Обзор работы ТПМК с грунтопригрузочным покрытием: Принципы работы тоннелепроходческих машин (ТПМК) с балансировкой давления на грунт (EPB) заключаются в одновременном обеспечении немедленной поддержки стен тоннеля и забоя котлована.

Обзор того, как функционируют ТПМК EPB:
Ключевые компоненты и функции

Конструкция с закрытым забоем: ТПМК EPB-относятся к группе закрытых забоев, обеспечивая немедленную поддержку стен туннеля и забоя котлована.

Камера режущей головки: Расположенная в передней части, эта камера отделена от остальной части машины перегородкой, где поддерживается давление удержания для поддержки выемки грунта и уравновешивания давления грунтовых вод.
Гидравлические цилиндры: Эти цилиндры толкают ТПМК вперед, прикладывая усилие к установленной сегментной футеровке, обеспечивая непрерывное продвижение.

Процесс земляных работ
Режущее колесо: режущее колесо разрыхляет почву, которая попадает в камеру выемки. Грунт смешивается с уже присутствующим в камере пластичным грунтом.

Поддержание давления: Усилие от упорных цилиндров передается от напорной перегородки к почве, предотвращая неконтролируемое проникновение в почву. Равновесие достигается, когда почва не может быть дополнительно уплотнена под давлением родной земли и воды.

Удаление материала: Шнековый конвейер (шнек Архимеда) удаляет вынутый материал из камеры. Скорость вращения шнека и поперечное сечение отверстия контролируют количество удаляемого материала, который затем транспортируется по конвейерным лентам.

Футеровка туннелей и затирка швов
Сегментная облицовка: Туннели обычно облицованы стальными или армированными волокном сегментами, расположенными под атмосферным давлением монтажниками за герметической переборкой и временно закрепленными болтами.
Инъекция раствора: раствор непрерывно впрыскивается в зазор между внешней стороной сегмента и породой, обеспечивая плотное прилегание и поддержку.

Принцип EPB
Давление в грунте: Грунт, удерживаемый в камере режущей головки, находится под давлением, чтобы сбалансировать давление грунта, поддерживая забой котлована. Добавки могут быть введены впрыски, чтобы сделать порчу более пластичной, снижая трение и поддерживая давление удержания.

Поддержка лица и периферии: Равномерная поддержка поверхности достигается за счет извлеченного грунта и добавок. Поддержка периферии может быть улучшена путем введения продуктов через отверстия экрана.

Герметизация и переналадка: Для ручной работы в камере режущей головки может быть создан уплотнительный осадок с использованием бентонитового раствора. Конструкция ТПМК позволяет быстро переключаться между закрытым и открытым режимами.

Управление перемещениями почвы и потерями грунта
Потеря грунта: Прокладка туннеля приводит к смещению грунта, что приводит к «потере грунта» или «потере объема». Это происходит в три этапа:
Потеря лица: Продольное движение грунта в забои тоннеля.
Потеря щита: Радиальное перемещение грунта в зазор, образовавшийся в результате перерезания ТПМК.