Шуток. ру

Как тоннелепроходческие машины ориентируются под землей и прокладывают путь с точностью до сантиметров, 4 фото и текст

  1. В мире подземного строительства тоннелепроходческие комплексы (ТПМК) играют ключевую роль. Эти гигантские машины прокладывают огромные тоннели под землей с поразительной точностью. Но как им удается ориентироваться в толще земли, где нет привычных нам ориентиров? 
  2. Технология «подсмотренная» в природе

    История ТПМК началась с наблюдений за морскими червями-древоточцами. Инженер Марк Брюнель, вдохновленный их способностью с невероятной точностью прокладывать ходы в замкнутом «древесном» пространстве, создал первый «проходческий щит» в 1818 году. Этот принцип лег в основу работы и «ориентации» современных тоннелепроходческих машин.

    Сегодня ТПМК представляют собой сложные технологические комплексы. Их основной принцип работы остался прежним: передняя часть машины врезается в грунт, а задняя укрепляет образовавшийся проход.

    Современные щиты бывают двух типов: немеханизированные и механизированные. Первые используются редко и представляют собой простое защитное кольцо, внутри которого работают шахтеры. Механизированные щиты оснащены роторной головкой с режущими инструментами и способны работать в различных типах грунта.

  3. Навигация под землей

    Точность прокладки тоннеля критически важна, особенно когда работы ведутся с двух сторон. Для ориентации под землей ТПМК используют комплекс высокотехнологичных решений:

    1. Электронная навигация. Автоматические системы в режиме реального времени определяют положение щита и хвоста ТПМК, их смещение относительно проектного положения и «выдают» поправки для корректировки направления движения ТПМК. Самые распространенные на сегодняшний день системы — SLS, SN-Pai и ACS-II.

    2. Тахеометры. Эти устройства измеряют углы и расстояния, помогая определить точное положение машины.

    3. Инклинометры. Измеряют угол наклона щита относительно гравитационного поля Земли.

    4. Лазерная навигация. Лазерный луч, направленный на датчики на корме ТПМК, позволяет ориентироваться в трехмерном пространстве.

    5. Постоянная корректировка. По мере продвижения щита создаются новые точки привязки для повышения точности навигации.

  4. Преодоление препятствий

    ТПМК способны преодолевать различные препятствия. При встрече с грунтовыми водами используют их замораживание жидким азотом или фреоном. Твердые породы преодолевают с помощью цементации — нагнетания цемента под давлением для создания прочного монолита вокруг тоннеля.

    Впечатляющие результаты

    Современные ТПМК способны продвигаться со скоростью до 300 метров в месяц. Стоимость такого продвижения составляет около 15 миллионов евро. Точность работы этих машин поражает: при строительстве знаменитого Евротоннеля под Ла-Маншем расхождение между двумя щитами, двигавшимися навстречу друг другу, составило всего 36 см по горизонтали и 6 см по вертикали.

    Интересные факты:

    * самый большой в мире ТПМК работает в Гонконге и имеет диаметр щита 19 метров

    * в СССР первый ТПМК был применен в 1934 году при строительстве московского метро

    * советские инженеры первыми разработали технологию прокладки наклонных тоннелей

😁 18
0 комментариев 1 170 просмотров
нравится
обсудить
Читайте также: