Kiểm tra hàng ngày nào giúp ngăn ngừa tình trạng đào quá mức trên máy đẩy ống cân bằng áp lực đất?

Việc đào quá mức là một trong những rủi ro nghiêm trọng nhất trong đào hầm cơ giới, và đặc biệt nguy hiểm khi vận hành máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất. máy đẩy ống cân bằng áp suất đất Khi thể tích đất đào vượt quá mặt cắt đào thiết kế, hiện tượng lún bề mặt, xuất hiện các khoảng rỗng và hư hỏng kết cấu có thể xảy ra nhanh chóng. Việc kiểm tra định kỳ hàng ngày một cách kỷ luật là phương pháp đáng tin cậy nhất để phát hiện sớm các điều kiện dẫn đến đào quá mức trước khi bắt đầu hành trình đẩy đầu tiên trong ngày. Việc hiểu rõ chính xác các thông số nào cần kiểm tra — và lý do vì sao — giúp người vận hành chủ động kiểm soát mặt đất thay vì chỉ phản ứng bị động với nó.

Máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất được thiết kế để duy trì trạng thái cân bằng giữa áp lực đất đào trong buồng đầu khoan và áp lực đất xung quanh. Khi trạng thái cân bằng này bị phá vỡ — dù do tốc độ vít tải không đúng, cảm biến áp lực bị lỗi hay dụng cụ cắt bị mòn — hiện tượng đào quá mức có thể xảy ra mà không có dấu hiệu cảnh báo rõ ràng trên mặt đất. Việc kiểm tra định kỳ hàng ngày đối với máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất bao quát toàn bộ các hệ thống con then chốt trước khi tiếp tục công tác đào, từ đó thiết lập một chuẩn mực nhất quán để người vận hành và kỹ sư có thể theo dõi từng ca làm việc.

Kiểm tra Hệ thống Giám sát Áp lực Đất

Hiệu chuẩn Cảm biến và Xác minh Điểm Không

Máy đẩy ống cân bằng áp lực đất hoạt động dựa trên các cảm biến áp suất được lắp đặt trên vách ngăn để đọc giá trị áp suất buồng theo thời gian thực. Trước mỗi ca vận hành, người vận hành phải kiểm tra để đảm bảo tất cả các cảm biến áp suất trên vách ngăn của máy đẩy ống cân bằng áp lực đất đều hiển thị giá trị nằm trong phạm vi đã hiệu chuẩn. Một cảm biến bị lệch khỏi điểm zero sẽ hiển thị sai giá trị áp suất buồng, khiến hệ thống điều khiển cho phép băng tải xoắn xả ra lượng vật liệu nhiều hơn mức cần thiết từ mặt đất. Việc kiểm tra hiệu chuẩn hàng ngày đối với máy đẩy ống cân bằng áp lực đất cần bao gồm việc thiết lập lại điểm zero, so sánh với giá trị cuối cùng đã ghi nhận ở ca trước và kiểm tra trực quan các cổng cảm biến để phát hiện tắc nghẽn hoặc xâm nhập độ ẩm.

Khi máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất ghi nhận các giá trị áp lực dường như không phù hợp với đặc điểm địa chất dự kiến cho đoạn đào đó, người vận hành cần coi đây là cảnh báo khẩn cấp. Các dao động áp lực trên máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất vượt quá phạm vi mục tiêu thiết kế hơn 10% trước khi bắt đầu đào cho thấy khả năng xảy ra sự cố cảm biến hoặc thay đổi điều kiện mặt đất trong đêm. Cả hai tình huống này đều yêu cầu điều tra kỹ lưỡng trước khi máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất tiếp tục thực hiện lực đẩy.

Xác minh cảnh báo và hiển thị trên bảng điều khiển

Mỗi máy đẩy ống cân bằng áp lực đất đều được trang bị một bảng điều khiển trung tâm để tổng hợp dữ liệu về áp lực, mô-men xoắn, tốc độ đẩy tiến và tốc độ quay của băng tải vít. Việc kiểm tra hàng ngày phải xác nhận rằng tất cả các màn hình hiển thị trên máy đẩy ống cân bằng áp lực đất đều hoạt động đúng và không còn bất kỳ cảnh báo nào từ ca làm việc trước đó chưa được xác nhận. Các cảnh báo đã tắt tiếng nhưng chưa được xử lý trên máy đẩy ống cân bằng áp lực đất là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến việc bỏ sót các sự kiện đào quá mức vì người vận hành giả định rằng tình trạng đã được khắc phục trong khi thực tế thì chưa.

Kiểm tra đầu cắt và băng tải vít

Đánh giá mài mòn đầu cắt và lực cản quay

Các dụng cụ cắt bị mòn trên máy đẩy ống cân bằng áp lực đất làm thay đổi hình học đào hào dần dần và không thể dự đoán được. Một lưỡi cắt đã mất độ sắc sẽ tạo ra mặt cắt không đồng đều, dẫn đến việc tăng thể tích đất bị xáo trộn đi vào buồng của máy đẩy ống cân bằng áp lực đất vượt quá tốc độ thiết kế. Mỗi lần kiểm tra hàng ngày cần bao gồm việc đánh giá xu hướng mô-men xoắn: nếu mô-men xoắn đầu cắt của máy đẩy ống cân bằng áp lực đất tăng rõ rệt về cuối ca làm việc trước đó, thì khả năng cao là do các lưỡi cắt bị mòn gây ra. Khi có thể tiếp cận, việc kiểm tra trực quan các mép đĩa cắt trên máy đẩy ống cân bằng áp lực đất sẽ cung cấp đánh giá mức độ mòn đáng tin cậy nhất.

Việc kiểm tra lực cản xoay được thực hiện bằng cách vận hành đầu cắt của máy đẩy ống cân bằng áp lực đất ở tốc độ thấp mà không có lực đẩy tiến và quan sát các chỉ số mô-men xoắn. Sự gia tăng đột ngột của mô-men xoắn mà không có lực cản từ đất cho thấy có vật liệu lạ kẹt giữa đầu cắt và thân khiên của máy đẩy ống cân bằng áp lực đất, điều này phải được loại bỏ trước khi bắt đầu đào. Việc để vật liệu lạ tồn tại có thể gây ra hiện tượng lệch đầu cắt, làm mở rộng phạm vi đào của máy đẩy ống cân bằng áp lực đất vượt quá dung sai quy định.

Kiểm tra cửa vít tải và lưu lượng xả

Băng tải xoắn ốc của máy đẩy ống cân bằng áp lực đất là cơ cấu chính điều khiển tốc độ vật liệu đào thải ra khỏi buồng. Nếu van cửa trên băng tải xoắn ốc của máy đẩy ống cân bằng áp lực đất bị kẹt một phần ở vị trí mở, việc xả vật liệu sẽ diễn ra nhanh hơn mức dự kiến, làm giảm áp suất trong buồng và gây hiện tượng đào quá mức. Việc kiểm tra hàng ngày phải bao gồm thử nghiệm chu kỳ thủ công van cửa trên máy đẩy ống cân bằng áp lực đất để xác nhận rằng các vị trí mở hoàn toàn và đóng hoàn toàn phản hồi đúng. Mọi hiện tượng cản trở, trễ hoặc hành trình không đầy đủ trong quá trình thử van cửa trên máy đẩy ống cân bằng áp lực đất đều phải được khắc phục trước khi bắt đầu vận hành.

Hệ thống đẩy và kiểm tra trước tốc độ tiến

Áp suất thủy lực và đồng bộ hóa xi-lanh

Hệ thống đẩy của máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất điều khiển tốc độ tiến của máy trên mỗi vòng quay của đầu khoan. Nếu các xi-lanh thủy lực trên máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất không được đồng bộ, một bên máy sẽ tiến nhanh hơn bên kia, tạo ra mặt cắt đào không đều có thể dẫn đến đào quá mức cục bộ. Trước mỗi ca làm việc, người vận hành cần kiểm tra để đảm bảo tất cả các xi-lanh đẩy trên máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất đều duỗi ra và thu vào đồng đều trong thử nghiệm chạy không tải. Nhiệt độ và áp suất dầu thủy lực trên máy khoan đẩy ống cân bằng áp lực đất cũng cần được ghi lại như một phần của kiểm tra hàng ngày nhằm phát hiện sớm các rò rỉ hoặc hiệu suất bơm suy giảm có thể ảnh hưởng đến việc kiểm soát tốc độ tiến.

Xác nhận cài đặt giới hạn tốc độ tiến

Hầu hết các máy khoan ống cân bằng áp lực đất hiện đại đều cho phép kỹ sư lập trình giới hạn tốc độ đẩy tối đa gắn với ngưỡng áp lực buồng. Trước khi bắt đầu đào, kỹ sư ca làm việc phải xác nhận rằng các cài đặt liên động này trên máy khoan ống cân bằng áp lực đất đang hoạt động và được thiết lập chính xác phù hợp với vùng địa chất của ngày hôm đó. Một máy khoan ống cân bằng áp lực đất hoạt động trong đất phù sa mềm yêu cầu giới hạn tốc độ đẩy chặt chẽ hơn so với máy làm việc trong đất sét cứng. Việc không cập nhật các cài đặt này khi điều kiện địa chất thay đổi là nguyên nhân gốc phổ biến dẫn đến các sự cố đào quá mức trên máy khoan ống cân bằng áp lực đất.

Câu hỏi thường gặp

Các cảm biến áp suất trên máy khoan ống cân bằng áp lực đất nên được hiệu chuẩn lại với tần suất bao nhiêu lần?

Các cảm biến áp suất trên máy đẩy ống cân bằng áp suất đất cần được hiệu chuẩn về số 0 vào đầu mỗi ca làm việc và hiệu chuẩn lại đầy đủ theo lịch trình của nhà sản xuất, thường là cứ sau 250–500 giờ vận hành. Nếu bất kỳ chỉ số nào từ cảm biến trên máy đẩy ống cân bằng áp suất đất lệch khỏi giá trị dự kiến một cách bất thường, việc hiệu chuẩn lại phải được thực hiện ngay lập tức, bất kể khoảng thời gian hiệu chuẩn định kỳ.

Nguyên nhân phổ biến nhất gây tình trạng đào quá mức trên máy đẩy ống cân bằng áp suất đất là gì?

Nguyên nhân phổ biến nhất là tốc độ xả của băng tải xoắn không được kiểm soát. Khi van cửa hoặc tốc độ quay của băng tải xoắn trên máy đẩy ống cân bằng áp suất đất không được điều chỉnh phù hợp với áp suất mục tiêu trong buồng, lượng đất thoát ra khỏi buồng sẽ vượt quá khả năng chịu tải của mặt đất, dẫn đến hình thành các khoảng rỗng và lún bề mặt phía trên đường đẩy của máy đẩy ống cân bằng áp suất đất.

Các kiểm tra hàng ngày trên máy đẩy ống cân bằng áp lực đất có thể được thực hiện chỉ bởi người vận hành máy hay không?

Hầu hết các kiểm tra hàng ngày trên máy đẩy ống cân bằng áp lực đất có thể do người vận hành đã qua đào tạo thực hiện, nhưng một số hạng mục như xác nhận hiệu chuẩn cảm biến, ghi lại áp suất hệ thống thủy lực và xác nhận liên động tốc độ đẩy thường yêu cầu xem xét bởi kỹ sư hiện trường có trình độ. Việc áp dụng quy trình xác minh bởi hai người đối với danh sách kiểm tra hàng ngày của máy đẩy ống cân bằng áp lực đất giúp giảm đáng kể khả năng bỏ sót các khuyết tật trước khi bắt đầu đào.