Fatores que afetam a eficiência do tunelamento do cortador TBM

Ⅰ. Fatores mecânicos que afetam a eficiência de tunelamento dos cortadores TBM

Sob as mesmas condições da máquina e condições geológicas do TBM, a seleção correta dos parâmetros de tunelamento é o principal fator que determina a segurança, velocidade e economia do tunelamento.

Existem 8 parâmetros principais de acionamento do TBM: velocidade da cabeça de corte TBM, torque da cabeça de corte, valor da corrente do motor, força de propulsão, pressão do cilindro de propulsão, velocidade real de tunelamento, penetração (filmagem por revolução) e valor de seleção do potenciômetro de velocidade de propulsão.

Depois de selecionar a velocidade da cabeça do cortador, o único controle direto é selecionar a velocidade de avanço. A escavação é controlada ajustando a velocidade de propulsão. Devido às diferentes condições de rocha, o torque e a propulsão necessários para a condução também são diferentes, e a velocidade de condução real alcançada também é diferente.

Sob a mesma velocidade de condução, o grau de penetração da cabeça de corte TBM em alta velocidade é metade do que em baixa velocidade, e o torque da cabeça de corte e força de propulsão, que são proporcionais ao grau de penetração, são relativamente pequenos.

No entanto, quando a cabeça do cortador está funcionando em alta velocidade, a perturbação na rocha circundante fraca é relativamente grande, o que pode causar instabilidade e colapso da rocha circundante. Neste caso, a principal escolha para a velocidade de rotação da cabeça do cortador é de baixa velocidade.

Os fatores da máquina que geralmente afetam o desempenho da máquina de perfuração do túnel incluem a força de propulsão de cada cortador TBM, o grau de desgaste do cortador, o espaçamento do cortador, o diâmetro do cortador, torque, velocidade rotacional, diâmetro e curvatura da cabeça de corte, força de propulsão TBM, equipamento de suporte traseiro, A capacidade da máquina para lidar com grandes rochas, e a estabilidade da resistência de choque e vibração, etc.

GmbH. Fatores geológicos que afetam a eficiência de tunelamento dos cortadores TBM

1. a força da rocha

TBM é projetado aproveitando o fato de que a resistência à tração e a resistência ao cisalhamento da rocha são significativamente menores do que a resistência à compressão. A resistência à compressão é um dos principais fatores geológicos que afetam a eficiência do tunelamento do TBM.

2. resistência ao desgaste da rocha

A prática de engenharia de um grande número de túneis de construção TBM no mundo mostra que o desgaste do cortador de rolos TBM tem um grande impacto na eficiência da escavação tbm e na economia da escavação.

No entanto, não é suficiente julgar e prever o desgaste do cortador apenas de acordo com a resistência à compressão da rocha, e a dureza da rocha e o tamanho e a quantidade de partículas de quartzo contidas na rocha devem ser considerados.

3. integridade da rocha

O grau de desenvolvimento do plano estrutural da massa rochosa (juntas, roupas de cama, lamelas e pequenas falhas), ou seja, o grau de fissura da massa rochosa ou a integridade da massa rochosa tem uma ótima relação com a eficiência da escavação, Que é outro fator geológico importante que afeta a eficiência de trabalho dos cortadores de TBM.

Para massas de rocha com a mesma ou similar resistência à compressão, dureza e resistência ao desgaste da rocha, o desenvolvimento de planos estruturais é diferente, e a velocidade de escavação líquida de TBM será significativamente diferente.

4. Outros fatores

(1) Influência da zona de fratura de falha na eficiência do tunelamento TBM

Durante a escavação do cortador TBM, quando a quantidade de lastro é grandemente aumentada, a velocidade de escavação é acelerada, o empuxo é reduzido e a força de reação de suporte é reduzida, etc., pode ser basicamente determinado que o TBM encontrou uma falha.

(2) Influência da água e lama na eficiência do tunelamento TBM

Devido às características de grande volume de água, alta pressão da água e forte rapidez, a água repentina (inrush) geralmente leva à instabilidade das rochas circundantes, colapsos e até mesmo inundações de túneis, colocando em risco a segurança do pessoal de construção e equipamentos no túnel.

Em todo o túnel e engenharia subterrânea, o túnel construído pelo cortador TBM pode ser apenas uma pequena parte, mas não deve ser ignorado devido ao seu pequeno tamanho.