Արդյո՞ք կարող են ճարպի հավասարակշռման խողովակաշարի շարժիչ մեքենաները հարմարեցվել հատուկ նախագծի պահանջներին:

Բետոնային հավասարակշռության խողովակավորման մեքենաների հիմնական բաղադրիչները և պատվերով պատրաստման հնարավորությունները

Ինչ են բետոնային հավասարակշռության խողովակավորման մեքենաները?

Բետոնային հավասարակշռության խողովակավորման մեքենաները անալիք պոկման համակարգեր են, որոնք երկրի ներքևում կայունություն են պահպանում՝ օգտագործելով ճնշման տակ գտնվող ցեխային խառնուրդ՝ հողային ուժերին դիմադրելու համար: Հիմնական բաղադրիչներն են.

• Հիդրավլիկ կցորդներ : Ապահովում է մինչև 3,000 կՆ հզորություն՝ խողովակների առաջխրվելու համար
• Սլորի շրջանառության համակարգ : Տեղափոխում է պոկված նյութը՝ միաժամանակ կայունացնելով թունելի առաջային մասը
• Ուղղորդման համակարգեր : Լազերային ուղղորդվող կառավարումն ապահովում է ±10 մմ ճշգրտությամբ համաչափություն

Ցեխը՝ սովորաբար հարստացված բենտոնիտով, կիսահեղուկ հենարանային խոչընդոտ է կազմում, որը կանխում է հողի կորուստը՝ թույլ տալով անվտանգ թունելակառույց ճանապարհների, երկաթուղիների և ջրային հոսքերի տակ:

Ինչպես է հատուկ կարգավորումը բարելավում աշխատանքի արդյունավետությունը անփողարկ տեխնոլոգիաներում

Նախագծի հատուկ փոփոխությունները բարձրացնում են հաջողության ցուցանիշները բարդ միջավայրերում 22–35% (Գեոտեխնիկական ինժեներական ամսագիր, 2023): Օպերատորները կարող են՝

1. Կարգավորել շլամի խտությունը կավոտ հողերի համար
2. Ավելացնել երկրորդային կնքման համակարգեր բարձր ջրային ճնշման գոտիների համար
3. Վերափոխել կտրող գլխամասերի չափը՝ համապատասխանեցնելով բլուրների ձևավորմանը

Օրինակ՝ փոփոխական հաճախականությամբ շլամի պոմպերը թույլ են տալիս իրական ժամանակում կարգավորել հոսքը, ինչը 41%-ով կրճատում է արտահոսքի ռիսկը քաղաքային տարածքներում՝ համեմատած ֆիքսված հոսք ունեցող համակարգերի հետ:

Հիմնարար նախագծային փոփոխականներ, որոնք թույլ են տալիս նախագծի հատուկ հարմարվողականություն

Արտադրողները այս փոփոխականներն օգտագործում են մեքենաներ հարմարեցնելու համար 50 մետրանոց կոյուղու համակարգից մինչև 2 կմ երկարությամբ գետերի անցումների նախագծերի համար՝ պահպանելով բոլոր խողովակների միացումների վրա 0,5 %-ից պակաս շեղում

Գեոտեխնիկական հարմարեցում. Խողովակների ներմղման մեքենաների հարմարեցում հողի և ստորերկրյա ջրերի պայմաններին

Փոփոխական հողային շերտերի համար լցանյութի ճնշման կառավարման կարգաբերում

Այսօրվա լցանյութի հավասարակշռման համակարգերը կարող են կարգաբերել ճնշման մակարդակները և կեղտի խտությունը՝ կախված հողի տեսակից: Ըստ 2023 թվականի «Գեոտեխնիկական ամսագիր»-ի վերջերս հրապարակված հետազոտության՝ այդ կարգաբերումները անկայուն երկրաբանական գոտիներում աշխատելիս հողի նստման խնդիրները 18%-ից 34% չափով կրճատում են: Երբ համակարգը անցնում է կպչուն կավային հողերից ավազոտ կամ շաղախոտ հողերին, այն պահպանում է առաջամասի կայունությունը՝ առանց չափազանց մեծ ճնշում գործադրելու կամ հեղուկի արտահոսքի թույլատվության: Ուշադիր կառավարումը կարևոր է, քանի որ այն կանխում է ջրի ներծծումը անցազոր ժայռաշերտերի ճեղքերում և պահպանում է այն ավելի դժվար թափանցելի շերտերը, որոնք բնական կերպով քիչ են թույլատրում հեղուկների անցում:

Խառը մասերի և փափուկ հողային կիրառությունների համար ստեղծված հատուկ կտրող գլխիկներ

Այսօրվա շատ արտադրողներ մոտ 23 տարբեր կտրող գլխիկներ են առաջարկում: Ոմանք ունեն հարթ սկավառակաձև կտրիչներ, որոնք լավ են ապամոնտաժվում քարերից, իսկ մյուսները ունեն սղոցաձև գլխիկներ, որոնք ավելի լավ են աշխատում խոնավ ավազոտ հողում: Վերցրեք նախոան ծովախորշում կատարված աշխատանքը, որտեղ թիմը օգտագործեց հատուկ գլանաձև բարձրաճնշային սարքեր ավազաքարի հատվածներում՝ միաժամանակ ներարկելով փրփուր՝ հարևան կավային շերտերի փլուզումը կանխելու համար: Արդյունքում գործիքները դժվարին խառը հողային պայմաններում մոտ 40 տոկոսով ավելի երկար են ծառայում, քան հին մոդելները: Խորհդանիշային անունները արդեն անցնում են այս արագ փոխարինման մոդուլներին, քանի որ դրանք շատ ժամանակ են խնայում, երբ երկրաբանական պայմանները անսպասելիորեն փոխվում են նախագծի ընթացքում:

Դեպքի ուսումնասիրություն. Բարձր ջրային ճնշման ջրատար շերտի միջով փորում՝ հատուկ կնքման համակարգերի օգնությամբ

6 բար ջրի ճնշման դեպքում սահմանափակված ակվիֆերի միջով 1,8 կմ երկարությամբ գետի անցումը իրականացվել է եռակի կնիք ունեցող հրող վերարկույթի միջոցով՝ օժտված պոլիմերի ներարկման լրացուցիչ ներարկման կետերով և կաթիլների հայտնաբերման սենսորներով: Այս հարմարեցման շնորհիվ ջրի ներթափանցումը սահմանափակվել է 2 լիտր/րոպեի սահմաններում՝ 5 լիտրի թույլատրելի սահմանից ներքև, ինչը հանգեցրեց հիմքային ջրերի 98 %-ի պահպանման՝ առանց ջրհեռացման:

Շարժունակություն. Տեղային ինժեներաշխարհագրական մոդելավորումը մեքենայի նախագծման մեջ ինտեգրելը

Ընդհանուր առմամբ 3D երկրաբանական մոդելավորումը ներկայումս տեղ է գտնում սարքավորումների 78 %-ի հարմարեցված նախագծերում (Trenchless International 2023): LiDAR-ի ենթամակերեսային տվյալներն ու CPT տվյալները ինտեգրելով՝ շինարարական ընկերությունները մոդելավորում են մեքենայի և հողի փոխազդեցությունը՝ հիմնական պարամետրերը օպտիմալիզացնելու համար.

Այս տվյալների հիման վրա հիմնված մոտեցումը 2020 թվականից սկսած անսպասելի հարմարվողականության ծախսերը կրճատել է 31%-ով, իսկ վերջերս կատարված առաջընթացը հնարավորություն է տալիս ավտոմատ կերպով փոխհատուցել պտուտակման ընթացքում հայտնաբերված լիտոլոգիական փոփոխությունների համար:

Մեքենայի տրամագծի և երկարության չափում նախագծի համաձայնեցման սահմանափակումներին համապատասխան

Մեքենայի չափսերը հարմարեցված են համաձայնեցման երկրաչափությանը և տեղադրվող խողովակի ստանդարտներին: Կորացված համաձայնեցումների դեպքում, երբ շեղումը 5°-ից պակաս է, արտադրողները մեքենայի երկարությունը կրճատում են 12–18%, միաժամանակ պահպանելով կառուցվածքային ամբողջականությունը: Խիտ քաղաքային տարածքներում հատվածային արտաքին կողպած կազմերը թույլ են տալիս տրամագծի կրճատում՝ մինչև 30%, առանց հրման ուժի բաշխման վրա ազդելու (2023 թ. Trenchless Technology Report):

Հիդրավլիկ հրման հզորության մասշտաբավորում երկար հեռավորության միկրոանցքերի նախագծերի համար

Երբ գոտիները գերազանցում են 1,000 ֆուտը, հիդրավլիկ համակարգերը, որպես կանոն, պետք է հարմարեցվեն՝ կարողանալու 10-ից 25 տոկոսով ավելի մեծ ուժ ապահովել: Չափահամապատասխան հիդրավլիկ սիլինդրները ունեն փոփոխված ներքին տրամագծեր և տարբեր ձողերի տրամագծեր, որոնք կարող են առաջացնել 3,000-ից մինչև 12,000 կիլոնյուտոն ուժ: Վերանայելով 2022 թվականի գործնական փորձը՝ մի նախագծում անհրաժեշտ էր անցնել 1,4 կմ խիտ կավային շերտով: Ինչ պարզվեց? Սարքավորումներին անհրաժեշտ էր հաշված առավելագույն ուժից գրեթե 28%-ով ավելի մեծ ուժ: Այս տեսակի իրավիճակները ընդգծում են, թե ինչպես կարևոր է համակարգերի ճնշումը իրական ժամանակում կարգավորելու հնարավորությունը գործնական կիրառման դեպքում:

Ճկող ուժի համապատասխանեցում հողի դիմադրությանը՝ կանխատեսողական սիմուլյացիայի միջոցով

Վերջավոր տարրերի մոդելավորումը (FEM) հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ կապ ստեղծել բռնադուրս մղման ուժերի և տեղական հողային դիմադրության միջև։ Հող-մեքենա փոխազդեցության սիմուլյացիան օգտագործող նախագծերը 42% -ով կրճատում են կալիբրման սխալները համեմատած համեմատած սովորական մեթոդների հետ։ Օպերատորները իրական ժամանակում հավասարակշռում են երեք կարևորագույն գործոն.

• Տեղադրված խողովակների երկայնքով շփման դիմադրություն
• Բացվածքի ճեղքի ճնշման տարբերություն
• Ստորերկրյա ջրերի առաջացրած լուսանումային էֆեկտներ

Կրող խողովակի նյութերի և միակցումների հետ կառուցվածքային համատեղելիության ապահովում

Պատվանդանների և միջանկյալ մղող կայանների հարմարեցված կոնստրուկցիաները պաշտպանում են բետոնե, պողպատե և պոլիմերային կոմպոզիտային խողովակները տեղադրման ընթացքում։ 14 նախագծերից ստացված տվյալները (2023) ցույց են տալիս, որ ճնշման հաջորդականության փոփոխությունը զգայուն հողերում խողովակի ճկվածքը 0.3–0.7 մմ/մ-ով է կրճատում։ Օպտիմալացված հիդրավլիկական հոսքի արագությունները նաև միակցումներում լարվածության կենտրոնացումը 15–20%-ով իջեցնում են:

Բարձրակարգ կառավարման և ավտոմատացման ինտեգրում հարմարեցված խողովակների մղման մեքենաներում

Հեռակա կառավարման ինտերֆեյսների հարմարեցում անվտանգության և օպերատորի արդյունավետության համար

Ժամանակակից մեքենաները սահմանվող հեռակառավարման ինտերֆեյսներ են ապահովում, որոնք նվազեցնում են անձնակազմի մատուցումը վտանգավոր թունելային միջավայրերին: Օպերատորները հարմարավետ կայաններից կառավարում են կտրող գլխի պտտման մոմենտը և սլարի ներարկումը՝ նվազեցնելով մարդկային սխալները բարդ հավասարակշռության ընթացքում: 2023 թվականի արդյունաբերական հարցման համաձայն՝ այդպիսի համակարգերը անվտանգության դեպքերը 34% -ով են նվազեցրել ձեռքով կատարվող գործողությունների համեմատ:

Սլարի հոսքի և մակերեսի ճնշման իրական ժամանակում հսկում

Տեղորոշված սենսորները յուրաքանչյուր 0.5 վայրկյանը մեկ ճնշման և հոսքի տվյալները փոխանցում են կենտրոնական վահանակներին՝ հնարավորություն տալով անմիջապես կատարել կարգավորումներ՝ հավասարակշռությունը պահպանելու համար, հատկապես երկրաշերտի ստորև կամ արդեն գոյություն ունեցող ենթակառուցվածքների տակ:

Ստանդարտացված և նախագծին հատուկ կառավարման համակարգերի ճարտարապետություններ

Չնայած 65% քաղաքային միկրոտունելավորման նախագծերը օգտագործում են նախնական կարգավորված կառավարման ծրագրաշար (Ponemon 2023), սակայն դրանցից այն նախագծերը, որոնք բնութագրվում են սեղմ կորերով կամ խառը երկրաբանական պայմաններով, հաճախ պահանջում են սեփական PLC ծրագրավորում: Օրինակ՝ ափի մոտ իրականացված նախագիծը հիդրավլիկ վերահսկողությունը ինտեգրեց GPS-ով ղեկավարվող ուղղության հետ՝ թաղված կոմունիկացիաների շուրջ շրջանցման համար:

Աճող միտում. ԱԻ-ով ղեկավարվող կանխատեսողական կարգավորումներ սլարի հավասարակշռման համակարգերում

Մեքենայական ուսուցման ալգորիթմները վերլուծում են պատմական տվյալներ ձևավորման մոմենտի, ճնշման և դիմադրության վերաբերյալ՝ իրական ժամանակում սլարի խառնուրդները օպտիմալացնելու համար: Վաղ օգտագործողները հաղորդում են 18%-ով ավելի բարձր առաջխաղացման արագություն աբրազիվ հողերում՝ ձեռքով կարգավորման համեմատ:

Նյութերի կեղծման և սլարի բաժանման համակարգերի հարմարեցում շրջակա միջավայրի և տրանսպորտային պահանջներին

Բեռնաթափման համակարգերի մասշտաբի հարմարեցում ըստ թունելի երկարության և ապամանված ծավալի

Նյութի տեղափոխման համակարգերը սանդղավանդակվում են՝ համապատասխանեցնելով թունելի երկարությանը և օրական արտադրողականությանը. 1,2 կմ քաղաքային ավազանի նախագիծը սովորաբար ամեն օր առաջացնում է 850 մ³ փոշի (NRTDA 2023): Մոդուլային փոխադրիչ համակարգերը թույլ են տալիս հզորություն 20–150 տոննա/ժամ, իսկ ավտոմատացված ծավալային սենսորները կարգավորում են արագությունը՝ խուսափելով խցանումներից սահմանափակ տարածքներում:

Բետոնային մաքրման կայանների նախագծում քաղաքային և շրջակա միջավայրի համար զգայուն տարածքներում

Քաղաքային նախագծերում ավելի հաճախ օգտագործվում են կոմպակտ բետոնային մշակման միավորներ, որոնք հասնում են 93% պինդ մասնիկների վերականգնման, ինչը 40%-ով կրճատում է տրանսպորտային փոխադրումը: Էկոլոգիապես զգայուն գոտիներում, ինչպես օրինակ ծովափնյա տարածքներում, հատուկ նյութի տեղափոխման համակարգերը ներառում են զրոյական արտահոսքի ֆիլտրացիա և ձայնային թուլացված պոմպեր, որոնք աշխատում են 55 դԲ(Ա)-ից ցածր մակարդակով:

Ուսումնասիրություն. փակ ցիկլի բետոնային վերամշակում էկոլոգիապես պաշտպանված գոտում

Բրազիլիայի Պանտանալ ճահիճներում 680 մ գետի անցումը կիրառեց փակ ցիկլային շլամի համակարգ, որն օգտակար էր բենտոնիտային հեղուկի 98%-ի վերամշակման համար: Կիրառվեց 3-փուլանի ցենտրիֆուգայի և իրական ժամանակում խտությունը հսկելու համակարգ, որը բացառեց արտահոսքը՝ պահպանելով 2,1 բար ճնշումը անցանական հողերում: Այս մոտեցումը խնայեց 12 միլիոնից ավելի լիտր ծախսված քաղցր ջուր՝ համեմատած հասարակ մեթոդների հետ:

Հաճախ տրվող հարցեր

• Ինչ է շլամային հավասարակշռության խողովակի ձգման մեքենան:
  Շլամային հավասարակշռության խողովակի ձգման մեքենան անինժեներական աշխատանքների միջոց է, որն օգտագործում է ճնշման տակ գտնվող շլամային խառնուրդ՝ ստորգետնյա թունելակառուցման կայունությունն ապահովելու համար՝ կանխելով հողի փլուզումը:
• Ինչպես են հատուկ պահանջներին համապատասխան կարգավորումները բարելավում անինժեներական տեխնոլոգիաների արդյունավետությունը:
  Հատուկ պահանջներին համապատասխան կարգավորումները թույլ են տալիս կարգավորել շլամի խտությունը, կնիքային համակարգերը և կտրող գլխի չափը՝ մեծացնելով նախագծերի հաջողության հավանականությունը՝ հարմարվելով հողի և ստորգետնյա ջրերի կոնկրետ պայմաններին:
• Որո՞նք են շլամային հավասարակշռության խողովակի ձգման մեքենաների հիմնական բաղադրիչները
  Հիմնական բաղադրիչները ներառում են հիդրավլիկ սյուներ ճնշման համար, խառնուրդի շրջանառության համակարգ ստաբիլիզացիայի համար և լազերային ղեկավարման համակարգեր ճշգրիտ հարթակման համար:
• Ինչպե՞ս կարող են խողովակների մղման մեքենաները հարմարվել տարբեր հողային և ստորերկրյա ջրի պայմաններին:
  Մեքենաները կարող են կարգավորել խառնուրդի ճնշումը և կտրող գլխի կառուցվածքը՝ հաշվի առնելով հողի հաստատության և ստորերկրյա ջրի ճնշման փոփոխությունները, որպեսզի ապահովեն արդյունավետ թունելակառուցում:
• Ի՞նչ է AI-վրա հիմնված կանխատեսողական կարգավորումը խառնուրդի հավասարակշռման համակարգերում:
  ԱԻ-վրա հիմնված կանխատեսողական կարգավորումները օպտիմալացնում են խառնուրդի բաղադրությունը՝ օգտագործելով նախորդ տվյալները, ինչը մեծացնում է թունելակառուցման ընթացքում արդյունավետությունն ու արագությունը: