Ποιος καθημερινός έλεγχος αποτρέπει την υπερεκσκαφή σε μηχάνημα διάτρησης αγωγών με ισορροπία εδαφικής πίεσης;

Η υπερεκσκαφή αποτελεί έναν από τους σοβαρότερους κινδύνους στη μηχανοκίνητη διάτρηση σήραγγων και είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη κατά τη λειτουργία μηχανήματος μηχανή ανύψωσης σωλήνων με ισορροπία πίεσης γης όταν ο όγκος του εξορυσσόμενου εδάφους υπερβαίνει το σχεδιασμένο προφίλ εξόρυξης, η καθίζηση της επιφάνειας, οι κενότητες και η δομική ζημιά μπορούν να εμφανιστούν γρήγορα. Ένα πειθαρχημένο καθημερινό πρόγραμμα επιθεώρησης αποτελεί τον πιο αξιόπιστο τρόπο για να εντοπιστούν εγκαίρως οι συνθήκες που οδηγούν σε υπερεξόρυξη, πριν από την πρώτη ώθηση της ημέρας. Η κατανόηση των ακριβών παραμέτρων που πρέπει να ελέγχονται — και του λόγου για τον οποίο — δίνει στους χειριστές τον έλεγχο του εδάφους, αντί να αντιδρούν σε αυτό.

Η μηχανή διάτρησης με ισορροπία εδαφικής πίεσης σχεδιάζεται για να διατηρεί την ισορροπία μεταξύ του εκσκαφέντος εδάφους εντός της θάλαμου της κεφαλής κοπής και της πίεσης του περιβάλλοντος εδάφους. Όταν αυτή η ισορροπία διαταράσσεται — είτε λόγω εσφαλμένης ταχύτητας του κοχλιοειδούς μεταφορέα, ελαττωματικών αισθητήρων πίεσης ή φθαρμένων εργαλείων κοπής — μπορεί να προκύψει υπερεκσκαφή χωρίς εμφανή σημάδια προειδοποίησης στην επιφάνεια. Ένας δομημένος καθημερινός έλεγχος της μηχανής διάτρησης με ισορροπία εδαφικής πίεσης αντιμετωπίζει κάθε κρίσιμο υποσύστημα πριν από την επανέναρξη της εκσκαφής, δημιουργώντας μια συνεκτική βάση αναφοράς που οι χειριστές και οι μηχανικοί μπορούν να παρακολουθούν ανά βάρδια.

Έλεγχοι του Συστήματος Παρακολούθησης Εδαφικής Πίεσης

Βαθμονόμηση Αισθητήρων και Επαλήθευση Μηδενικού Σημείου

Η μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης βασίζεται σε αισθητήρες πίεσης που είναι εγκατεστημένοι στο διαχωριστικό τοίχωμα για την ανάγνωση της πραγματικής πίεσης στη θάλαμο σε πραγματικό χρόνο. Πριν από κάθε βάρδια λειτουργίας, οι χειριστές πρέπει να επαληθεύσουν ότι όλοι οι αισθητήρες πίεσης του διαχωριστικού τοιχώματος στη μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης αναγνωρίζουν τιμές εντός του καλιβραρισμένου τους εύρους. Ένας αισθητήρας που έχει αποκλίνει από το μηδενικό του σημείο θα εμφανίζει ψευδείς τιμές πίεσης στον θάλαμο, με αποτέλεσμα το σύστημα ελέγχου να επιτρέπει στον σπειροειδή μεταφορέα να αποβάλλει περισσότερο υλικό από ό,τι απαιτείται από το έδαφος. Οι καθημερινοί έλεγχοι καλιβραρισμού της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης πρέπει να περιλαμβάνουν την επαναρρύθμιση του μηδενικού σημείου, τη σύγκριση με την τελική καταγεγραμμένη τιμή της προηγούμενης βάρδιας και την οπτική επιθεώρηση των ακροδεκτών των αισθητήρων για φράξεις ή εισχώρηση υγρασίας.

Όταν η μηχανή ενσωμάτωσης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης καταγράφει τιμές πίεσης που φαίνονται ασύμφωνες με το γεωλογικό προφίλ που αναμένεται για εκείνο το τμήμα διέλευσης, οι χειριστές πρέπει να το θεωρούν άμεσο συναγερμό. Οι διακυμάνσεις πίεσης στη μηχανή ενσωμάτωσης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης που υπερβαίνουν το σχεδιασμένο στόχο κατά περισσότερο από δέκα τοις εκατό πριν από την έναρξη της εκσκαφής υποδεικνύουν ενδεχόμενη βλάβη αισθητήρα ή αλλαγή των συνθηκών του εδάφους κατά τη διάρκεια της νύχτας. Και οι δύο περιπτώσεις απαιτούν έρευνα προτού η μηχανή ενσωμάτωσης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης επαναλάβει την ώθηση.

Επαλήθευση συναγερμού και οθόνης του πίνακα ελέγχου

Κάθε μηχάνημα οριζόντιας διάτρησης με ισορροπία εδαφικής πίεσης είναι εξοπλισμένο με ένα κεντρικό πίνακα ελέγχου που συγκεντρώνει δεδομένα πίεσης, ροπής, ταχύτητας προώθησης και περιστροφής του κοχλιοειδούς μεταφορέα. Η καθημερινή επιθεώρηση πρέπει να επιβεβαιώνει ότι όλες οι οθόνες εμφάνισης στο μηχάνημα οριζόντιας διάτρησης με ισορροπία εδαφικής πίεσης λειτουργούν σωστά και ότι δεν υπάρχουν ενεργά, μη επικυρωμένα συναγερμοί από την προηγούμενη βάρδια. Οι σιωπημένοι αλλά μη επιλυμένοι συναγερμοί στο μηχάνημα οριζόντιας διάτρησης με ισορροπία εδαφικής πίεσης αποτελούν μία από τις κύριες αιτίες παράλειψης γεγονότων υπερ-εκσκαφής, καθώς οι χειριστές υποθέτουν ότι η συνθήκη έχει εξαλειφθεί, ενώ αυτό δεν έχει συμβεί.

Επιθεώρηση Κοπτικής Κεφαλής και Κοχλιοειδούς Μεταφορέα

Αξιολόγηση Φθοράς της Κοπτικής Κεφαλής και Αντίστασης Περιστροφής

Τα φθαρμένα κοπτικά εργαλεία στη μηχανή διάτρησης με ισορροπία εδαφικής πίεσης αλλάζουν σταδιακά και απρόβλεπτα τη γεωμετρία της εκσκαφής. Ένα κοπτικό εργαλείο που έχει χάσει την ακμή του δημιουργεί μη ομοιόμορφη επιφάνεια κοπής, γεγονός που μπορεί να αυξήσει τον όγκο του χαλαρωμένου εδάφους που εισέρχεται στη θάλαμο της μηχανής διάτρησης με ισορροπία εδαφικής πίεσης πέραν του σχεδιασμένου ρυθμού. Κάθε καθημερινός έλεγχος πρέπει να περιλαμβάνει ανασκόπηση της τάσης ροπής: εάν η μηχανή διάτρησης με ισορροπία εδαφικής πίεσης απαιτούσε σημαντικά υψηλότερη ροπή στον κοπτικό δίσκο προς το τέλος της προηγούμενης βάρδιας, είναι πιθανόν τα φθαρμένα κοπτικά εργαλεία να συμβάλλουν σε αυτό. Όταν είναι δυνατή, η άμεση οπτική επιθεώρηση των ακμών του κοπτικού δίσκου στη μηχανή διάτρησης με ισορροπία εδαφικής πίεσης παρέχει την πιο αξιόπιστη αξιολόγηση της φθοράς.

Η δοκιμή αντίστασης περιστροφής πραγματοποιείται με τη λειτουργία της κεφαλής κοπής της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπημένη πίεση εδάφους σε χαμηλή ταχύτητα και χωρίς προωθητική δύναμη, παρατηρώντας τις ενδείξεις ροπής. Μια αιφνίδια αύξηση της ροπής χωρίς αντίσταση του εδάφους υποδεικνύει την παρουσία υλικού που έχει παγιδευτεί μεταξύ της κεφαλής κοπής και του θώρακα της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπημένη πίεση εδάφους, το οποίο πρέπει να αφαιρεθεί πριν από την έναρξη της εκσκαφής. Η αφήνει του υλικού σε θέση μπορεί να προκαλέσει απόκλιση της κεφαλής κοπής, με αποτέλεσμα τη διεύρυνση του εκσκαφικού περιβλήματος της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπημένη πίεση εδάφους πέραν των καθορισμένων ανοχών.

Έλεγχος πόρτας και ρυθμού εκφόρτωσης του κοχλιοειδούς μεταφορέα

Ο κοχλιοειδής μεταφορέας της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης αποτελεί τον κύριο μηχανισμό που ελέγχει το ρυθμό με τον οποίο το εξόρυκτο υλικό εγκαταλείπει την κοιλότητα. Εάν η βαλβίδα ελέγχου στον κοχλιοειδή μεταφορέα της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης είναι εν μέρει κολλημένη σε ανοιχτή θέση, η απόρριψη πραγματοποιείται ταχύτερα από ό,τι προβλέπεται, με αποτέλεσμα τη μείωση της πίεσης στην κοιλότητα και την υπερεξόρυξη. Ο καθημερινός έλεγχος πρέπει να περιλαμβάνει δοκιμή χειροκίνητης κύκλωσης της βαλβίδας ελέγχου στη μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης, προκειμένου να επιβεβαιωθεί ότι οι θέσεις πλήρους ανοίγματος και πλήρους κλεισίματος ανταποκρίνονται σωστά. Κάθε αντίσταση, καθυστέρηση ή μερική κίνηση κατά τη δοκιμή της βαλβίδας ελέγχου στη μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης πρέπει να διορθωθεί πριν από την έναρξη των εργασιών.

Σύστημα ώθησης και προετοιμασία ελέγχου του ρυθμού προώθησης

Υδραυλική πίεση και συγχρονισμός κυλίνδρων

Το σύστημα ώθησης της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης καθορίζει την ταχύτητα με την οποία προωθείται η μηχανή ανά περιστροφή της κεφαλής κοπής. Εάν οι υδραυλικοί κύλινδροι της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης δεν είναι συγχρονισμένοι, η μία πλευρά της μηχανής προωθείται ταχύτερα από την άλλη, δημιουργώντας ανομοιόμορφο προφίλ εξόρυξης που μπορεί να οδηγήσει σε τοπική υπερεξόρυξη. Πριν από κάθε βάρδια, οι χειριστές πρέπει να επαληθεύουν ότι όλοι οι κύλινδροι ώθησης της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης εκτείνονται και συρρικνώνονται ομοιόμορφα κατά τη διάρκεια δοκιμής χωρίς φόρτιση. Οι ενδείξεις θερμοκρασίας και πίεσης του υδραυλικού λαδιού στη μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης πρέπει επίσης να καταγράφονται ως μέρος του καθημερινού ελέγχου για την ανίχνευση ενδεχόμενων διαρροών ή μειωμένης απόδοσης της αντλίας, οι οποίες θα μπορούσαν να επηρεάσουν τον έλεγχο του ρυθμού προώθησης.

Επιβεβαίωση ρυθμίσεων ορίου ρυθμού προώθησης

Οι περισσότερες σύγχρονες μηχανές διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης επιτρέπουν στους μηχανικούς να προγραμματίζουν μέγιστα όρια ρυθμού προώθησης που συνδέονται με κατώφλια πίεσης της θαλάμου. Πριν από την έναρξη της εκσκαφής, ο μηχανικός της βάρδιας πρέπει να επιβεβαιώσει ότι αυτές οι ρυθμίσεις ασφάλειας στη μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης είναι ενεργοποιημένες και σωστά προσαρμοσμένες στη γεωλογική ζώνη της ημέρας. Μια μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης που λειτουργεί σε μαλακά αλλουβιακά εδάφη απαιτεί στενότερα όρια ρυθμού προώθησης από μια μηχανή που λειτουργεί σε σκληρό αργιλικό έδαφος. Η μη ενημέρωση αυτών των ρυθμίσεων κατά την αλλαγή των γεωλογικών συνθηκών αποτελεί συχνή βασική αιτία περιστατικών υπερεκσκαφής στη μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης.

Συχνές Ερωτήσεις

Πόσο συχνά πρέπει να επαναβαθμίζονται οι αισθητήρες πίεσης σε μια μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης;

Οι αισθητήρες πίεσης σε μια μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης πρέπει να ελέγχονται για μηδενική τιμή στην αρχή κάθε βάρδιας και να υποβάλλονται σε πλήρη επαναβαθμονόμηση σύμφωνα με το πρόγραμμα του κατασκευαστή, συνήθως κάθε 250 έως 500 ώρες λειτουργίας. Εάν οποιαδήποτε ένδειξη αισθητήρα στη μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης αποκλίνει αναμένοντας, η επαναβαθμονόμηση πρέπει να πραγματοποιηθεί αμέσως, ανεξάρτητα από το προγραμματισμένο διάστημα.

Ποια είναι η πιο συνήθης αιτία υπερεκσκαφής σε μια μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης;

Η πιο συνήθης αιτία είναι ο ανεξέλεγκτος ρυθμός εκφόρτωσης του κοχλιοειδούς μεταφορέα. Όταν η βαλβίδα ελέγχου ή η ταχύτητα περιστροφής του κοχλιοειδούς μεταφορέα στη μηχανή διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης δεν είναι κατάλληλα προσαρμοσμένη στον στόχο πίεσης της θάλαμος, περισσότερο έδαφος εγκαταλείπει τον θάλαμο από ό,τι μπορεί να υποστηρίξει ο υπόγειος χώρος, δημιουργώντας κενά και καθίζηση της επιφάνειας πάνω από τη γραμμή κίνησης της μηχανής διάτρησης σωλήνων με ισορροπία εδαφικής πίεσης.

Μπορεί ο ελεγκτής της μηχανής ισορροπίας πίεσης εδάφους για την ενσωμάτωση αγωγών να ολοκληρώσει μόνος του τους καθημερινούς ελέγχους;

Τα περισσότερα καθημερινά στοιχεία ελέγχου σε μια μηχανή ισορροπίας πίεσης εδάφους για την ενσωμάτωση αγωγών μπορούν να ξεκινήσουν από έναν εκπαιδευμένο χειριστή, αλλά στοιχεία όπως η επικύρωση βαθμονόμησης αισθητήρων, η καταγραφή πίεσης του υδραυλικού συστήματος και η επιβεβαίωση του μηχανισμού ασφαλείας ρυθμού προόδου απαιτούν συνήθως την επιθεώρηση από έναν εξειδικευμένο μηχανικό της τοποθεσίας. Ένα πρωτόκολλο επαλήθευσης με δύο άτομα για τον καθημερινό κατάλογο ελέγχου της μηχανής ισορροπίας πίεσης εδάφους για την ενσωμάτωση αγωγών μειώνει σημαντικά την πιθανότητα παράλειψης ελαττωμάτων πριν από την έναρξη της εκσκαφής.