Χρήση ελαστικών αερόσακων στη στεγανοποίηση TBM Breakout και πίεσης εδάφους

Γνώση του κλάδου

Σε έργα κατασκευής σήραγγας που χρησιμοποιούν μηχανές διάνοιξης σήραγγας (TBM), ένα από τα πιο κρίσιμα και τεχνικά απαιτητικά στάδια είναι ηδιαδικασία διάσπασης, όταν το TBM εξέρχεται από το έδαφος ή τα στρώματα βράχου σε έναν άξονα ή έναν θάλαμο εργασίας.

Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, ο έλεγχος της πίεσης του εδάφους και η αποτροπή της διείσδυσης του εδάφους ή του νερού γίνεται μια σημαντική πρόκληση της μηχανικής. Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος,Οι φουσκωτοί αερόσακοι από καουτσούκ χρησιμοποιούνται ευρέως ως εύκαμπτη πίεση-μπλοκαρίσματος και στεγανοποίησης μεταξύ του TBM και των γύρω στρωμάτων εδάφους.

Μηχανικό υπόβαθρο: Έλεγχος πίεσης κατά τη διάσπαση του TBM

Όταν ένα TBM πλησιάζει το σημείο εξόδου

Η πίεση του εδάφους παραμένει ενεργή γύρω από την ασπίδα

Το έδαφος ή το νερό μπορεί να εισρεύσουν στο χώρο εργασίας

Οι άκαμπτες κατασκευές από μόνες τους δεν μπορούν να προσαρμοστούν πλήρως σε ακανόνιστα κενά

Η υπερβολική καταπόνηση μπορεί να καταστρέψει τα συστήματα στεγανοποίησης ή τα δομικά εξαρτήματα

Επομένως, αεύκαμπτο και ελεγχόμενο μέσο στεγανοποίησηςαπαιτείται για να μπλοκάρει προσωρινά την πίεση του εδάφους και να σταθεροποιήσει την περιοχή απόσπασης.

Θέση τοποθέτησης του αερόσακου

Σε πρακτικές εφαρμογές μηχανικής, ο αερόσακος από καουτσούκ είναι:

Εγκατεστημένομεταξύ της ασπίδας TBM και του περιβάλλοντος στρώματος εδάφους

Τοποθετημένο στοδιεπαφή ξεμπλοκαρίσματος, όπου το TBM εξέρχεται από τη σήραγγα

Βρίσκεται μεταξύ της δομής θωράκισης και των λαστιχένιων πλακών στεγανοποίησης ή του περιβάλλοντος χώματος

Αυτή η τοποθέτηση επιτρέπει στον αερόσακο να δρα απευθείας ενάντια στην πίεση του εδάφους, διατηρώντας παράλληλα ελεγχόμενη παραμόρφωση.

Κύρια λειτουργία: Μπλοκάρισμα και σφράγιση με πίεση εδάφους

Ο πρωταρχικός ρόλος του αερόσακου είναι:

Αποκλείστε την πίεση από τα γύρω στρώματα εδάφους ή βράχων

Λειτουργήστε ως απροσωρινή δομή στεγανοποίησης

Αποτρέψτε την ξαφνική εισροή χώματος, νερού ή πολτού

Σταθεροποιήστε το περιβάλλον εργασίας κατά τη διάρκεια του ξεσπάσματος TBM

Σε μηχανικούς όρους, ο αερόσακος λειτουργεί ως αεύκαμπτο φράγμα πίεσης, παρόμοιο με παραμορφώσιμο σφράγισμα.

Αρχή λειτουργίας του αερόσακου

Κατά τη λειτουργία:

Ο αερόσακος είναι τοποθετημένος στην καθορισμένη θέση πριν από τη διάσπαση

Ο πληθωρισμός αρχίζει σταδιακά, συνήθως ξεκινά απόπερίπου 0,01 MPa

Μόλις εφαρμοστεί εσωτερική πίεση, ο αερόσακος γίνεται γρήγορα σταθερός και αντέχει-

Ο αερόσακος επεκτείνεται για να γεμίσει ακανόνιστα κενά μεταξύ του TBM και της γείωσης

Η πίεση του εδάφους αντιστέκεται ομοιόμορφα και ανακατανέμεται στην επιφάνεια του αερόσακου

Σε αντίθεση με τα άκαμπτα εξαρτήματα, ο αερόσακος προσαρμόζεται σε ανώμαλες επιφάνειες και διατηρεί αποτελεσματική επαφή.

Πλεονεκτήματα της χρήσης αερόσακων στο TBM Breakout

Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους άκαμπτης σφράγισης, οι αερόσακοι από καουτσούκ προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα:

Εύκαμπτη παραμόρφωση υπό πίεση

Ομοιόμορφη κατανομή φορτίου

Μειωμένος κίνδυνος συγκέντρωσης τοπικού στρες

Βελτιωμένη απόδοση στεγανοποίησης σε ακανόνιστους χώρους

Απλός έλεγχος του πληθωρισμού και-προσαρμογή στον ιστότοπο

Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν τους αερόσακους ιδιαίτερα κατάλληλους για περίπλοκες γεωλογικές συνθήκες.

Τυπική Μηχανική Εμπειρία

Σε πολλαπλά έργα θωράκισης σήραγγας, οι αερόσακοι έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για:

Βοηθήστε τη σφράγιση κατά τη διάρκεια της διάσπασης του TBM

Στηρίξτε τις ελαστικές πλάκες στεγανοποίησης παρέχοντας δύναμη προς τα πάνω

Σταθεροποιήστε τη διεπαφή μεταξύ του TBM και των στρωμάτων εδάφους

Βελτιώστε τη συνολική ασφάλεια κατά τα κρίσιμα στάδια κατασκευής

Η απόδοσή τους έχει αποδειχθεί αξιόπιστη υπό πραγματικές συνθήκες κατασκευής.

Σύναψη

Σε έργα διάνοιξης σήραγγας TBM, ειδικά κατά τη διάρκεια εργασιών διάσπασης,οι αερόσακοι από καουτσούκ διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο ως εύκαμπτο διάλυμα στεγανοποίησης και μπλοκαρίσματος{0}}πιέσεως.
Εγκατεστημένα μεταξύ του TBM και των γύρω στρωμάτων, αντιστέκονται αποτελεσματικά στην πίεση του εδάφους και βελτιώνουν την ασφάλεια κατασκευής.

Καθώς τα έργα διάνοιξης σήραγγας συνεχίζουν να αυξάνονται σε κλίμακα και πολυπλοκότητα,εξατομικευμένοι αερόσακοι από καουτσούκ που έχουν σχεδιαστεί για σφράγιση απόσπασης θα παραμείνουν ένα σημαντικό βοηθητικό εξάρτημα στη σύγχρονη μηχανική TBM.