คู่มือขั้นสูงสุดสำหรับการก่อสร้างแบบไร้ร่องลึกสมัยใหม่: เทคโนโลยีเครื่องดันท่อ

ทำความเข้าใจกลไกของเครื่องดันท่อ

เครื่องเจาะท่อ ซึ่งมักเรียกกันในอุตสาหกรรมว่าเครื่องเจาะอุโมงค์ขนาดเล็ก (MTBM) เป็นงานวิศวกรรมที่ซับซ้อนที่ออกแบบมาเพื่อติดตั้งท่อใต้ดินโดยไม่จำเป็นต้องขุดพื้นผิวที่กว้างขวาง กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับสถานีแม่แรงไฮดรอลิกที่ทรงพลังซึ่งอยู่ในเพลาปล่อย ซึ่งจะดันส่วนของท่อผ่านดิน ที่ด้านหน้าของสายท่อ จะมีโล่พิเศษหรือหัวตัดสำหรับขุดดิน วิธีการนี้ได้รับความนิยมอย่างมากในสภาพแวดล้อมในเมือง ซึ่งเทคนิค "การตัดและปิด" แบบดั้งเดิมอาจรบกวนการจราจร สร้างความเสียหายให้กับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ หรือต้องมีการบูรณะพื้นผิวภูมิทัศน์ที่มีราคาแพง

ความเที่ยงตรงของเครื่องจักรเหล่านี้ได้รับการดูแลโดยระบบนำทางด้วยเลเซอร์ ลำแสงเลเซอร์ถูกฉายจากเพลายิงไปยังเป้าหมายที่อยู่ภายในแผงป้องกันอุโมงค์ ช่วยให้ผู้ควบคุมสามารถตรวจสอบตำแหน่งของเครื่องจักรได้แบบเรียลไทม์ และทำการปรับเปลี่ยนกระบอกสูบพวงมาลัยได้เพียงเล็กน้อย ด้วยการรักษาความแม่นยำในระดับสูง อุปกรณ์แม่แรงวางท่อจึงสามารถติดตั้งท่อในระยะทางไกลและผ่านทางโค้งที่ซับซ้อนโดยมีค่าเบี่ยงเบนน้อยที่สุดจากการวางแนวที่วางแผนไว้

ส่วนประกอบหลักของระบบแม่แรงแบบไม่มีร่องลึก

เพื่อให้มั่นใจว่าการติดตั้งจะสำเร็จ ส่วนประกอบที่สำคัญหลายๆ ชิ้นจะต้องทำงานในการซิงโครไนซ์ที่สมบูรณ์แบบ ประสิทธิภาพของการทำงานไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับหัวตัดเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับระบบรองรับที่จัดการแรงดัน การหล่อลื่น และการกำจัดดินด้วย ด้านล่างนี้คือองค์ประกอบหลักที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่ามาตรฐาน:

• โล่: กระบอกสูบเหล็กป้องกันที่มีล้อตัดและกลไกการบังคับเลี้ยว ปกป้องเครื่องจักรและผู้ปฏิบัติงานจากแรงดันดิน
• สถานีแม่แรงหลัก: เฟรมไฮดรอลิกสำหรับงานหนักที่ให้แรงขับมหาศาลที่จำเป็นในการดันสายท่อทั้งหมดผ่านดิน
• สถานีแม่แรงระดับกลาง (IJS): ใช้สำหรับการขับเคลื่อนระยะไกล โดยจะวางไว้ระหว่างส่วนของท่อเพื่อกระจายแรงแม่แรงทั้งหมด และป้องกันไม่ให้เกินความจุโครงสร้างของท่อ
• ระบบหล่อลื่น: ฉีดเบนโทไนท์หรือโพลีเมอร์เฉพาะทางเข้าไปในส่วนที่เกิน (ช่องว่างระหว่างท่อกับดิน) เพื่อลดแรงเสียดทาน
• ระบบการจัดการสารละลาย: ในเครื่องจักรแบบสารละลาย ระบบนี้จะหมุนเวียนของไหลไปที่ใบหน้าเพื่อกำจัดเศษที่ขุดออกมา และขนส่งกลับไปยังพื้นผิวเพื่อแยกออกจากกัน

วิธีการเปรียบเทียบ: ความสมดุลของสารละลายกับแรงดันดิน

การเลือกสิ่งที่ถูกต้อง เครื่องดันท่อ ขึ้นอยู่กับสภาพทางธรณีวิทยาของที่ตั้งโครงการเป็นส่วนใหญ่ รูปแบบที่พบบ่อยที่สุดสองรูปแบบคือเครื่อง Slurry Shield และ Earth Pressure Balance (EPB) แต่ละตัวจะจัดการกับความเสถียรของดินและการกำจัดที่แตกต่างกันเพื่อให้แน่ใจว่าหน้าอุโมงค์จะไม่พังทลายลงระหว่างการขับขี่

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการปฏิบัติงานเพื่อความสำเร็จในการขุดอุโมงค์

การประเมินทางธรณีเทคนิคและการเตรียมสถานที่

ก่อนที่เครื่องดันท่อจะแตะพื้น จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ดินอย่างละเอียด การทำความเข้าใจการมีอยู่ของหิน น้ำใต้ดิน หรือสิ่งกีดขวางที่มนุษย์สร้างขึ้น จะช่วยป้องกันไม่ให้เครื่องจักร "แข็งตัว" หรือการสึกหรอของเครื่องมือมากเกินไป วิศวกรต้องตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าเพลาส่งและรับมีโครงสร้างแข็งแรงและสามารถทนต่อแรงกดต้านที่เกิดจากกระบอกสูบหลักที่ติดกับผนังด้านหลังได้

การจัดการความต้านทานแรงเสียดทาน

แรงเสียดทานเป็นศัตรูหลักของการดันท่อทางไกล เมื่อความยาวของไปป์ไลน์เพิ่มขึ้น แรงที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายท่อก็จะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ เพื่อต่อสู้กับสิ่งนี้ ผู้ปฏิบัติงานจะต้องรักษา "พื้นที่วงแหวน" ที่เต็มไปด้วยการหล่อลื่นอย่างสม่ำเสมอ การตรวจสอบแรงดันในการดันอย่างต่อเนื่องถือเป็นสิ่งสำคัญ แรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันมักบ่งบอกถึงความล้มเหลวในการหล่อลื่นหรือการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของดิน ซึ่งจำเป็นต้องดำเนินการแก้ไขทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ส่วนคอนกรีตหรือท่อเหล็กเสียหาย