Factores que afectan la eficiencia del túnel de TBM

Ⅰ. Factores mecánicos que afectan la eficiencia de los cortadores de tunelización TBM

Bajo las mismas condiciones de la máquina y condiciones geológicas de TBM, la selección correcta de los parámetros de tunelización es el principal factor que determina la seguridad, la velocidad y la economía de los túneles.

Hay 8 parámetros de conducción principales de TBM: velocidad de la cabeza del cortador TBM, par de la cabeza del cortador, valor de la corriente del motor, fuerza de propulsión, presión del cilindro propulsor, velocidad de tunelización real, penetración (imágenes por revolución) Y el valor de selección del potenciómetro de velocidad de propulsión.

Después de seleccionar la velocidad de la cabeza del cortador, el único control directo es seleccionar la velocidad de avance. La excavación se controla ajustando la velocidad de propulsión. Debido a las diferentes condiciones de roca, el par y la propulsión necesarios para la conducción también son diferentes, y la velocidad de conducción real lograda también es diferente.

Bajo la misma velocidad de conducción, el grado de penetración de la cabeza del cortador TBM a alta velocidad es la mitad de eso a baja velocidad, y el par de la cabeza del cortador y la fuerza de propulsión, que son proporcionales al grado de penetración, son relativamente pequeños.

Sin embargo, cuando el cabezal de corte está funcionando a alta velocidad, la perturbación de la débil roca circundante es relativamente grande, lo que puede causar inestabilidad y colapso de la roca circundante. En este caso, la opción principal para la velocidad de rotación de la cabeza del cortador es la baja velocidad.

Los factores de la máquina que generalmente se consideran que afectan el rendimiento de la tuneladora incluyen la fuerza de propulsión de cada cortador TBM, el grado de desgaste del cortador, el espaciado del cortador, el diámetro del cortador, par, velocidad de rotación, diámetro y curvatura de la cabeza del cortador, fuerza de propulsión TBM, equipo de soporte trasero, La capacidad de la máquina para manejar rocas grandes, y la estabilidad de la resistencia de choque y vibración, etc.

Sucer. Factores geológicos que afectan la eficiencia de los cortadores de tunelización TBM

1. La fuerza de la roca

TBM está diseñado aprovechando el hecho de que la resistencia a la tracción y la resistencia al corte de la roca son significativamente más pequeñas que la resistencia a la compresión. La resistencia a la compresión es uno de los factores geológicos clave que afectan la eficiencia de tunelización de TBM.

2. resistencia al desgaste de la roca

La práctica de ingeniería de un gran número de túneles de construcción TBM en el mundo muestra que el desgaste del cortador de rodillos TBM tiene un gran impacto en la eficiencia de la excavación TBM y la economía de la excavación.

Sin embargo, no es suficiente juzgar y predecir el desgaste del cortador solo de acuerdo con la resistencia a la compresión de la roca, Y se debe considerar la dureza de la roca y el tamaño y la cantidad de partículas de cuarzo contenidas en la roca.

3. Integridad de la roca

El grado de desarrollo del plano estructural de la masa rocosa (articulaciones, ropa de cama, laminillas y pequeñas fallas), es decir, el grado de fisura de la masa rocosa o la integridad de la masa rocosa tiene una gran relación con la eficiencia de la excavación, Que es otro factor geológico importante que afecta la eficiencia de trabajo de los cortadores de TBM.

Para masas de roca con la misma o similar resistencia a la compresión, dureza y resistencia al desgaste de la roca, el desarrollo de planos estructurales es diferente, y la velocidad de excavación neta de TBM será significativamente diferente.

4. Otros factores

(1) Influencia de la zona de fractura de falla en la eficiencia de tunelización TBM

Durante la excavación del cortador TBM, cuando la cantidad de balasto aumenta considerablemente, la velocidad de excavación se acelera, el empuje se reduce y la Fuerza de Reacción de soporte se reduce, etc., básicamente se puede determinar que la tuneladora ha encontrado una falla.

(2) Influencia de la entrada de agua y lodo en la eficiencia de los túneles TBM

Debido a las características de gran volumen de agua, alta presión de agua y fuerte rapidez, el agua repentina (entrada) a menudo conduce a la inestabilidad de las rocas circundantes, colapsos e incluso inundaciones de túneles, poner en peligro la seguridad del personal y el equipo de construcción en el túnel.

En todo el túnel y la ingeniería subterránea, el túnel construido por un cortador de tuneladora puede ser solo una pequeña parte, pero no debe ignorarse debido a su pequeño tamaño.