Проект үшін микротоннельдік машина таңдауда негізгі қарастыру керек?

Микротоннельдеу машинасын таңдауды басшылыққа алу үшін топырақ пен жердің жағдайын бағалау

Микротоннельдеу жобалауда геотехникалық зерттеудің рөлі

Микротоннельдеу арқылы жақсы нәтиже алу геотехникалық зерттеулердің сапалы болуынан басталады. Дұрыс машина орнатуын таңдаудан бұрын инженерлер бірнеше факторларды қарастыруы керек. Олар топырақтың тұрақтылығын тексереді, су деңгейін өлшейді және жолда кездесуі мүмкін кедергілерді анықтайды. Бұл ақпарат түрғызудың мүмкін екенін немесе қандай қолдау құрылымдары қажет екенін анықтауға көмектеседі. Зерттеу сонымен қатар қиылу беріктігі мен өткізгіштік сияқты топырақ қасиеттері туралы маңызды мәліметтерді көрсетеді. Бұл сипаттамалар қай түрлі кескіш басының ең жақсы жұмыс істейтінін және сорпа жүйесін тиімді пайдалану үшін қалай жобалау керектігін анықтауда үлкен рөл атқарады.

Дәл жоспарлау үшін геотехникалық есептерді (GDR және GBRS) түсіндіру

Геотехникалық негізгі есептемелер (GBR) түрлі деректерді пайдаланып, орнату бойынша нақты нұсқаулар қалыптастырады. Жоба топтары топырақтың бұрғылау журналдарын тарихи су деңгейлерінің үлгілерімен салыстырып, шығару көрсеткіштерін анықтайды. Осы құжаттарды дұрыс түсіну машиналардың мүмкіндіктері мен нақты жер қасиеттері арасындағы үйлесімсіздіктен туындайтын шығындарды болдырмауға көмектеседі.

Әртүрлі жер түрлері мен топырақ-тау жыныстарының ауысу аймақтары арқылы тоннель жүргізудің қиыншылықтары

Жұмсақ топырақтан тұтас тау жынысына өткенде, аралас беттік жағдайлар микротоннельдік машиналардың икемді конфигурациясын талап етеді. Операторлар тау жынысы қабаттарындағы кесу құралдарының белсенділігін тұрақсыз құмдардағы дәл қысымды бақылаумен тепе-теңдікте ұстауы керек. Арнаулы қималар немесе артезиан су ағыстары кездескенде нақты уақыт режиміндегі бақылау жүйелері жұмыс үдерісінде маңызды рөл атқарады.

Машина өнімділігін болжау үшін жер асты зерттеулері арқылы деректерді жинау

Тоннельдік кернеулер әсеріндегі жердің реакциясын анықтау үшін дамытылған конустық пенетрациялық сынақтар (CPT) мен қысымөлшемдік сынақтар қолданылады. Бұл деректер жинау күштерін және жетуге болатын алға жылжу жылдамдықтарын болжау үшін модельдеуді қамтамасыз етеді. Соңғы жаңалықтарға сәйкес, 3D жер бетінің радиолокациялық зерттеуі дәстүрлі тесіктерден сынама алумен біріктіріліп, машиналардың жұмысын оптимизациялау үшін жоғары дәлдіктегі топырақ профилдері жасалады.

Зерттеу жағдайы: Микро тоннельдеу машинасын әртүрлі жер қабаттары бар жағдайларға бейімдеу

Қою балшық пен әктастың кезектесіп келуімен сипатталатын 1200 метрлік канализация құбырын салу кезінде жүргізу процесінің ортасында үш рет кескіш басын өзгерту қажет болды. Жоба тобы гибридті дискілі кескіш/жырғыш тістерді қолдану арқылы құралдың тозуын 40% азайтты және 98% дәлме-дәл бағытты сақтап, тоқтап қалу уақытын минималдандырды. Күрделі геологиялық шекараларға қарамастан, бұл икемді тәсіл жобаның бюджетінен $220,000 кем шығындалуына мүмкіндік берді.

Микро тоннельдеу машинасының мүмкіндіктерін жобаның нақты талаптарына сәйкестендіру

Микротоннельдік өткізу машинасының (MTBM) белгілі ұзындықтағы және тереңдіктегі өткізу мүмкіндіктерін бағалау

Жобаның сәттілігі MTBM параметрлерін өткізу сипаттамаларымен сәйкестендіруге байланысты. 1000 футтан астам өткізу үшін арналған машиналар 2500 кН-нан астам тарту қабілеті бар мықты жақтыру жүйелерін талап етеді. Тереңдік талаптары қысым рейтингін анықтайды — 40 футтан төменгі жобалар баспалдақ қабырғаларын тұрақтандыру үшін 15 psi қысымды сақтайтын сорпа жүйесін қажет етеді.

Топырақ пен тау жыныстарының жағдайына негізделген кескіш басы конфигурациясы

Сәйкессіз кескіштер геологиялық ауысу аймақтарында тозу құнын 18—32% арттырады.

Әртүрлі қабаттардағы сорпа жүйесі мен материалдарды бөлу тиімділігі

Құмды орталарда циклондық бөлгіштердің 300+ GPM өнімділігі қажет, ал біріктірілген топырақтар үшін бентонит сорпасының концентрациясы 15%-ден төмен болуы керек. Сынық тау жыныстарындағы жобалар полимермен байытылған сорпаларды пайдалану нәтижесінде 22% жоғары сәттілік көрсетеді.

Жергілікті жағдайларға оптималды сорпа: Тұрақтылық пен ағыстың тепе-теңдігі

Тұтқырлық шектері маңызды болып табылады:

• Құмды топырақ : 25—35 секунд Марш құйғышының тұтқырлығы
• Тау жыныстарының сызықтары целлюлоза қоспаларымен 18—22 секунд
  Артық қоюланған ерітінділер су өткізгіш жерде алға жылжу жылдамдығын 40% азайтады.

Саланың парадоксы: Жоғары мүмкіндікті машиналар мен Қысқа тоннельдердегі толық пайдаланылмаған функциялар

Құрылыс компаниялары жиі 200 фут қашықтықта және 200 psi-дан кем қуаттылық қажет болғанда 500 psi ТБМ-ды қолданады — бұл қажетсіз отын шығыны мен компоненттердің тозуы арқылы әр футына 145 АҚШ долларына қосымша шығын тудырады.

Түтік диаметрі, жылжыту ұзындығы және гидравликалық басқыштың сәйкестігі

Түтік диаметрі Микро тоннельдеу машинасын таңдауға қалай әсер етеді

Трубаның өлшемі микротоннельдеу машинасының қандай итеру қабілеті мен орамалы басының конфигурациясы қажет екенін анықтауда үлкен рөл атқарады. Көптеген салалық нұсқаулар машина жұмыс істеп тұрған кезде қызметкерлердің ішіне кіріп, қоқысты шығару жүйесін басқара алатындай ету үшін 42 дюймді (106,7 см) ең кіші диаметр ретінде белгілейді. Алайда, үлкен түтіктермен жұмыс істеген кезде жағдайлар әлдеқайда өзгереді. Жер материалдарынан туындайтын қосымша кедергіні жеңуге арналған арнайы орамалы бастармен қоса, арматураланған итеру түтіктері қажет болады. Инженерлер жиі жіберетін кең таралған қате — нақты түтік өлшемдеріне жеткілікті итеру күші болмаған жабдықты таңдау. Бұл 2023 жылы Trenchless Technology Institute жариялаған зерттеулерге сәйкес, бұрғылау қысымы шамамен 3000 кН-нан асқан кезде кейіннен үлкен проблемаларға әкелуі мүмкін.

Итеру Жүйелері мен Жүргізу Стратегиясы арқылы Орнату Ұзындығын Максималдандыру

Гидравликалық көтеру жүйелері бентонитті майлау жүйелерімен қатар аралық итеріліс станцияларын пайдалану арқылы 1000 метрден астам тоннельдер салуға мүмкіндік берді. Қала инфрақұрылымы жобаларында жүргізілген сынақтар бұл дамыған орнатулардың дәстүрлі бұрғылау әдістерімен салыстырғанда үйкеліс шығынын 18%-дан 22%-ға дейін қысқартатынын көрсетті. Бұл итеріліс станцияларын орналастыру тәсілі тоннель бетіне күштерді тең бөлуге, топырақ қабаттарының әртүрлігіне қарамастан, түзуден ауытқу +/− 10 мм-ге дейінгі шекте болуына айтарлықтай әсер етеді. Тоннель инженерлері осы станциялардың арақашықтығы мен күш көрсеткіштерін үнемі бақылау арасындағы теңдестікті табуға тырысады, себебі бұл иілу немесе бұралу сияқты қажетсіз құбылыстардың алдын алу үшін маңызды. Көбінесе мамандар әртүрлі майлағыш заттардың қысым астында қаншалықты тиімді жұмыс істейтіні және практикада қандай қысымдар нақты тиімді болатыны туралы микротоннельдеу зерттеулерінің соңғы нәтижелеріне сүйенеді.

Дәлдікке жету: Қалалық микротоннельдеу кезіндегі бағдарлау жүйелері мен дәлдік талаптары

Алдыңғы қатарлы бағдарлау жүйелерімен микротоннельдеуде қатаң допусстарға жету

Бүгінгі күнгі микротоннельдеу машиналары лазерлік бағдарлау және автоматты басқару жүйесімен жабдықталған, олардың арқасында машина жүрісі шамамен екі жаққа 10 мм-ге ауытқумен сақталады — бұл қозғалыстағы қалалық көшелердің төменінде көптеген инженерлік желілер өткізілген жағдайда ерекше маңызды. Осы машиналардың ішіндегі технологиялар гироскоптар мен дербес деректерді талдауды үйлестіреді, сондықтан операторлар машина әртүрлі жер қабаттары арқылы жүріп бара жатқан кезде үнемі ұсақ түзетулер енгізе алады. Кеше жылы жарияланған зерттеулерге сәйкес, құмыр мен саздан тұратын күрделі топырақ құрамы сияқты жағдайларда көне қолмен басқару әдістерімен салыстырғанда осы алдыңғы қатарлы жүйелер түзету мәселелерін шамамен 40 пайызға дейін азайтады.

Лазерлік нысаналау мен нақты уақытта бақылау арқылы жабдықтардың дәлдігі

Тоннельдердің алдыңғы жағында нәрселердің орналасуын белгілеу үшін екі ось бойынша жұмыс істейтін лазерлік бергіштер қолданылады, сол уақытта жер астында кедергі болуы мүмкін заттарды сканерлеу үшін жерге тереңдей зерттейтін радиолокациялық станция пайдаланылады. Жабдықты басқаратын адамдар бұлардың барлығын бұлттық жүйеге қосылған аспаптар панелі арқылы бақылайды, онда машиналардың 3D-жоспарлармен салыстырғанда нақты қай жерде орналасқаны көрсетіледі. Бұл тексеру жүйесі жер асты үнемі өзгеріп отырғанымен де дәлдікті сақтап тұрады. Біз оның практикада қаншалықты жақсы жұмыс істейтінін көрдік — соңғы жобалардың көбісі құбырлар мен сымдарға толы қиын қалалық аймақтарда да жоспарланған маршруттарының 97 пайызында қалып отырды.

Тренд талдауы: Қалалық микротоннельдеу саласында сантиметрден кіші дәлдіктің сұранысының өсуі

Қалалар көне инфрақұрылымды қорғау бойынша миллиметрмен есептегенде дәлдікті қамтамасыз етуге барынша көңіл бөлуде. Сандарға назар аударыңыз: қазіргі уақытта қалалық тоннель жүргізу шарттарының шамамен 72%-ы ауытқудың 5 мм-ден аспауын талап етеді, ал 2018 жылы бұл көрсеткіш тек 48% қана болған. Бұл неге маңызды? Шынайы тәжірибе көрсеткенінше, автоматтандырылған бағдарлау жүйелерін қолданатын құрылыс жобалары жолдың ортасында шамамен 30% аз түзетулерді қажет етеді. Бұл метрополитен тоннельдері немесе оптикалық талшық желілері сияқты сезімтал аймақтардың жанында қателіктер қымбатқа түсуі мүмкін болғандықтан, ерекше маңызды. Осындай құрылымдардың 2 метрінің ішінде жұмыс істейтін мердігерлер осындай қатаң допусстардан ең көп пайда табады.

Микротоннельдік машиналарды орнатуда Өнімділік пен Тәуекелді Басқару

Алғашқы инвестицияны Ұзақ мерзімді Өнімділік Ұтыстарымен Тепе-теңдікте Ұстау

Микротоннельдік машина таңдаған кезде подряд берушілер баға жолымында көрсетілгеннен әлдеқайда асып түсетін шығындарды ескеруі қажет. Салада осындай классикалық дилемма бар: алға қойылған жетек жүйелерімен жабдықталған машиналар нақты уақыт ішінде операциялық шығындарды азайтады, бірақ бастапқыда бағасы әлдеқайда жоғары болады. Негізгі модельдермен салыстырғанда бастапқы кезеңде инвестицияны 12-18 пайызға арттыру туралы сөз болып отыр. Сандар бұл пікірді растайды. 2023 жылғы соңғы салалық тексеру дәлдікпен басқарылатын ТБМ-дерді қолданатын жобалар жұмыстарын 32 пайызға тезірек аяқтағанын көрсетті. Бұл жылдамдық артықшылығы жалақы мен кейіннен қателерді түзетуге кететін шығындардың азаюы арқылы бастапқы жоғары шығындарды ығыстырады.

Микротоннельдік машина мен жер бетінің жағдайының сәйкессіздігінен туындайтын жасырын шығындар

Сәйкессіз машина-жер жұптары шығындардың көбеюіне әкеледі:

• Топырақ реагенттілігіне байланысты айыппұл : Үйкеліске төзімді топырақтар қиып алу басының ауыстырылу жиілігін 4 есе арттыруы мүмкін
• Жер асты суларын болдырмау : Су кестесі жоғары аймақтарда қысымды емес ТБМ пайдаланып жүргізілетін жобалар су түсіруге 18—25% артық қаржы жұмсайды
  ASCE-ның 2022 жылғы инфрақұрылым жөніндегі есебінде микротоннельдеу жобаларының 23%-ы бюджеттен асады жеткіліксіз геотехникалық деректерді интерпретациялауға байланысты, бұл жер астындағы зерттеудің тереңдігін қажет етеді.

Дерек нүктесі: Жеткіліксіз геотехникалық деректерге байланысты орташа құнының 23%-ға асуы (ASCE, 2022)

Құрылыс алдындағы геологиялық бағалаулар жобаның ортасында қымбатқа шығатын өзгертулерден сақтандырады. Топырақты сынамалау үшін ASTM D420-18 стандарттарын енгізген жобалар негізгі алаң зерттеулерін қолданған жобалармен салыстырғанда жоспарланбаған машина тоқтаған уақытты 41% азайтты.

Жиі қойылатын сұрақтар

Микротоннельдік қандай?

Микротоннельдеу — беткейдегі бұзылуларды минималдандырып, қолданыстағы инфрақұрылымның астына құбырлар төсеу үшін қолданылатын шұңқырсыз құрылыс әдісі.

Микротоннельдеуде геотехникалық зерттеу неліктен маңызды?

Геотехникалық зерттеу топырақтың тұрақтылығы мен жерасты су деңгейлерін бағалауға көмектеседі, бұл қажетті жабдықты таңдау мен тіреу құрылымдарын жобалау үшін маңызды.

Құбыр диаметрі машина таңдауға қалай әсер етеді?

Труба диаметрі микротоннельдеу операцияларын сәтті өткізу үшін қажет болатын итеру қабілеті мен қазғыш тістердің конфигурациясына әсер етеді.