隧道掘進(jìn)機(jī)是如何轉(zhuǎn)彎的? 隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)轉(zhuǎn)彎是一個較為復(fù)雜的過程,主要通過以下幾種方式來實現(xiàn):
1、調(diào)整推進(jìn)油缸的推力
- 隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)身周圍布置有多個推進(jìn)油缸。在需要轉(zhuǎn)彎時,通過改變不同位置推進(jìn)油缸的推力大小來實現(xiàn)機(jī)身的轉(zhuǎn)向。例如,如果希望掘進(jìn)機(jī)向左轉(zhuǎn)彎,就可以適當(dāng)減小右側(cè)推進(jìn)油缸的推力,同時增大左側(cè)推進(jìn)油缸的推力。這樣,機(jī)器在向前推進(jìn)時就會產(chǎn)生一個向左的轉(zhuǎn)向力矩,從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。
- 這種方式類似于汽車通過差速器實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。不同的是,掘進(jìn)機(jī)是通過精確控制每個推進(jìn)油缸的壓力來改變推進(jìn)力的分布,而且由于掘進(jìn)機(jī)體型巨大、工作環(huán)境特殊,對控制精度的要求極高。
2、利用護(hù)盾與圍巖之間的摩擦力
- 護(hù)盾式隧道掘進(jìn)機(jī)的護(hù)盾與周圍巖石(圍巖)有一定的接觸。在轉(zhuǎn)彎過程中,可以利用護(hù)盾和圍巖之間的摩擦力來輔助轉(zhuǎn)彎。當(dāng)調(diào)整推進(jìn)油缸的推力使掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向趨勢時,護(hù)盾與圍巖之間的摩擦力可以幫助穩(wěn)定機(jī)身,同時也能夠在一定程度上引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)按照期望的方向轉(zhuǎn)彎。
- 不過,這種摩擦力的利用需要充分考慮圍巖的性質(zhì)。如果圍巖比較脆弱,可能無法提供足夠的摩擦力,甚至可能因過大的壓力導(dǎo)致圍巖坍塌;而如果圍巖過于堅硬,又可能會對護(hù)盾造成較大的磨損。
3、刀盤的偏斜控制
- 掘進(jìn)機(jī)的刀盤在挖掘過程中起著關(guān)鍵作用。一些先進(jìn)的隧道掘進(jìn)機(jī)可以對刀盤進(jìn)行微小的偏斜控制。通過調(diào)整刀盤的角度,使刀盤在挖掘時產(chǎn)生一個側(cè)向的分力,從而推動掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)彎。
- 但是,刀盤偏斜控制需要精密的傳感器和控制系統(tǒng)。因為刀盤的主要功能是破碎巖石,如果偏斜角度過大或控制不當(dāng),不僅會影響轉(zhuǎn)彎效果,還可能導(dǎo)致刀盤受力不均,加速刀盤刀具的磨損,甚至損壞刀盤。