Блог

Mar 19, 2024

Нет

Существуют определенные особенности, присущие операции по прокладке шламовых туннелей, которые, по-видимому, обеспечивают более низкий уровень риска: вся операция герметична; сама суспензия транспортируется на поверхность через

Существуют определенные особенности, присущие операции по прокладке шламовых туннелей, которые, по-видимому, обеспечивают более низкий уровень риска: вся операция герметична; сама суспензия подается на поверхность через систему труб. Но так ли это на самом деле?

В недавних проектах по всему миру два других метода зарекомендовали себя в твердых породах под давлением воды: проходка туннелей в защищенной породе с непостоянным давлением (NCP)-TBM с комплексной программой цементации или последовательное продвижение в режиме EPB. Оба типа туннельных операций доказали свою безопасность и рентабельность на проектах в США и по всему миру.

При прокладке туннелей NCP, определяемых как прерывистое туннелирование под давлением, может использоваться машина типа Single Shield Hard Rock или Crossover (Hybrid Rock/EPB). Эти ТБМ способны герметизироваться при давлении воды выше 20 бар с использованием гермопереборки, когда это необходимо. Будет ли машина предназначена для статического удержания давления воды с помощью герметичного желоба или для бурения под давлением с помощью шнекового конвейера, зависит от требований проекта.

К осмотру режущей головкой в ​​горных породах следует подходить иначе, чем к прокладке туннелей в мягком грунте. При прокладке туннелей в скалах с помощью любого типа машины проверки следует проводить регулярно, возможно, один раз в смену. Это контрастирует с прокладкой туннелей в мягком грунте, где чаще используются машины Slurry Shield, поскольку это тот тип геологии, для которого они изначально были предназначены. В условиях мягкого грунта проверки режущей головки часто планируются и основаны на заданном количестве метров, например, каждые 100 м. Подрядчики, привыкшие к прокладке туннелей в мягком грунте, могут не осознавать, что при использовании ТБМ для жидкого навоза в скальных породах проверки должны быть частыми из-за повышенного расхода фрезы.

Часто эти проверки в шламовых ТБМ требуют гипербарических вмешательств — операций высокого риска, особенно при повышении давления воды. При давлении воды более 6,5 бар водолазам часто не разрешается входить в режущую головку, поэтому необходимо использовать цементный раствор или должен быть альтернативный план снижения высокого давления. Гипербарические вмешательства при более высоком давлении примерно до 12 бар были успешно выполнены, но какой риск? Давление в некоторых туннелях намного превышает 12 бар, что сделает гипербарические вмешательства еще более дорогостоящими, рискованными и трудоемкими или невозможными.

Мы видели это в недавних проектах, в том числе в использовании большой ТБМ Robbins Slurry диаметром 13,7 м, пробурившей гранитные породы в Японии. Подрядчик выбрал машину Slurry, потому что это был их исторический опыт, и они ожидали давление воды до 13 бар. Эта зона воды с высоким давлением занимала лишь небольшой участок общей длины туннеля, около 5 процентов.

Подрядчик в Хиросиме залил с поверхности запланированную безопасную зону, в которой можно было осмотреть режущую головку, не требуя гипербарического вмешательства, но эта стратегия пошла не по плану. Абразивная порода повредила фрезы и режущую головку прежде, чем они смогли достичь безопасной зоны, что привело к незапланированным задержкам.

Безусловно, самым большим преимуществом использования туннелей NCP с экранированными ТБМ в породе по сравнению с ТБМ со шламом является простота проверки фрез и режущих головок. В зонах без давления и с частым или постоянным цементированием режущую головку можно проверять регулярно и без необходимости дорогостоящих, трудоемких и часто рискованных вмешательств под давлением или сложных процедур по удалению шлама из режущей головки. Частые проверки означают, что повреждения фрезы и режущей головки можно обнаружить на ранней стадии, прежде чем они приведут к значительному простою.

Абразивный износ ТБМ любого типа может быть высоким в зависимости от абразивности материала — камня, песка или другого материала. Однако в шламовых машинах, которые дробят породу и отправляют каменную крошку через систему труб, абразивный износ вызывает еще большую озабоченность, чем в машинах для твердых пород. Материал, выкапываемый ТБМ для навозной жижи, постоянно контактирует с режущей головкой и режущими инструментами, что увеличивает время, в течение которого может произойти абразивный износ. Даже при использовании прочных шламовых трубопроводов точки передачи и колена труб потребуют более частой замены, что приводит к большим задержкам, связанным с удалением навоза, чем при типичной операции по прокладке туннелей NCP с использованием ленточного конвейера.