Η πίεση εξισορρόπησης του εδάφους πρέπει να είναι ισοδύναμη ή ελάχιστα υψηλότερη από την επικρατούσα πίεση του περιβάλλοντος εδάφους για να αντιστέκεται στις μετακινήσεις και τη δυναμική εισροή νερού.
Το εξορυγμένο υλικό αποσπάται με ελεγχόμενο τρόπο μέσω ενός μεταφορικού ατέρμονα κοχλία, μαζί με τους ρυθμιστικούς παράγοντες, από το θάλαμο της κοπτικής κεφαλής.
Η ασπίδα EPB είναι ικανή να λειτουργήσει σε «open mode», όπου ο ατέρμων κοχλίας και ο θάλαμος της κεφαλής κοπής δεν λειτουργεί υπό πίεση και σε «close mode», όπου ο ατέρμων κοχλίας και ο θάλαμος της κεφαλής κοπής λειτουργεί υπό πίεση. Το EPB χωρίζετα σε δύο κύρια τμήματα:
την κεφαλή ολομέτωπης κοπής με ασπίδα
Το συνολικό μήκος του EPB είναι 94 μ., ενώ το βάρος του ανέρχεται στους 1.100 τόνους.
Η ασπίδα του EPB σχεδιάστηκε με τρόπο ώστε να αντέχει όλα τα φορτία και τις δυνάμεις που εμφανίζονται από το υπερκείμενο έδαφος, αλλά και από την λειτουργία του μηχανήματος, κανονική ή διορθωτική.
Η ασπίδα χωρίζεται στην Πρόσθια, την Κεντρική και την Οπίσθια ασπίδα.
Η κοπτική κεφαλή, που βρίσκεται στην Πρόσθια ασπίδα, είναι μια βαριά κατασκευή, που παρέχει την αναγκαία μηχανική υποστήριξη στο μέτωπο της σήραγγας. Περιλαμβάνει ένα συνδυασμό εναλλασσόμενων σιαγόνων σύνθλιψης και κοπτικών δίσκων. Όλα τα κοπτικά εργαλεία της κεφαλής έχουν σχεδιαστεί έτσι, ώστε να αντικαθίστανται από το πίσω μέρος της κοπτικής κεφαλής, μέσα από τον θάλαμο αποκομιδής των προϊόντων εκσκαφής.
Στην Πρόσθια ασπίδα υπάρχει και μία ανθρωποθυρίδα, δηλ. ένας αεροστεγής θάλαμος, προσαρμοσμένος στις απαιτήσεις των προτύπων ασφαλείας, ο οποίος περιλαμβάνει δύο διαμερίσματα, που λειτουργούν με πίεση εργασίας 3 bar:
της εκτάκτου ανάγκης (δύο ατόμων)
του κυρίως διαμερίσματος (τεσσάρων ατόμων), για την επέμβαση στην κεφαλή καθώς και την διάτρηση της πίεσης στο έδαφος.
Η Πρόσθια ασπίδα είναι ουσιαστικά ανεξάρτητη από την υπόλοιπη ασπίδα και συνδέεται με την Οπίσθια με 28 αρθρωτούς γρύλους, διαμέτρου Φ 160 / 80 χιλιοστά, οι οποίοι λειτουργούν με πίεση 250 bar, έχουν μέγιστη διαδρομή 150 χιλιοστά και επιτρέπουν τον προσανατολισμό της Οπίσθιας ασπίδας σε σχέση με την Πρόσθια, σε κάθε διεύθυνση στο χώρο. Τέσσερις από αυτούς είναι εφοδιασμένοι με σύστημα καταμέτρησης της επιμήκυνσης.
Το έδαφος μπορεί να ρυθμιστεί με πρόσθετα υλικά ώστε να αποκτήσει την αναγκαία πλαστική ρευστότητα, ελέγχοντας τον όγκο που εκσκάπτεται κατά την προχώρηση του EPB.
H πλαστική ρευστότητα του εξορυγμένου υλικού είναι απαραίτητη ώστε να υπάρχει ομαλή ροή πάνω στον ατέρμονα κοχλία να αποφεύγονται οι φθορές στα κοπτικά εργαλεία και στον κοχλία. Τα ρυθμιστικά υλικά προστίθενται διαμέσου του διαφράγματος στο υπό εκσκαφή έδαφος ώστε να διασφαλιστεί ότι το υλικό που βρίσκεται στο θάλαμο της κοπτικής κεφαλής έχει αποκτήσει την επιθυμητή σύσταση. Οι ρυθμιστικοί παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του απλού νερού, της ιλύος με βάση τον μπεντονίτη, τα χημικά πολυμερή και τους παράγοντες με βάση τον αφρό, έχουν εισαχθεί για τρεις λόγους:
Για να λιπαίνεται το υλικό και να διευκολύνεται η ροή του διαμέσου του διαμερίσματος της κοπτικής κεφαλής και του ατέρμονα κοχλία
Για να βελτιώνεται η διαπερατότητα του υλικού σε πολύ υγρές εδαφικές συνθήκες και να αποτρέπεται η δίοδος του νερού διαμέσου της θύρας εκτόνωσης του ατέρμονα κοχλία
Για να βελτιώνεται η σύσταση του υλικού για καλύτερη διαχείριση της ιλύος, από τη θύρα εκτόνωσης προς την τελική απόθεση.
Τα 28 έμβολα ώθησης του EPB είναι τοποθετημένα γύρω από την Οπίσθια ασπίδα, ομαδοποιημένα ανά δύο σε ένα πέδιλο (συνολικά 14 πέδιλα), σχήματος ορθογωνίου παραλληλογράμμου, που έρχεται σε επαφή με τα προκατασκευασμένα στοιχεία. Το υδραυλικό σύστημα των γρύλων είναι σχεδιασμένο να παρέχει δύο λειτουργίες: προέκτασης και επαναφοράς.
Κατά την προχώρηση του μηχανήματος, που συμπίπτει με τη φάση εκσκαφής, τα έμβολα έχουν μικρή ταχύτητα έκτασης και ασκούν μεγάλη πίεση
Κατά την τοποθέτηση της επένδυσης των προκατασκευασμένων στοιχείων (επτά κανονικά στοιχεία και μία κλείδα), τα έμβολα λειτουργούν με μεγάλη ταχύτητα έκτασης και επαναφοράς και ασκούν μικρές πιέσεις, ώστε να αποτραπεί πιθανή κατάρρευση του δακτυλίου.
Πρέπει να τονιστεί ότι στις αρχές λειτουργίας του EPB είναι και η καταγραφή της πίεσης και του όγκου του εισπιεζόμενου ενέματος στο δακτύλιο. Ο κενός χώρος μεταξύ της εξωτερικής επιφάνειας του προκατασκευασμένου δακτυλίου και της περιφέρειας που έχει εκσκαφθεί γεμίζει με ένεμα, έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι εδαφικές καθιζήσεις και να σταθεροποιηθεί η επένδυση της σήραγγας. Το ένεμα διοχετεύεται στο δακτυλιοειδές διάστημα με τρεις εμβολοφόρες αντλίες SCHWING, με πίεση λειτουργίας 2 bar.
Η εφαρμογή της Οπίσθιας ασπίδας έχει στόχο
να εφοδιάζει συνεχώς με ένεμα (τσιμεντοκονίαμα) το κενό μεταξύ του προκατασκευασμένου δακτυλίου της σήραγγας και του εδάφους μέσω διόδων στο οπίσθιο τμήμα της ασπίδας, εργασία που εκτελείται ταυτόχρονα με την εκσκαφή
να αποτρέπει την εισροή υπογείου νερού ή ενέματος στο χώρο τοποθέτησης των νέων προκατασκευασμένων στοιχείων, μέσω δύο περιμετρικών σειρών συρμάτινων βουρτσών, τοποθετημένων στο άκρο της
Ο ατέρμων κοχλίας είναι τοποθετημένος στην Πρόσθια ασπίδα και, μέσω του σφραγισμένου θαλάμου της κοπτικής κεφαλής που λειτουργεί υπό πίεση, μεταφέρει το εκσκαμμένο υλικό και το αποθέτει στην πρώτη μεταφορική ταινία. Όταν η κοπτική κεφαλή περιστρέφεται, το σύστημα προώθησης ενεργοποιείται και ο ατέρμων κοχλίας ξεκινά. Η ταχύτητα περιστροφής του κοχλία είναι που καθορίζει το ρυθμό εκσκαφής και, με την ελεγχόμενη αποκομιδή του υλικού της κεφαλής, εξασφαλίζεται και η ευστάθεια του μετώπου.
Αφαιρώντας το μπροστινό τμήμα του ατέρμονα κοχλία από το χώρο της κεφαλής κοπής, η θύρα ασφαλείας μέσα στο διάφραγμα του θαλάμου εκσκαφής μπορεί να κλείσει και να απομονώσει το θάλαμο. Στην περίπτωση που παρουσιασθεί υψηλή ποσότητα νερού στο έδαφος, μια αντλία νερού, τοποθετημένη στο τέλος του ατέρμονα κοχλία, μπαίνει σε λειτουργία για την απορροή του νερού.
Το σύστημα των μεταφορικών ταινιών έχει ικανότητα 650 μ.3/ώρα εκσκαφής υλικού, ξεκινώντας από τον ατέρμονα κοχλία και, μέσω της σήραγγας, αποθέτει το υλικό στην επιφάνεια του εργοταξίου.
Η τοποθέτηση των προκατασκευασμένων στοιχείων ξεκινά από τον πυθμένα της Οπίσθιας ασπίδας του ΕΡΒ και συνεχίζεται εναλλάξ αριστερά / δεξιά έως την κλείδα. Το ελαστικό παρέμβυσμα, που είναι θερμικά συγκολλημένο στην υποδοχή των όψεων του κάθε προκατασκευασμένου στοιχείου, συμπιέζεται μεταξύ των στοιχείων και των δακτυλίων της σήραγγας, εξασφαλίζοντας την υδατοστεγανότητα αυτής. Τα προκατασκευασμένα στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους και με τον προηγούμενο δακτύλιο με χαλύβδινους κοχλίες υψηλής αντοχής, διαμέτρου 25 χιλιοστά και μήκους 500 χιλιοστά. Τα προωθητικά έμβολα βοηθούν στη στήριξη των στοιχείων, κατά την τοποθέτηση των δακτυλίων της σήραγγας.
Το προκατασκευασμένο στοιχείο του πυθμένα της σήραγγας τοποθετείται μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης του δακτυλίου και στην επίπεδη επιφάνειά του τοποθετούνται οι σιδηροτροχιές τύπου 38 kg/μ., για την ολίσθηση των βαγονιών υποστήριξης του ΕΡΒ και του τροχαίου υλικού.
Το κέντρο ελέγχου του ΕΡΒ είναι τοποθετημένο στο 1ο βαγόνι υποστήριξης, σε απόσταση 22 μ. από το μέτωπο εκσκαφής και περιέχει όλα τα απαραίτητα συστήματα καταγραφής και ελέγχου της ασφαλούς λειτουργίας του ΕΡΒ. Το σύστημα καθοδήγησης SLS – T, που σχετίζεται με τις λειτουργίες του ΕΡΒ, αναπτύχθηκε από την εταιρία VΜ.T Gμ.bH και μέρος των χαρακτηριστικών του συστήματος SLS – T είναι τα ακόλουθα:
Υπολογισμοί και εμφάνιση της τρέχουσας θέσης του ΕΡΒ με γραφικά και αριθμητικά δεδομένα
Υπολογισμός και εμφάνιση της οριζόντιας και κατακόρυφης θέσης του ΕΡΒ
Υπολογισμός της καμπύλης διόρθωσης που οδηγεί το ΕΡΒ εφαπτομενικά πίσω στον θεωρητικό άξονα της σήραγγας
Αυτόματη οδήγηση του ΕΡΒ
Υπολογισμός της θέσης και του τύπου των μελλοντικών δακτυλίων, οι οποίοι επιλέγονται σύμφωνα με τη γνωστή θέση του ΕΡΒ και με τις μετρούμενες εκτάσεις των αρθρωτών γρύλων ώθησης
Εμφάνιση της οθόνης πλοήγησης του μηχανήματος στο γραφείο επιφανείας ή σε οποιοδήποτε άλλο σημείο στον κόσμο μέσω Internet.
Η μέγιστη απόκλιση του πραγματικού άξονα της σήραγγας από τον θεωρητικό άξονα, οριζόντια και κατακόρυφα, είναι ±40 χιλιοστά. Σε περίπτωση που παρατηρηθεί μια σημαντική απόκλιση, καθορίζεται μια διορθωτική καμπύλη (οριακή ακτίνα καμπυλότητας 250 μ.), η οποία προοδευτικά επαναφέρει το ΕΡΒ στους θεωρητικούς κύκλους εκσκαφής.
Αναρτήσεις
vid){kind=link}