Die Herausforderung des Untertagebaus
Stellen Sie sich vor, Sie müssten einen großen, robusten Versorgungstunnel – vielleicht für Stromkabel, Wasserleitungen oder sogar eine Fußgängerunterführung – direkt unter einer belebten Stadtstraße oder einer empfindlichen natürlichen Umgebung installieren. Das Ausheben eines traditionellen offenen Grabens oder „Cut-and-Cover“-Grabens ist oft unmöglich. Dies würde den Verkehr stören, viel Zeit in Anspruch nehmen und nahegelegene Gebäude destabilisieren.
Ingenieure brauchten eine intelligentere, weniger invasive Lösung: eine Möglichkeit, horizontal zu bohren, ein Rohr an Ort und Stelle zu schieben und das alles, ohne dass irgendjemand an der Oberfläche merkt, dass eine riesige Maschine am Werk ist. Hier ist grabenlose Technologie kommt ins Spiel, und eines seiner innovativsten Tools ist das Erddruckausgleichs-Rechteckrohrvortriebsmaschine .
Was ist Rohrvortrieb?
Beim Rohrvortrieb handelt es sich um eine Methode zur Verlegung unterirdischer Rohrleitungen. Anstatt ein riesiges Loch von oben zu graben, wird ein spezieller Schild oder eine spezielle Schneidmaschine aus einer tiefen Grube (dem „Abschussschacht“) gestartet und bahnt sich den Weg zu einer Aufnahmegrube. Während die Maschine ausgräbt, werden Rohrabschnitte – manchmal Hunderte von Metern lang – von leistungsstarken hydraulischen Zylindern nach vorne geschoben.
Das Problem mit runden Rohren
Für bestimmte Anwendungen, wie Versorgungskorridore oder große Fahrzeugunterführungen, a kreisförmig Tunnel ist ineffizient. Ein kreisförmiger Tunnel nimmt unter der Erde mehr Volumen ein, als er nutzbaren Raum bietet. A rechteckig Der kastenförmige Querschnitt bietet eine wesentlich bessere Raumausnutzung und maximiert die verfügbare Fläche für Kabel oder Verkehr innerhalb der gleichen Aushubhöhe. Das Problem besteht darin, dass das Tunneln eines Rechtecks mechanisch viel komplexer ist als das Tunneln eines Kreises.
Die Erddruckausgleichs-Rechteckrohrvortriebsmaschine
Der vollständige Name der Maschine beschreibt ihre komplexen Fähigkeiten:
1. Vortrieb von Rechteckrohren:
Dies bezieht sich auf die Form und die Hauptfunktion der Maschine. Es gräbt ein kastenförmiges Loch aus und schiebt vorgefertigte rechteckige Betonrohrabschnitte hinein. Diese Geometrie ist von entscheidender Bedeutung für hochdichte Versorgungsanlagen und Fußgängertunnel.
2. Erddruckwaage (EPB):
Das ist das Genie hinter der Operation. Beim Tunnelbau, insbesondere in weichem, nassem oder instabilem Boden (wie Lehm oder Sand), muss der Bodendruck kontinuierlich ausgeglichen werden, um ein Einsturz der Tunnelwand zu verhindern und zu verhindern, dass Wasser oder Erde die Maschine überschwemmt.
Die EPB-Maschine erreicht dies, indem sie den ausgehobenen Boden in eine Paste oder ein „Bodenverbesserungsmaterial“ umwandelt. Dieses Material wird in der geschlossenen Abbaukammer der Maschine unter präzisem Druck gehalten und wirkt wie ein Druckstopfen. Dieser Gegendruck passt sich perfekt dem umgebenden Erd- und Wasserdruck an und gewährleistet so die Stabilität des Bodens direkt über der Maschine. Es ist, als ob eine vorübergehende, unter Druck stehende Erdwand alles an Ort und Stelle hält, bis das Rohr nach vorne geschoben wird.
3. Maschinenkomponenten:
Die Maschine ist im Wesentlichen eine mobile Fabrik auf dem neuesten Stand der Technik. Es beinhaltet:
- Ein rechteckiger Messerkopf: Dies ist die Vorderseite, die mit rotierenden Schneidwerkzeugen besetzt ist, die den Boden abschleifen. Da es rechteckig ist, müssen die Messer so angeordnet werden, dass sie die gesamte Fläche effizient abdecken.
- Das Mucking-System: Dadurch wird der konditionierte Boden von der Schneidkammer zu einem Entsorgungssystem, oft über ein Förderband, an die Oberfläche transportiert.
- Das Lenksystem: Aufgrund der rechteckigen Form ist das Lenken schwieriger als bei einer runden Maschine. Um die Maschine auf ihrer exakten linearen und vertikalen Bahn zu halten, sind hochpräzise Steuerungssysteme und Gelenkverbindungen erforderlich.
- Hydraulische Wagenheber: Die wahre Kraft des Systems. Diese Pressen sitzen im Startschacht und liefern die enorme Kraft, die erforderlich ist, um die gesamte Pipeline – die Tausende Tonnen wiegen kann – nach vorne in den Boden zu drücken.
Warum diese Technologie wichtig ist
Die Erddruckausgleichs-Rechteckrohrvortriebsmaschine stellt einen entscheidenden Fortschritt in der Entwicklung der städtischen Infrastruktur dar.
Minimierte Oberflächenstörung
Dank der grabenlosen Beschaffenheit können Projekte mit minimalen Auswirkungen auf das Stadtleben abgeschlossen werden. Die Straßen bleiben offen, die Geschäfte laufen weiter und die Öffentlichkeit ist sich der gewaltigen Bauarbeiten, die tief unter ihren Füßen stattfinden, kaum bewusst.
Erhöhte Sicherheit und Effizienz
Durch die Aufrechterhaltung des Erddruckgleichgewichts wird das Risiko von Erdfällen oder Bodensetzungen – eine große Gefahr bei Arbeiten unter Tage – drastisch reduziert. Diese Stabilität ermöglicht einen Tunnelbau, der viel näher an bestehenden Strukturen liegt, als dies mit herkömmlichen Methoden möglich wäre.
Nachhaltige Infrastruktur
Rechtecktunnel sind zukunftssicher. Sie bieten eine höhere Kapazität für Versorgungsunternehmen und können problemlos modernisiert oder gewartet werden, was sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug für den Bau moderner, nachhaltiger Städte macht, die darauf ausgelegt sind, wachsende Bevölkerungszahlen und technologische Anforderungen zu bewältigen, ohne die Straßen zu zerstören.
