS или СС для более высоких диаметров) в любом случае предпочтительнее, что снижает риски пересечения зон разломов за счет систематического применения предварительных исследований и применения цементации перед раскопками.

5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ТБМС И РЕЖИМОМ РАБОТЫ

Взаимодействие между ТБМ и геологией сильно зависит от характеристик машин,
особенно для гибрида и кабриолета из-за их специфического вариативного характера. В следующей таблице однако мы пытаемся дать общую оценку анализируемым типам ТБМ, взаимодействующим с различными грунтовые условия при проходке тоннелей в горах.

6. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕРЫ, ПОВЫШАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ТБМ
Сталкиваться с негативными последствиями ГЕОЛОГИЯ
Чтобы противостоять сложным геологическим условиям, ТБМ должны быть способны: A. Заранее распознавать потенциальные геология, которая может вызвать нарушение/остановку ТПМК; B. Предварительно обработайте горную массу, чтобы улучшить геотехнические и гидрологические условия; C. Осушить паводковые притоки. Поэтому, независимо от типа ТБМ, машина должна быть оборудована:
- Систематическое исследование зондовой дрелью
- Большое количество отверстий в щите, позволяющих выполнять "микросваи консолидации"
очень близко друг к другу и эффективны с ограниченным наклоном для обработки почвы
- Дополнительные отверстия в щите с повышенным наклоном (15°-20°) с размахом воды
дренаж
- Возможность сверления отверстий также через режущую головку TBM и в крестовине туннеля
раздел
- Цементный завод для нанесения цементного раствора перед земляными работами
- Оптимизированная система обезвоживания, интегрированная с ТБМ и насосами высокой производительности на всем протяжении туннель.

7. ФАКТИЧЕСКИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ТБМ И НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ

Нет ни одного вида ТБМ, который мог бы справиться со всеми изменчивыми и крайне суровыми условиями бедных скальный/большой приток воды при проходке горных тоннелей. Направление технологии ТБМ так или иначе идет к всегда более гибридному, трансформируемому и двухрежимному решению, хотя иногда безусловное исследование теоретической универсальности для всех горных пород приводит к уменьшению простоты наличие большего количества функций для повышения теоретической гибкости приводит к менее эффективным решениям. Улучшение геологического прогноза необходимо для снижения риска закупорки ТБМ или снижение производительности. Шаги в этом направлении были предприняты, но требуют дополнительных улучшения с точки зрения деталей и надежности.

8. ВЫВОДЫ

Выбор наиболее подходящей ТБМ для проходки тоннелей в горах должен быть результатом логического процесса. на основе геологического обзора, анализа рисков при раскопках, возможности исследовать и обрабатывать грунт, производительность (в том числе время и стоимость наладки, пуска, сборки и разборки), качество тоннель с точки зрения окончательной облицовки и эксплуатации. После того, как выбор сделан, проект ТБМ должен быть
глубоко оценивается в концепции, спецификации и деталях, так как это сделает проект успешным
или не в сочетании с опытом подрядчика. Концепция и рабочий проект ТБМ не могут быть
остается только поставщику ТБМ, который редко имеет реальный непосредственный опыт эксплуатации ТБМ в сложных условиях. геологии, но Специализированный подрядчик должен вносить свой вклад и сотрудничать с производителем ТБМ предоставляя свой опыт характеристикам и особенностям ТБМ, чтобы преодолеть даже худшие условия.