Ломать труб при проходки туннелей.

- Один из самых сложных моментов для инженера по микротуннелю — это услышать «треск» или заметить трещину в трубе при нажатии.

Такой сценарий не только нарушает работу, но и может заблокировать всю линию и погрузить вас в спираль сложных и дорогостоящих технических решений.
Правда в том, что в большинстве случаев проблема не в «материале» самой трубы, а в «условиях реализации», с которыми мы сталкиваемся под землёй.

Что заставляет трубу трескаться вот так?

- Превышение пределов Силы Подъёма: По мере увеличения расстояния увеличивается трение кожи, и если тяга превышает Емкость Джеккинга, разрыв остаётся вопросом времени.

- Недостатки системы смазки (инъекция бентонита): Бентонит — это «душа» туннельного движения. Любая неисправность в впрыске или распределении отверстий превращает трение в прямую и внезапную нагрузку на трубы.

- Проблемы выравнивания и отклонения: любое незначительное отклонение от пути приводит к концентрации нагрузок в одной точке (нагрузка), а не равномерно распределяются по всей окружности связи.

- Неожиданные препятствия: Наличие твёрдых камней или старого бетона перед головой резки действует как «ударная нагрузка», которую можно услышать по всей линии.

- Урегулирование: Когда мы перестаём платить на время, почва «слипывается» в трубах. Перезапуск требует очень высокой начальной тяги, что может вызвать проблемы.

- Ошибки соединения: Резиновое кольцо, если райдер неверный, или уплотнительная древесина при коррозии, нагрузки перемещаются неравномерно между трубами.

Роль инъекции бентонита в тоннельных проектах... Основы устойчивости почвы и качества бурения

В различных методах туннелирования инъекция бентонита остаётся ключевым элементом для обеспечения геологической устойчивости, снижения рисков и обеспечения безопасного и контролируемого продвижения в почве, особенно в районах с высокой чувствительностью или переменным уровнем почвы.

Бентонит играет двойную роль:
? Поддержка почвы и предотвращение оползней
? Оптимизация условий бурения и передача буровой продукции

Таким образом, она является неотъемлемой частью системы безопасности туннелей.

Виды бентонита, используемые в туннелях

1 Бентонит натрия
• Высокая припухлость и вязкость
• Подходит для песчаных и переменных почв
• Помогает создать прочный слой фильтрующего торта, который снижает проницаемость почвы

2 кальций бентонит
• Низкая вязкость
• Подходит для мягких и глинистых почв
• Часто комбинируется с полимерами для повышения производительности

3 бентонит + полимерные системы
• Наиболее эффективны в почвах с высокой проницаемостью
• Уменьшает потери жидкости и повышает контроль поведения на земле

Как справляться с разными типами почвы при раскопке

Песчаная почва
• Требуется более высокая вязкость для регулировки проницаемости
• Цель: Уменьшить потери шлами и предотвратить движение почвы
• Для лучшего контроля предпочтительнее высококачественный бентонит + добавки

Смешанные почвы
• Характеристики меняются между приборами
•Решение:
• Непрерывная корректировка соотношения бентонитов
• Мониторинг эффективности бурения, прессование и изменение смеси при необходимости

Глинистые почвы
• Обычно не требуется высокая вязкость
• Самая важная проблема: липкость и перегрузка резочного оборудования
• Для улучшения аэродинамики используется лёгкий бентонит + полимер

Грубые или с высокой проницаемостью почвы (гравийные/крупные пески)
• Плотная шлам требует высокой плотности
• Цель: предотвращение утечек жидкости + поддержка интерфейса бура
• Добавление PAC или CMC помогает уменьшить потери жидкости

Почему бентонит является необходимым элементом туннелирования?

? Обеспечивает устойчивость почвы вокруг участка бурения
? Снижает вероятность оползня
? Улучшает качество передачи буровой продукции
? Повышает эффективность работы и сокращает простои
? Поддерживает регулярное давление в зоне бурения
? Поддерживает управление путями туннеля и снижает отклонения


Лучшие практики для обеспечения отличной эффективности бентонита

? Периодическое измерение вязкости в болотное время
? Мониторинг плотности и потерь фильтрата
? Корректировка смеси в зависимости от характера каждого участка почвы
? Непрерывная очистка инжекционных линий
? Мониторинг потребления бентонита как доказательства изменения почвы
? Проверяйте реакцию на земле по ходу дела

Если подумать, как работает TBM, вы заметите, что после размещения сегментов между почвой и бетонной облицовкой появляется щель.

Почему существует этот разрыв?
Это происходит потому, что головка резака TBM выкапывает диаметр немного больше внешнего диаметра сегментного кольца. После того как щит TBM продвигается вперёд и кольцо установлено, между экстрадосами сегментов и окружающей поверхностью остаётся кольцевая пустота (обычно от 120 до 200 мм).

Итак; Чем занимается кольцевая затирка?
Кольцевая затирка играет важную роль, заполняя пустоту между сегментной облицовкой тоннеля и почвой, которую образует TBM при прохождении через землю. Он минимизирует поверхностные оседания и контролирует влияние чрезмерных раскопок. Поскольку раствор вводится между выкопанным грунтом и внешней поверхностью сегментной облицовки сборного бетона, он также предотвращает плавание сегментной облицовки, поддерживает передачу радиального напряжения с грунта на облицовку и предотвращает попадание воды как в тоннель, так и в TBM.

Поэтому возникает вопрос: как обеспечить правильное выполнение обратного заполнения и непрерывное заполнение пустоты во время продвижения TBM?
Современные EPB TBM оснащены системами мониторинга для контроля осадков поверхности и искажений грунта, обеспечивая эффективное заполнение кольцевого зазора между облицовкой тоннеля и границей раскопок. Стандартная конструкция смеси для кольцевой затирки включает воду, цемент, бентонит и примеши, такие как замедлятели, стабилизаторы, пластификаторы и ускорители.

Для успешной операции обратного засыпки впрыскиваемый материал должен:
- Зафиксировать сегментную подкладку в конечном положении, предотвращая движение, вызванное как собственным весом, так и тягой ТБМ
- Нести нагрузки, передаваемые грузом резервного поезда TBM
- Обеспечьте немедленное, равномерное соприкосновение между землёй и подкладкой
- Избегайте проколовых нагрузок, применяя симметричное, однородное давление вдоль оболочки
- Дополняйте систему гидроизоляции — если облицовка треснула из-за неправильной установки, засыпка выступает вторичным барьером против проникновения воды

Для достижения этих требований система одновременного засыпки и вводный материал должны соответствовать следующим техническим, эксплуатационным и производительным требованиям:
- Засыпка должна происходить мгновенно, чтобы избежать образования пустот в кольце во время продвижения ТБМ — поэтому оно проводится через сеть труб, встроенных в хвостовую обшивку ТБМ
- Кольцо должно быть равномерно и полностью заполнено, чтобы покрытие было непрерывно связано с окружающим грунтом, делая систему монолитной
- Надёжность системы должна быть гарантирована с точки зрения работоспособности и транспортировки на полном расстоянии доставки
- Введённый материал должен быстро гелеваться после инъекции, так как кольцо формируется постепенно с каждым движением
-Впрыск должен продолжаться в каждом порте до достижения максимального проектного давления, что подтверждает полную заполнение кольца

РОЛЬ ШЛАМОВЫХ НАСОСОВ В ШЛАМОВОЙ МАШИНЕ

Сессия #1 – Введение в шламовый насос

После более чем 25 лет работы в туннельном строительстве я хотел бы начать новую серию материалов о роли насосов для суспензирования в машине для суспензии.

Для сессии #1 давайте начнём с основ.

Суспензия можно разделить на две основные группы: неоседающаяся и осаждающаяся суспензия. Свойства суспензии важны, поскольку размер частиц, оседание, вязкость и износ могут влиять на работу насоса.

В шламовой машине насосы используются для циркуляции суспензии между машиной и сепарационной установкой.

Могут использоваться различные принципы насоса, включая индуктивность Вентури / струйный насос для конкретных задач и центробежный насос, который широко применяется в шламовых машинах.

Насос подает суспензию/воду в камеру для раскопок. Она помогает поддерживать необходимое давление на лице и обеспечивает необходимый поток для раскопок.

Насос для суспензия транспортирует выкопанный суспензия из машины обратно на сепарационную установку.

Оба насоса должны работать вместе для поддержания циркуляции суспензии и поддержки поверхности выемки.

Для центробежных насосов основной принцип работы таков:

Всасасывание > вращение крыльчатого колеса > вольютный корпус > преобразование давления > разряд

По моему опыту, насосы для суспензии — это сердце машины для суспензии. Их характеристики напрямую влияют на стабильность поверхности и производительность, а также являются важным фактором успешного туннелирования.

Эта серия основана на моём практическом опыте. Я не утверждаю, что мой подход — единственный путь. Буду рад услышать разные истории и мнения.

Давайте обсудим это вместе.