Ce verificare zilnică previne supraexcavarea la o mașină de împingere a țevilor cu echilibru de presiune a terenului?

Supraexcavarea este unul dintre cele mai grave riscuri în tunelare mecanizată și este deosebit de periculoasă atunci când se operează o masina de ridicare a țevilor de echilibrare a presiunii pământului . Atunci când volumul de sol extras depășește profilul proiectat de excavare, tasarea suprafeței, golurile și deteriorarea structurii pot apărea rapid. O rutină disciplinată de inspecție zilnică este singura metodă cea mai sigură de a identifica condițiile care duc la excavare excesivă înainte de prima împingere a zilei. Înțelegerea exactă a parametrilor care trebuie verificați — și a motivelor pentru care aceștia sunt importanți — pune operatorii în controlul terenului, nu într-o poziție de reacție față de acesta.

Mașina de împingere a conductelor cu echilibrare a presiunii terenului este proiectată pentru a menține echilibrul între pământul excavat din interiorul camerei capului de foraj și presiunea terenului înconjurător. Atunci când acest echilibru este perturbat — fie datorită unei viteze incorecte a transportorului elicoidal, fie datorită senzorilor de presiune defectuoși, fie datorită uneltelor de foraj uzate — poate avea loc o excavare excesivă, fără semne vizibile de avertizare la suprafață. O verificare zilnică structurată a mașinii de împingere a conductelor cu echilibrare a presiunii terenului evaluează fiecare sub-sistem critic înainte de reluarea excavării, creând o bază de referință constantă pe care operatorii și inginerii o pot urmări de la o schimbă la alta.

Verificări ale sistemului de monitorizare a presiunii terenului

Calibrarea senzorilor și verificarea punctului zero

Mașina de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii pământului se bazează pe senzori de presiune instalați în peretele etanș pentru a citi în timp real presiunea din cameră. Înainte de fiecare schimb de lucru, operatorii trebuie să verifice dacă toți senzorii de presiune montați pe peretele etanș al mașinii de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii pământului indică valori în intervalul lor calibrat. Un senzor care a derivat de la punctul zero va afișa valori false ale presiunii din cameră, determinând sistemul de control să permită transportorului elicoidal să evacueze mai mult material decât necesită terenul. Verificările zilnice de calibrare ale mașinii de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii pământului trebuie să includă resetarea punctului zero, compararea cu valoarea finală înregistrată în schimbul anterior și o inspecție fizică a orificiilor senzorilor pentru blocare sau pătrunderea umidității.

Când mașina de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii pământului înregistrează valori ale presiunii care par inconsistente cu profilul geologic așteptat pentru acel segment de forare, operatorii trebuie să considere acest lucru ca un avertisment imediat. Fluctuațiile de presiune la mașina de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii pământului care depășesc cu mai mult de zece procente intervalul țintă proiectat înainte de începerea excavării indică o posibilă defecțiune a senzorului sau o schimbare a condițiilor terenului în timpul nopții. Ambele scenarii necesită investigație înainte ca mașina de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii pământului să reia împingerea.

Verificarea alarmei și a afișajului panoului de comandă

Fiecare mașină de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii pământului este echipată cu un panou de comandă central care colectează date privind presiunea, cuplul, viteza de avans și rotația transportorului elicoidal. Verificarea zilnică trebuie să confirme că toate ecranele de afișare ale mașinii de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii pământului funcționează corect și că nu există alarme neconfirmate din schimbul anterior care să rămână active. Alarmele mutate pe modul „silence”, dar nerezolvate, la mașina de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii pământului constituie o cauză principală a omiterii evenimentelor de supraexcavare, deoarece operatorii presupun că situația a fost remediată, deși nu este așa.

Inspeția capului de tăiere și a transportorului elicoidal

Evaluarea uzurii capului de tăiere și a rezistenței la rotație

Uneltele de tăiere uzate de la mașina de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii terenului modifică treptat și imprevizibil geometria săpăturii. Un cuțit care și-a pierdut ascuțimea creează o față de tăiere neregulată, ceea ce poate duce la creșterea volumului de sol afânat care pătrunde în camera mașinii de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii terenului, depășind rata proiectată. Fiecare verificare zilnică trebuie să includă analiza tendinței cuplului: dacă mașina de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii terenului a necesitat un cuplu al capului de tăiere semnificativ mai mare spre finalul turnului anterior, este probabil ca uzura cuțitelor să contribuie la această situație. Atunci când este posibil, inspecția vizuală directă a marginilor discului de tăiere de la mașina de împingere a tuburilor cu echilibrare a presiunii terenului oferă evaluarea cea mai fiabilă a uzurii.

Testul de rezistență la rotație se efectuează punând în funcțiune capul de foraj al mașinii de forare cu presiune de pământ la viteză redusă, fără forță de avans, și observând valorile cuplului. O creștere bruscă a cuplului, în absența rezistenței solului, indică prezența unor deșeuri încărcate între capul de foraj și carcasă în mașina de forare cu presiune de pământ, care trebuie eliminate înainte de începerea excavării. Lăsarea deșeurilor în locul lor poate provoca devierea capului de foraj, lărgind conturul de excavare al mașinii de forare cu presiune de pământ dincolo de toleranțele specificate.

Verificarea poartelor transportorului elicoidal și a debitului de evacuare

Transportorul cu melc al mașinii de împingere tubulară cu echilibrare a presiunii pământului este mecanismul principal care controlează viteza cu care materialul excavat părăsește camera. Dacă valva de închidere a transportorului cu melc al mașinii de împingere tubulară cu echilibrare a presiunii pământului este parțial blocată în poziția deschisă, evacuarea se produce mai rapid decât este intenționat, ceea ce reduce presiunea din cameră și provoacă o excavare excesivă. Verificarea zilnică trebuie să includă un test manual de ciclare a valvei de închidere la mașina de împingere tubulară cu echilibrare a presiunii pământului, pentru a confirma că pozițiile complet deschisă și complet închisă răspund corect. Orice rezistență, întârziere sau deplasare parțială în timpul testului valvei de închidere la mașina de împingere tubulară cu echilibrare a presiunii pământului trebuie corectate înainte de începerea operațiunilor.

Sistemul de împingere și verificarea preliminară a vitezei de avans

Presiunea hidraulică și sincronizarea cilindrilor

Sistemul de împingere al mașinii de forare cu presiune de pământ reglează viteza cu care avansează mașina pe fiecare rotație a capului de forare. Dacă cilindrii hidraulici ai mașinii de forare cu presiune de pământ nu sunt sincronizați, o parte a mașinii avansează mai rapid decât cealaltă, ceea ce conduce la un profil neuniform de săpare și poate provoca săpare excesivă localizată. Înainte de fiecare schimb, operatorii trebuie să verifice dacă toți cilindrii de împingere ai mașinii de forare cu presiune de pământ se extind și se retractă uniform în timpul unui test fără încărcare. Temperatura și presiunea uleiului hidraulic ale mașinii de forare cu presiune de pământ trebuie, de asemenea, înregistrate ca parte a verificărilor zilnice pentru a identifica eventuale scurgeri aflate în dezvoltare sau ineficiențe ale pompei care ar putea afecta controlul vitezei de avans.

Confirmarea setărilor limită pentru viteza de avans

Cele mai moderne mașini de forare cu echilibrul presiunii pământului permit inginerilor să programeze limite maxime ale vitezei de avans legate de pragurile de presiune din cameră. Înainte de începerea excavării, inginerul de schimb trebuie să verifice dacă aceste setări de blocare interconectată pe mașina de forare cu echilibrul presiunii pământului sunt active și corect potrivite cu zona geologică a zilei. O mașină de forare cu echilibrul presiunii pământului care lucrează în soluri aluvionare moi necesită limite mai stricte ale vitezei de avans decât una care lucrează prin argilă rigidă. Nefacerea actualizării acestor setări atunci când condițiile geologice se modifică este o cauză frecventă de bază a evenimentelor de supra-excavare la mașina de forare cu echilibrul presiunii pământului.

Întrebări frecvente

Cât de des trebuie recalibrate senzorii de presiune pe o mașină de forare cu echilibrul presiunii pământului?

Sensoarele de presiune de pe o mașină de împingere a conductelor cu echilibrare a presiunii pământului trebuie verificate la zero la începutul fiecărei schimburi și recalibrate integral conform programului furnizat de producător, de obicei la fiecare 250–500 de ore de funcționare. Dacă orice citire a unui senzor de pe mașina de împingere a conductelor cu echilibrare a presiunii pământului se abate neașteptat, recalibrarea trebuie efectuată imediat, indiferent de intervalul programat.

Care este cauza cea mai frecventă a excavării excesive la o mașină de împingere a conductelor cu echilibrare a presiunii pământului?

Cauza cea mai frecventă este un debit necontrolat al transportorului elicoidal. Atunci când valva de reglare sau viteza de rotație a transportorului elicoidal de pe mașina de împingere a conductelor cu echilibrare a presiunii pământului nu este corelată corespunzător cu presiunea țintă din cameră, mai mult pământ părăsește camera decât poate susține terenul, ceea ce generează goluri și tasări ale suprafeței deasupra traseului de înaintare al mașinii de împingere a conductelor cu echilibrare a presiunii pământului.

Pot fi efectuate verificările zilnice ale unei mașini de forare cu împingere prin tuburi cu echilibrare a presiunii pământului de către operatorul mașinii, în mod individual?

Majoritatea verificărilor zilnice ale unei mașini de forare cu împingere prin tuburi cu echilibrare a presiunii pământului pot fi inițiate de un operator instruit, dar elemente precum semnarea calibrării senzorilor, înregistrarea presiunii sistemului hidraulic și confirmarea blocării ratei de avans necesită, de obicei, verificarea de către un inginer de șantier calificat. Un protocol de verificare de două persoane pentru lista de verificare zilnică a mașinii de forare cu împingere prin tuburi cu echilibrare a presiunii pământului reduce în mod semnificativ riscul de a rămâne nesupravegheate defecțiunile înainte de începerea săpăturii.