Катуу тектерде TBM машинасын негизи менен жана бардык тесүү ыкмасынан кандай жагдайларда тезирээк иштейт?

Инженерлер менен долбоордун башчылары катуу тектерде туннель оюу ыкмаларын баалаганда, тездик дээрлик убакытта талкуу ортосунда болот. Бул суроо жөнөкөй гана кайсы ыкма иштеп чыгарылганын аныктоо эмес, башкача айтканда, ал ыкма кандай гана өсүштүн темпин, чыгымдардын эффективдүүлүгүн жана долбоордун жалпы графиктинде нааданын көрсөткүчтөрүн камсыз кылат. ТБМ машинасы туннель оюучу машинасы (TBM) инфраструктуранын өнүгүшүнүн он жылдыктары боюнча тектерди бузуп, алып таштоонун түзүлүштүк таанымын толугу менен өзгөрттү — бул ыкма циклдүү токтотуу менен белгиленип, чополоо жана бардыкка чачылган аткаруу операцияларына каршы, үзгүлтүз, механикаландырылган күч жана так геометрияга негизделген.

ТБМ машинасынын катуу тектерде өзүнүн ылдамдык артышын кандай алганын түшүнүү үчүн туннельдөө циклинин ар бир фазасын карап чыгуу керек — тектер кандай бузулуп, жыгылган материалдар кандай алынып ташталат, колдоо кандай орнотулат жана бул иш-аракеттердин ар бири үзгүлтүсүз механикалык иштөө шарттарында кандай байланышат. Делгич менен жарылтуу бул иш-аракеттерди ырааттуу аткарат, алардын ортосунда милдеттүү үзгүлтүлөр болот. Ал эми ТБМ машинасы бул иш-аракеттердин көпчүлүгүн бир гана, алга жылган системага бириктирет жана анын иштөөсү сейрек токтойт. Бул иштөө ыкмасындагы архитектуралык айырма — компетенттүү катуу тектер шарттарында бул эки ыкманын ар кандай өнүмдүүлүгүн салыштыруунун негизи.

Үзгүлтүсүз кесүү цикли жана токтогон-башталган жарылтуу

ТБМ машинасы өлүк убакытты кандай жоюп жатат

Конвенционалдык бургулоо жана жарылтуу туннелинде иштөө цикли туруктуу түрдө бөлүнгөн. Ишчилер жарылтуу үчүн чокуларды бургулайт, аларга жарылгыч заряддарды жүктөйт, жарылтуу өткөрүлөт, андан кийин түтүндөрдүн чачылып кетишине күтөт, киреп текшерүүгө, чополорду тазалоого жана жарылган материалды алып чыгууга кирет. Бардык бул иштерден кийин гана жер үстүндөгү колдоо орнотулуп, цикл кайталанат. Бир цикл менен туннельдин башы бирден төрт метрге чейин жылжытат, ал эми натыйжалуу эмес күтүү фазалары натыйжалуу иштөөгө кеткен убакытка барабар убакытты талап кылат.

TBM машинасы бул өлтүрүлгөн убакытты механикалык дизайн аркылуу көпчүлүк иштеп жок кылат. Айланып турган кескич башы диск кескичтерди контролдук түрдө талаа күчү менен таш бетине басат, бул ташта чоңойгон трещиналарды түзүп, ташты үзүлүп-чачылып турган үзгүлтүс процесс аркылуу кесет. Кескич башы айланганда, казылып алынган материал туташтырылган конвейерге түздан түшөт жана машина денесинин ичинде жайгашкан конвейер аркылуу үстүнө же ташты жоготуу жерине ташылат. TBM машинасы ар бир алга жылыш циклынан кийин уулунуу үчүн токтоп калбайт, анткени токсикалык газдарды түзүүчү кандайдыр бир эксплозия жок.

Бул иштөөнүн үзгүлтүсүздүгү түз эле жогорку орточо алдыга басуу деңгээлине айланат. Ал эми шахта көтөрүүчүлөр тобу көйгөйсүз шарттарда катуу тектерде бир күндө ондон он беш метрге чейин алдыга баса алат, ал эми ТБМ машинасы ошол эле тектерде жакшы сайланган болсо, бир күндө жыйынтыгында жылдыздан жыйырма метрден элүү метрге чейин же андан да ашык алдыга баса алат — бул тектин бекитилгэндигине, абразивдүүлүгүнө жана жабдуулардын конфигурациясына байланыштуу. Циклдүү токтотулуштардын жок болушу — бул айырмачылыктын эң негизги жана таасир этүүчү фактору.

Айлануу күчү жана тектердин бөлүнүшүнүн эффективдүүлүгү

ТБМ машинасынын кескич башына орнотулган диск кескичтери жогорку концентрацияланган жүктөмдүн астында катуу тектин табигый сыгылбагандыгын пайдалануу үчүн иштелип чыгарылган. Ар бир диск кескичи жогорку түртүү күчүнүн астында — адатта бир кескичке 150–300 килоньютондуу күч таасир этет — тектин бетинде айланып, коңшуларындагы кескичтердин издеринин ортосунда жанылыкчаларды пайда кылат. Тек кесилген кесектер же жалпақ кесектер деп аталган үч бурчтук формадагы кесектерге бөлүнөт. Бул трещиналардын таралуу механизми энергиялык жактан эффективдүү, анткени ал тектин өзүнүн созулуга каршы төзүмсүздүгүн пайдаланат, бирок ага каршы күрөшпөйт.

Буро-взрывдык иште сапатсыз заттар бир убакта компрессиялык жана тартылуу каршылыгын жеңиши керек, жана энергиянын көп бөлүгү продуктивдүү таш бузуу ордуна жер титиртүүсүнө, аба шокунда жана жылуулукка чачылат. ТБМ машинасы механикалык энергияны тескери-таш аралыгында тактап концентрациялайт, бул ошондой эле киргизилген энергиянын көп бөлүгү пайдалуу казып алууга айланат. Чектелбеген компрессиялык прочность 150 МПа дан жогору болгон, өтө катуу, монолиттүү ташта ТБМ машинасынын дисктүү кесүү механизми таштын курчтуулугу жана туруктуу микроструктурасы трещиналардын бүткүл жүзгө таралышын колдоп, взрывдоого караганда иштешүүнүн натыйжалуулугун жогорулатат.

Бирдиктүү таш чыгаруу жана колдоо орнотуу

Арткы системанын дизайн жана үзгүлтсүз материал агымы

TBM машинасынын ылдамдык артышы башкачылыктын өзүнөн гана келбейт. Ошондой эле маанилүү түрдөгү таасир этүүчү фактор — бул машина өзүнүн денесинде чополорду иштетүүнүн интеграциясы. Таштар жүзүндө талкаланганда, башкачылыктын скреберлери жана шелектери талкаланган материалдарды жыйнап, аларды ички транспортерге салат. Бул транспортер материалды машина арт жагына үзгүлтүсүз ташып, андан сыртка чыгып, транспортердин узатылуучу системасына же чополорду бетке ташып чыгаруучу рельстүү вагонеткаларга кошулат.

Буро-взрывдык туннельде жумушчу транспорттук каражаттар менен жүктөрдү ташуу үчүн айрым жүктөгүч транспорттук каражаттар жана ташуу жабдуулары керек, алар туннельдин башына туурасынан кирүүгө тийиш. Буро-взрывдык иштерге баштоодон мурун туннельдин башында адамдар жана жабдуулар толугу менен чыгарылып салынат, андан кийин ортоңку чөйрөнүн коопсуздугу текшерилгеннен кийин ташуу жабдуулары кайра кирет. Бул ырааттуулук логикасы мүнөзүндө жүктөрдү ташуу иштери буро-взрывдык иштер бүткөндөн кийин гана башталат, ал эми буро иштери жүктөрдү ташуу иштери бүткөндөн кийин гана улантылат. ТБМ машинасы бул этаптарды бир убакта иштеген процесстерге бириктирет — туннельди тазалоо жана жүктөрдү ташуу бир убакта, үзгүлтүсүз кыймылда ишке ашырылат.

Бул бириктирилген ыкма ишчи күчтүн керектелүүсүн да белгилүү дәрэжеде азайтат. ТБМ машинасынын бригадасы бир нече өз алдынча иштеген жабдууларды координациялоо үчүн эмес, механикаландырылган системаны башкарат. Ар бир метр илгерилөөгө аз гана адам керектелет, физикалык иштөө шарттары дагы башкарылып турат, бул коопсуздук боюнча инциденттер же адамдардын координациясындагы кечигүүлөрдүн натыйжасында иштөө убактысынын жоголушун азайтат.

Туннельди тазалоо иштерин токтотпой туннельдин түпкүсүн коопсуздукка алып келүү

Брондук ТБМ машинасы менен катуу тектерде туннельдөөдө жер үстүндөгү колдоо орнотулушу кескич башынын брондук астында, андан терең туннельдин ичинде гана жасалат, ал эсептегенде туннельдин алдыңкы жагында иштөө улантылат. Алдыңкы бөлүктөн кийинки бөлүктө машинасында автоматташтырылган курчак иштетүүчү кол менен даярдалган бетон сегменттүү сақылар орнотулушат, ал эсептегенде кескич башы алга жылып турат. Бул параллелдүү иштөө ТБМ машинасынын иштөө мөөнөтүн кыскартуу боюнча дрель жана бардыкка чейин жарылтуу ыкмасына карата эң күчтүү структуралык артыкчылыктарынын бири.

Катуу тектерде дрель жана бардыкка чейин жарылтуу ыкмасы менен туннельдөөдө ар бир жарылтуу циклинен кийин системалык таашыр болтторун орнотуу, токой тормосун жайгаштыруу жана шоткретти түзүү талап кылынат. Бул иштер ишчилер тарабынан кол менен иштетилген же механикаландырылган жабдуулар менен аткарылат, бирок жарылтуу иштөөсү жүрүп турганда же туннельдин алдыңкы бөлүгүндө зыяндуу газдар толгондо аларды аткарууга болбойт. ТБМ машинасы туннельдин колдоо орнотулушу зонасын активдүү кесүү зонасынан өзүнүн физикалык узундугу аркылуу ажыратып, ошол чектөөнү толугу менен жоюп салат.

Натыйжасында TBM машинасы тыгыз колдоо орнотуу талап кылынган таштуу шарттарда да жакында үзгүлтүс алга жылышты сактай алат. Колдоо иштери казылуу убактысынан кемитилбейт; алар параллелде иштейт, бул машина цикл убактысынын казылуу тездигин чагылдырганын, бирок казылуу жана колдоо иштеринин бириктирилген графигин эмес, камсыз кылат.

Таштуу шарттарга ыңгайлуулук жана иштөөнүн алдын ала белгилениши

Неге катуу таш TBM машинасынын иштөөсүнө артыкчылык берет

TBM машинасы үчүн катуу ташты иштөө кыйын болот деген жалпы түшүнүк бар, бирок бул мамиле тереңирээк. Туруктуу катуу таш — башкача айтканда, күчтүү, үзгүлтүс таш массасы жана ири жарыктар зонасынан таза таш — TBM машинасынын эң жогорку алга жылыш тездигин иштөөгө идеалдуу шарттарды түзөт. Таш массасынын бирдиктүүлүгү кескичтердин оптималдык параметрлерде иштөөсүн камсыз кылат, ал эми боштуктар, глина киргизүүлөрү же алдын ала белгиленибей турган жарыктар топтомдору себебинен пайда болгон андай учурдагы жүктөмдүн оңой өзгөрүштөрүнө жол бербейт.

Делгеч менен жарылуу, өзгөрүүчү топуракка ыңгайланууга мүмкүнчүлүк берсе да, катуу ташта пропорционалдык тездик артышын албайт. Катуу ташта делгечте өтө узун убакыт иштөө, жогорку күчтүү бардык чапталган заттар жана жарылуудан кийин көп учурда таштарды тазалоо талап кылынат, булардын баары цикл убакытын узартат. ТБМ машинасынын иштешүү өнүмдүүлүгү таштын күчүнө ыңгайланып, жакшыраат, анткени катуу, бузулгуч таштар дисктүү кескичтердин жүктөмү астында эффективдүүрөөк чирийт. Гранит, базальт, кварцит жана башка ошондой тектерде иштеген долбоорлордо ТБМ машиналарынын алгыга жылышынын тездиги дайым делгеч менен жарылуу ыкмасынан көп ирет жакшы натыйжа берген.

Узун аралыктар боюнча алгыга жылышын тездигинин туруктуулугу

ТБМ машинасынын катуу тектерде иштегендеги стратегиялык жактан эң маанилүү артыкчылыктарынын бири — алдыга жылжу тездигинин алдын ала белгилениши. Курал-жабдыктын иштөөсүн проекттик пландоочулар жана контракт боюнча иш жүргүзүүчүлөр сайтты изилдөөдөн алынган тектердин сапаты боюнча маанилүү дәлдикте алдын ала баалай алышат. Бул алдын ала белгилениш контрактты башкаруу, ресурстарды пландоо, логистикалык координация жана финансылык иштер үчүн маанилүү.

Катуу тектерде шахта ойдуруу жана жарылтуу иштеринин убакыттык планы табигый түрдө көбүрөөк өзгөрмөлүү. Тапшырма бир гана күтүлбөгөн жаракаттануу зонасына, абразивдүү тектердин катуу табакчасына же тургузулган топурактын тургундугусуз болушуна учурап калса, бул проекттин мөөнөтүн көп ичинде узартып жиберет. ТБМ машинасы геологиялык тапшырмалардан толугу менен кутулбаса да, анын механикаларында иштеген табияты системалуу жана контролдолгон жооп чыгарууга мүмкүндүк берет, ошондой эле анын маалымат жыйноо системалары жумуштун алдында жердин өзгөрүшүн реалдуу убакытта маалымдайт.

Узун туннельдик жолдордо — атап айтканда, узундугу үчтөн беш километрге чейинки туннельдик жолдордо — ТБМ машинасынын жалпы ылдамдык артышы чечимдүү болот. Машина үчүн мобилизацияга кеткен убакыт жана салыштырмалуу жогорку капиталдык чыгымдар туннельдин жалпы узундугу боюнча амортизацияланат, ал эми туруктуу күндүк илгерилөө дрелдөө жана шарттагы жарылтуу ыкмасына салыштырғанда баштапкы инвестициялык айырманын ортосунан көп өтөт.

Ишчи күчү, коопсуздук жана графиктин интеграциясы

Колайсыз шарттарга адамдардын таасири азайтылган

ТБМ машинасынын ылдамдык артышы иске ашыруу гана эмес — ал туннельдик иштердин эң коркунучтуу бөлүктөрүнөн адамдарды алып салуудан да келип чыгат. Дрелдөө жана шарттагы жарылтуу ыкмасын колдонгондо ишчилер циклдын ар бир этапында жарылтуу жүзүнө физикалык жетүүгө тийиш: дрелдөө үчүн, заряддоо үчүн, тазалоо үчүн жана колдоо орнотуу үчүн. Ар бир жүзүнө жетүү коркунучтун негизин түзөт, ал эми коопсуздуктун бузулуштары — аз болсо да — убакыттын жоготулушуна алып келет, бул узак мөөнөттүү долбоордо жыйналып барат.

TBM машинасы ишчилердин көпчүлүгүн машина денесинин ичиндеги же арткы жактагы жакшы ойлоп чыгарылган аймакта контролдолгон шарттарда сактайт. Автоматташтырылган кескич башы жана ташуучу системалар таза ташка эң коркунучтуу жакындыкта иштейт. Бул долбоорлордун философиясы окуялардын санын азайтат, бул туурасынан графиктин бүтүндүгүн коргойт. Коопсуздукка байланыштуу иш тохтолтууларын болдурууга умтулган долбоорлор жолдун алдыга чыгуу темпинин баалоосун кайталанган жолдун алдындагы окуялары бар долбоорлорго караганда надёжней сактайт.

Параллель иш агымы жана бригаданын колдонулушу

TBM машинасынын долбоору параллель иш агымдарын камсыз кылат, ал эми бургулоо жана жарылтуу усулдары мындай иш агымдарын камтып албайт. Машина алга жылганда, жер үстүндөгү же арткы бөлүктөгү бригадалар казуу ишин токтотпой-ақ техникалык кызмат көрсөтүү, башкаруу ресурстарын толуктоо, сегменттерди жеткирүү жана логистикалык иштерди аткара алат. Машина бригадасы өзгөчөлөштүрүлгөн ролдорго бөлүнгөн — операторлор, техникалык кызмат көрсөтүүчүлөр, сегменттерди орнотуучу операторлор, конвейерлердин кызмат көрсөтүүчүлөрү — ар бири ырааттуу циклдеги мурунку этапты күтпөй, бир убакта иштейт.

Бул параллелизм график боюнча иштөөнүн натыйжалуулугун көбөйтүүчү фактор болуп саналат. Метро туннелдерин, суу ташуу системаларын же тагдырлардын туннелдерин кургандын кабыл алынган чектелген мөөнөттөрүн туташтыруу үчүн TBM машинасынын долбоору бургулоо жана жарылтуу усулдары менен физикалык жактан ишке ашырылбаган мөөнөттөрдү туташтыра алат.

ККБ

TBM машинасы кайсы түрдөгү катуу тастыкта эң жогорку алга жылыш ылдамдыгын көрсөтөт?

TBM машинасы гранит, гнейс, базальт же кварцит сыяктуу башкача айтканда, таш тектер күчтүү, бирдей жана ичинде чоң токтотулуштар же гилдирек менен толгон жарыктары жок жагдайда иштегенде эң жакшы натыйжа берет. Бул шарттар дисктүү кескичтердин оптималдуу түртүш жана айлануу параметрлери боюнча иштөөсүнө, чириктерди эффективдүү түзүшүнө жана жакшы турган жүзүнүн шарттарын түзүшүнө мүмкүндүк берет. Таш массасында бирдейлик канчалык көп болсо, TBM машинасы күндөлүк максималдуу илгерилетүүнү ошончолук надёждуу сактай алат.

TBM машинасы күчтүү ташта да уздунчу иштейби?

Бул ар бир жагдайда болбойт. Кыска туннелдер үчүн, көп учурда багыттары өзгөрүп турган татаал трассалар үчүн же көп санда тектоникалык сызыктары бар, шарттары көп өзгөрүп турган тектерде иштеген долбоорлор үчүн дрилл жана бласт методунун эсээси чыдамдуулугу компенсациялоочу артыкчылыктарды берет. Бирок, терең жана туруктуу катуу тектер аркылуу узун, түз же жалгыз гана жумшак ийилген туннелдерди кургандын ордуна ТБМ машинасы машина толук иштеп, логистикалык тизмек түзүлгөндөн кийин баардык учурда тезирээк иштейт. ТБМ машинасы экономикалык жана график боюнча артыкчылыкка ээ болгон туннельдин чегине жетиши үчүн керектүү узундук долбоордун өзгөчөлүктөрүнө жараша адатта бирден үч километрге чейин бааланат.

Кескичтердин кызмат көрсөтүшү катуу тектерде ТБМ машинасынын ылдамдыгына кандай таасир этет?

Дисктүү кескичтердин тозушу абразивдүү катуу тектерде ТБМ машинасы үчүн негизги техникалык кызмат көрсөтүү чалгынын бири. Кескичтердин тозушу же зыян көрүшү кесүүнүн эффективдүүлүгүн сактоо үчүн аларды алмаштырууну талап кылат, бул кескичтерди текшерүү жана алмаштыруу үчүн машина токтотулушу керек. Кварцит сыяктуу абразивдүү тектерде кескичтердин чыгымы жогорку болуп, техникалык кызмат көрсөтүү аралыгы кыска болот. Бирок, заманбап ТБМ машиналарынын конструкциясы кескичтерди тез алмаштыруу ыкмаларын камтыйт, жосолгон техникалык кызмат көрсөтүү токтотулуштары дрелдеп жана жарылтап иштөөдө ошол эле аралыкта жыйланган жосолгон эмес кечиктирүүлөргө караганда кыска жана ишенимдүүрөөк.

Катуу тектерде тоннельдөө үчүн ТБМ машинаны тандоо алдында кандай долбоордук маалыматтар даярдалышы керек?

Сайтты изилдөөнүн ичинде бир оң жактагы кысым күчү, Бразилиялык тартылуу күчү, таштын абразивдүүлүк индекси, чатактардын аралыгы жана багыты, суу астындагы шарттар жана негизги жарыкча же чекит зоналарынын болушу боюнча таш массасынын деталдуу сыйпаттамасы кирет. Бул маалымат ТБМ машинасынын техникалык сапатына, анын ичинде кескич башынын кысым күчүнө, кескичтин түрүнө жана аралыгына, щиттин конструкциясына жана резервдик системанын конфигурациясына туураланат. Точнуу геотехникалык маалымат — белгилүү бир долбоордо ТБМ машинасынын күтүлгөн ылдамдык артышын камсыз кылууга мүмкүндүк бергенде эң маанилүү киргизүү фактору.