Udfordringen ved underjordisk byggeri
Forestil dig at skulle installere en stor, robust forsyningstunnel - måske til elkabler, vandrør eller endda en fodgængermetro - lige under en travl bygade eller et delikat naturmiljø. Det er ofte umuligt at grave en traditionel åben rende, eller "cut-and-cover". Det ville forstyrre trafikken, tage lang tid og kunne destabilisere nærliggende bygninger.
Ingeniører havde brug for en smartere, mindre invasiv løsning: en måde at bore vandret på, skubbe et rør på plads og gøre det hele, uden at nogen på overfladen vidste, at en enorm maskine var på arbejde. Det er her skyttegravsfri teknologi kommer ind, og et af dets mest innovative værktøjer er Jordtryksbalance rektangulær rørdonkraftmaskine .
Hvad er Pipe Jacking?
Pipe jacking er en metode til installation af underjordiske rørledninger. I stedet for at grave et massivt hul fra oven, skydes et specielt skjold eller skæremaskine fra en dyb brønd ("affyringsakslen") og borer sig vej til en modtagebrønd. Mens maskinen udgraver, bliver sektioner af rør - nogle gange hundreder af meter lange - skubbet frem bagved af kraftige hydrauliske donkrafte.
Problemet med runde rør
Til visse applikationer, såsom forsyningskorridorer eller store underføringer til køretøjer, en cirkulær tunnel er ineffektiv. En cirkulær tunnel fylder mere under jorden end den brugbare plads, den giver. A rektangulær eller kasseformet tværsnit giver meget bedre pladsudnyttelse, hvilket maksimerer det tilgængelige areal til kabler eller trafik inden for samme udgravningshøjde. Problemet er, at tunnelering af et rektangel er mekanisk meget mere komplekst end at tunnelere en cirkel.
Jordtryksbalanceret rektangulære rørdonkraftmaskine
Maskinens fulde navn beskriver dens komplekse egenskaber:
1. Rektangulær rørdonkraft:
Dette refererer til maskinens form og primære funktion. Den udgraver et kasseformet hul og skubber færdigstøbte rektangulære betonrørsektioner ind. Denne geometri er nøglen til installationer med høj tæthed og fodgængertunneler.
2. Jordtryksbalance (EPB):
Dette er geniet bag operationen. Ved tunneldrift, især i blødt, vådt eller ustabilt underlag (som ler eller sand), skal jordtrykket konstant afbalanceres for at forhindre tunneloverfladen i at kollapse og forhindre vand eller jord i at oversvømme maskinen.
EPB-maskinen opnår dette ved at omdanne den udgravede jord til en pasta eller "jordbehandlings"-materiale. Dette materiale holdes under præcist tryk i maskinens lukkede udgravningskammer og fungerer som en trykprop. Dette modtryk matcher perfekt det omgivende jord- og vandtryk, hvilket sikrer stabiliteten af jorden lige over maskinen. Det er som at have en midlertidig, tryksat væg af snavs, der holder alt på plads, indtil røret er donkraftet fremad.
3. Maskinkomponenter:
Maskinen er i bund og grund en mobil fabrik på forkant. Det omfatter:
- Et rektangulært skærehoved: Dette er forsiden, besat med roterende skæreværktøjer, der sliber jorden væk. Da det er rektangulært, skal skærene arrangeres, så de dækker hele området effektivt.
- Mucking System: Dette flytter den konditionerede jord fra skærekammeret til et bortskaffelsessystem, ofte via et transportbånd, til overfladen.
- Styresystemet: På grund af den rektangulære form er styringen sværere end med en cirkulær maskine. Meget præcise styresystemer og ledforbindelser er nødvendige for at holde maskinen på sin nøjagtige lineære og lodrette bane.
- Hydrauliske donkrafte: Systemets sande kraft. Disse donkrafte sidder i affyringsskakten og leverer den enorme kraft, der er nødvendig for at skubbe hele rørledningen - som kan veje tusindvis af tons - frem i jorden.
Hvorfor denne teknologi betyder noget
Den Jordtryksbalance rektangulær rørdonkraftmaskine repræsenterer et afgørende fremskridt inden for udvikling af byinfrastruktur.
Minimeret overfladeforstyrrelse
Dens skyttegravsfri natur betyder, at projekter kan gennemføres med minimal indvirkning på bylivet. Veje forbliver åbne, virksomheder fortsætter med at operere, og offentligheden er knap opmærksom på det massive byggeri, der finder sted langt under deres fødder.
Øget sikkerhed og effektivitet
Ved at opretholde jordens trykbalance reduceres risikoen for synkehuller eller jordsætning - en stor fare ved underjordisk arbejde - drastisk. Denne stabilitet giver mulighed for at tunnelere meget tættere på eksisterende strukturer, end traditionelle metoder ville tillade.
Bæredygtig infrastruktur
Rektangulære tunneler er fremtidssikrede. De tilbyder en højere kapacitet til forsyningsselskaber og kan nemt rumme opgraderinger eller vedligeholdelse, hvilket gør dem til et vigtigt værktøj til at bygge moderne, bæredygtige byer, der er designet til at håndtere voksende befolkninger og teknologiske krav uden at rive gaderne i stykker.
