เหตุใดผู้รับเหมาจึงไว้วางใจเครื่องป้องกันความสมดุลของสารละลายสำหรับการขุดอุโมงค์บนพื้นเปียก

ทำความเข้าใจว่าเครื่อง Slurry Balance Shield จัดการกับแรงดันน้ำสูงได้อย่างไร

เมื่อขุดอุโมงค์ผ่านดินเนื้ออ่อนที่อุดมไปด้วยน้ำ เช่น ดินเหนียวอิ่มตัว ตะกอนดิน หรือตะกอนทราย แรงดันน้ำใต้ดินกลายเป็นภัยคุกคามที่ใหญ่ที่สุดในการเผชิญกับเสถียรภาพ เครื่องป้องกันความสมดุลของสารละลายจะแก้ปัญหานี้ได้โดยการสูบสารละลายเบนโทไนต์สูตรพิเศษเข้าไปในห้องขุดอย่างต่อเนื่อง ของเหลวนี้สร้างแรงดันตอบโต้ที่ตรงกับแรงดันดินและน้ำโดยรอบอย่างสมบูรณ์แบบ ป้องกันการระเบิด หลุมยุบ หรือการทรุดตัวของพื้นดินกะทันหัน ต่างจากระบบปรับสมดุลแรงดันดินที่ต้องอาศัยส่วนผสมของดินที่มีการปรับสภาพ TBM ป้องกันสารละลาย TBM ใช้วงจรไฮดรอลิกแบบปิดที่ให้การควบคุมแรงดันแบบเรียลไทม์ที่แม่นยำ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยที่สุดสำหรับโครงการที่ทำงานอยู่ใต้แม่น้ำ ทางรถไฟ หรือเขตเมืองที่มีประชากรหนาแน่น

หลักการปรับสมดุลแรงดันในสภาวะโลกแห่งความเป็นจริง

แกนหลักของระบบคว้านแบบป้องกันน้ำอยู่ที่ความสามารถในการปรับความหนาแน่นของสารละลายและอัตราการไหลแบบไดนามิกโดยอิงตามการตอบสนองของเซ็นเซอร์ที่ใช้งานอยู่ ทรานสดิวเซอร์แรงดันที่ติดตั้งโดยตรงบนหัวตัดและภายในห้องเพาะเลี้ยงจะส่งข้อมูลต่อเนื่องไปยังคอนโซลควบคุมส่วนกลาง หากแรงดันน้ำใต้ดินเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำหรือสปริงใต้ดิน ระบบปั๊มจะเพิ่มปริมาตรของสารละลายโดยอัตโนมัติเพื่อรักษาสมดุล กฎระเบียบแบบวงปิดนี้ช่วยลดการคาดเดาที่มักรบกวนวิธีการขุดอุโมงค์แบบเปิด ช่วยให้ทีมงานสามารถรักษาอัตราการล่วงหน้าได้อย่างมั่นคงโดยไม่เสี่ยงต่อการพังทลายของหน้าดินหรือการเคลื่อนตัวของดินมากเกินไป

ส่วนประกอบสำคัญที่ช่วยให้เครื่องคว้านอุโมงค์ยอดคงเหลือของคุณทำงาน

เครื่องคว้านอุโมงค์พร้อมวงจรสารละลายเป็นระบบนิเวศทางกลที่มีการบูรณาการอย่างมาก ส่วนประกอบแต่ละชิ้นจะต้องทำงานประสานกันอย่างสมบูรณ์แบบเพื่อจัดการกับดินที่มีฤทธิ์กัดกร่อน จัดการปริมาณการไหลที่สูง และรักษาแรงดันให้สม่ำเสมอ การตัดทอนคุณภาพของส่วนประกอบหรือการเพิกเฉยต่อการปรับปรุงเลย์เอาท์อย่างรวดเร็วทำให้เกิดปัญหาคอขวด การพังทลายบ่อยครั้ง และต้นทุนโครงการที่สูงเกินจริง

การออกแบบหัวตัดและเค้าโครงท่อถนนลาดยาง

หัวกัดไม่เพียงแต่เคี้ยวหินเท่านั้น มันทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นหลักสำหรับกระบวนการปรับสมดุลของสารละลาย การออกแบบที่ทันสมัยประกอบด้วยช่องเปิดห้องที่เหมาะสมที่สุด หัวฉีดฟลัชชิ่งที่วางตำแหน่งอย่างมีกลยุทธ์ และปลายโลหะผสมที่ทนทานต่อการสึกหรอซึ่งป้องกันการอัดแน่นของวัสดุ โดยทั่วไปท่อไอดีและท่อระบายน้ำจะถูกจัดเรียงในรูปแบบวงจรคู่เพื่อให้สามารถสลับได้อย่างราบรื่นระหว่างการทำความสะอาดหรือบำรุงรักษา การกำหนดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสม การเคลือบภายในที่ราบรื่น และมุมโค้งงอที่ลดลงเป็นสิ่งสำคัญในการลดแรงเสียดทานของไฮดรอลิกและป้องกันความเครียดของปั๊มก่อนเวลาอันควร

โรงแยกและวงรีไซเคิล

วัสดุที่ขุดผสมกับสารละลายจะต้องได้รับการประมวลผลอย่างรวดเร็วเพื่อให้สามารถหมุนเวียนของเหลวที่ทำความสะอาดได้ โดยทั่วไปโรงแยกที่ได้รับการออกแบบอย่างดีจะรวมตะแกรงปั่นหยาบ ไฮโดรไซโคลน และขวดแยกแบบแรงเหวี่ยงเพื่อกำจัดทราย ตะกอน และมวลรวมที่มีน้ำหนักมาก จากนั้นเบนโทไนท์ที่นำกลับมาใช้ใหม่จะถูกบำบัดด้วยโพลีเมอร์สดหรือน้ำเพื่อคืนความหนืดเป้าหมายและความถ่วงจำเพาะ หากไม่มีวงจรการรีไซเคิลที่มีการจัดการอย่างเข้มงวด คุณสมบัติของสารละลายจะลดลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้การรองรับผิวหน้าไม่ดี และการสึกหรอของอุปกรณ์ปลายน้ำเร็วขึ้น

อาการสะอึกจากการทำงานที่พบบ่อยและวิธีแก้ไขอย่างรวดเร็ว

แม้แต่ระบบปรับสมดุลแรงดันของสารละลายที่ทันสมัยที่สุดก็ยังต้องเผชิญกับความท้าทายในภาคสนาม การตระหนักถึงสัญญาณเตือนล่วงหน้าและการใช้การแก้ไขตามเป้าหมายจะทำให้อัตราล่วงหน้าคงที่ และป้องกันไม่ให้ปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ลุกลามไปสู่การปิดระบบโดยสมบูรณ์

การบำรุงรักษาตามปกติที่ป้องกันการหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง

การขุดอุโมงค์ที่คาดการณ์ได้นั้นขึ้นอยู่กับกิจวัตรการบำรุงรักษาที่มีระเบียบวินัยโดยสิ้นเชิง การข้ามการตรวจสอบบนแผงป้องกันสารละลาย TBM แทบจะไม่ช่วยประหยัดเวลา เพียงแต่เปลี่ยนงานซ่อมแซมไปสู่กรอบเวลาล่วงหน้าที่สำคัญ ซึ่งทุกๆ ชั่วโมงของความล่าช้าจะรวมค่าขนส่งและค่าแรงเข้าด้วยกัน

• ตรวจสอบฟันของหัวตัดและการสึกหรอของมีดโกนทุกวัน เปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหายก่อนที่จะลดประสิทธิภาพการขุด หรือปล่อยให้มีเศษเข้าไปในวงจรของสารละลาย
• ปรับเทียบเซ็นเซอร์ความดันและมิเตอร์วัดการไหลที่จุดเริ่มต้นของทุกกะเพื่อให้แน่ใจว่าระบบปรับสมดุลของสารละลายจะอ่านได้อย่างแม่นยำภายใต้ภาระภาคพื้นดินที่แตกต่างกัน
• ตรวจสอบข้อต่อท่อส่งน้ำ ปะเก็น และข้อต่อสวมเร็วเพื่อหารอยรั่วขนาดเล็ก ซึ่งจะค่อยๆ ลดประสิทธิภาพของระบบและเพิ่มการสูญเสียน้ำ
• ตรวจสอบความตึงของตะแกรงโรงแยกและกรวยสึกหรอของไฮโดรไซโคลนทุกสัปดาห์ เพื่อรักษาการกำจัดอนุภาคอย่างสม่ำเสมอ และป้องกันการปนเปื้อนของสารละลาย
• อัดจาระบีซีลที่หมุนได้และตัวเรือนแบริ่งทั้งหมดตามข้อกำหนดแรงบิดของผู้ผลิต เพื่อหลีกเลี่ยงการแทรกซึมของสารกัดกร่อนและตลับลูกปืนเสียหายก่อนเวลาอันควร

การปฏิบัติต่อการบำรุงรักษาเป็นวินัยทางวิศวกรรมเชิงรุกมากกว่าวงจรการซ่อมแซมเชิงรับจะเปลี่ยนการส่งมอบโครงการ เมื่อทีมงานจับคู่การบำรุงรักษาที่มีระเบียบวินัยกับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ เครื่องโล่สมดุลสารละลาย ให้อัตราล่วงหน้าที่สม่ำเสมอ การรบกวนภาคพื้นดินน้อยที่สุด และกำหนดเวลาเสร็จสิ้นที่คาดการณ์ได้แม้ในสภาพแวดล้อมใต้ผิวดินที่ท้าทายที่สุด