Použití pryžových airbagů v TBM Breakout a utěsnění proti zemnímu tlaku

Znalosti oboru

V projektech výstavby tunelů využívajících stroje na vyvrtávání tunelů (TBM) je jednou z nejkritičtějších a technicky nejnáročnějších fázíproces odtržení, když TBM vystoupí z půdy nebo horninové vrstvy do šachty nebo pracovní komory.

Během této fáze se kontrola zemního tlaku a zabránění pronikání půdy nebo vody stává hlavním technickým problémem. Chcete-li tento problém vyřešit,nafukovací gumové airbagy se široce používají jako flexibilní tlakové-řešení blokující a těsnící mezi TBM a okolními vrstvami země.

Technické pozadí: Kontrola tlaku během TBM Breakout

Když se TBM přiblíží k výstupnímu bodu

Kolem štítu zůstává aktivní zemní tlak

Půda nebo voda se mohou dostat do pracovního prostoru

Tuhé konstrukce se samy o sobě nemohou plně přizpůsobit nepravidelným mezerám

Nadměrné namáhání může poškodit těsnicí systémy nebo konstrukční součásti

Proto aflexibilní a kontrolovatelné těsnicí médiumje zapotřebí k dočasnému blokování zemního tlaku a stabilizaci oblasti průlomu.

Montážní poloha airbagu

V praktických technických aplikacích je pryžový airbag:

Instalovánomezi štítem TBM a okolní zemní vrstvou

Umístěný nabreakout rozhraní, kde TBM vyjíždí z tunelu

Nachází se mezi konstrukcí štítu a pryžovými těsnícími deskami nebo okolní zeminou

Toto umístění umožňuje airbagu působit přímo proti zemnímu tlaku při zachování kontrolované deformace.

Hlavní funkce: Blokování a těsnění zemního tlaku

Primární úlohou airbagu je:

Blokujte tlak z okolních vrstev půdy nebo hornin

Jednat jako adočasná těsnící konstrukce

Zabraňte náhlému přítoku půdy, vody nebo kejdy

Stabilizujte pracovní prostředí během úniku TBM

Z technického hlediska airbag funguje jako apružná tlaková bariéra, podobně jako deformovatelné těsnění.

Princip fungování airbagu

Během provozu:

Airbag je nainstalován ve své určené poloze před prasknutím

Inflace začíná pozvolna, obvykle začíná vkolem 0,01 MPa

Po vyvinutí vnitřního tlaku airbag rychle zpevní a{0}}zatíží

Airbag se rozpíná, aby vyplnil nepravidelné mezery mezi TBM a zemí

Zemní tlak je rovnoměrně odoláván a redistribuován skrz povrch airbagu

Na rozdíl od tuhých součástí se airbag přizpůsobí nerovnému povrchu a udržuje účinný kontakt.

Výhody použití airbagů v TBM Breakout

Ve srovnání s tradičními metodami pevného těsnění nabízejí pryžové airbagy několik výhod:

Pružná deformace pod tlakem

Rovnoměrné rozložení zátěže

Snížené riziko lokální koncentrace stresu

Vylepšený těsnící výkon v nepravidelných prostorách

Jednoduchá kontrola inflace a{0}}úprava na místě

Díky těmto vlastnostem jsou airbagy zvláště vhodné pro složité geologické podmínky.

Typická inženýrská zkušenost

V několika projektech tunelování štítů byly airbagy úspěšně použity k:

Pomozte utěsnění při proražení TBM

Podepřete pryžové těsnicí desky působením síly směrem nahoru

Stabilizujte rozhraní mezi TBM a zemními vrstvami

Zvyšte celkovou bezpečnost během kritických fází výstavby

Jejich výkon se ukázal jako spolehlivý v reálných stavebních podmínkách.

Závěr

V projektech tunelování TBM, zejména během průlomových operací,pryžové airbagy hrají zásadní roli jako flexibilní řešení utěsnění a blokování tlaku-.
Jsou instalovány mezi TBM a okolními vrstvami, účinně odolávají zemnímu tlaku a zvyšují bezpečnost stavby.

Vzhledem k tomu, že projekty tunelování stále narůstají v rozsahu a složitosti,přizpůsobené pryžové airbagy navržené pro utěsnění průrazů zůstanou důležitou pomocnou součástí v moderním strojírenství TBM.