Použitie gumených airbagov v TBM Breakout a utesnení zemného tlaku

Znalosti odvetvia

Pri projektoch výstavby tunelov s použitím strojov na vŕtanie tunelov (TBM) je jednou z najkritickejších a technicky náročných etápprelomový proces, keď TBM opúšťa pôdu alebo horninové vrstvy do šachty alebo pracovnej komory.

Počas tejto fázy sa kontrola zemného tlaku a zabránenie prenikaniu pôdy alebo vody stáva hlavnou inžinierskou výzvou. Ak chcete vyriešiť tento problém,nafukovacie gumené airbagy sú široko používané ako flexibilné tlakové-riešenie na blokovanie a tesnenie medzi TBM a okolitými vrstvami zeme.

Technické pozadie: Kontrola tlaku počas prerušenia TBM

Keď sa TBM priblíži k výstupnému bodu

Zemný tlak zostáva aktívny okolo štítu

Pôda alebo voda sa môžu dostať do pracovného priestoru

Samotné tuhé konštrukcie sa nedokážu úplne prispôsobiť nepravidelným medzerám

Nadmerné napätie môže poškodiť tesniace systémy alebo konštrukčné komponenty

Preto aflexibilné a kontrolovateľné tesniace médiumje potrebný na dočasné zablokovanie zemného tlaku a stabilizáciu prielomovej oblasti.

Montážna poloha airbagu

V praktických technických aplikáciách je gumový airbag:

Nainštalovanémedzi štítom TBM a okolitou prízemnou vrstvou

Umiestnené nabreakout rozhranie, kde TBM opúšťa tunel

Nachádza sa medzi konštrukciou štítu a gumovými tesniacimi doskami alebo okolitou pôdou

Toto umiestnenie umožňuje airbagu pôsobiť priamo proti zemnému tlaku pri zachovaní kontrolovanej deformácie.

Hlavná funkcia: Blokovanie a utesnenie zemného tlaku

Hlavnou úlohou airbagu je:

Blokujte tlak z okolitých vrstiev pôdy alebo hornín

Konať ako adočasná tesniaca konštrukcia

Zabráňte náhlemu prítoku pôdy, vody alebo kalu

Stabilizujte pracovné prostredie počas prepuknutia TBM

Z technického hľadiska airbag funguje ako aflexibilná tlaková bariéra, podobne ako deformovateľné tesnenie.

Princíp činnosti airbagu

Počas prevádzky:

Airbag je nainštalovaný vo svojej určenej polohe pred prasknutím

Inflácia začína postupne, zvyčajne odokolo 0,01 MPa

Po pôsobení vnútorného tlaku airbag rýchlo spevní a{0}}zaťaží

Airbag sa roztiahne, aby vyplnil nepravidelné medzery medzi TBM a zemou

Zemný tlak je rovnomerne odolávaný a prerozdeľovaný cez povrch airbagu

Na rozdiel od pevných komponentov sa airbag prispôsobí nerovným povrchom a udržuje efektívny kontakt.

Výhody používania airbagov v TBM Breakout

V porovnaní s tradičnými metódami pevného tesnenia ponúkajú gumové airbagy niekoľko výhod:

Pružná deformácia pod tlakom

Rovnomerné rozloženie zaťaženia

Znížené riziko lokálnej koncentrácie stresu

Zlepšený tesniaci výkon v nepravidelných priestoroch

Jednoduchá kontrola inflácie a{0}}úprava na mieste

Vďaka týmto vlastnostiam sú airbagy obzvlášť vhodné pre zložité geologické podmienky.

Typická inžinierska skúsenosť

Vo viacerých projektoch tunelovania štítov boli airbagy úspešne použité na:

Pomôžte tesneniu pri prelomení TBM

Podopierajte gumené tesniace dosky pôsobením sily smerom nahor

Stabilizovať rozhranie medzi TBM a zemnými vrstvami

Zvýšte celkovú bezpečnosť počas kritických fáz výstavby

Ich výkon sa ukázal ako spoľahlivý v reálnych stavebných podmienkach.

Záver

V projektoch tunelovania TBM, najmä počas prelomových operácií,gumové airbagy zohrávajú kľúčovú úlohu ako flexibilné riešenie tesnenia a{0}}blokovania tlaku.
Inštalované medzi TBM a okolité vrstvy účinne odolávajú zemnému tlaku a zlepšujú bezpečnosť konštrukcie.

Keďže projekty tunelovania neustále narastajú v rozsahu a zložitosti,prispôsobené gumené airbagy určené na utesnenie prierazov zostanú dôležitou pomocnou zložkou v modernom strojárstve TBM.