aの重要なコンポーネント トンネルボーリングマシン
TBMの中心にあるのはカッターヘッドです。カッターヘッドは、機械が地球を進むにつれて地面を壊すことに責任がある回転要素です。このコンポーネントには、柔らかい粘土、砂、硬い岩などのさまざまな土壌タイプを切り抜けるように設計された、タングステン炭化物などの高強度の材料から作られた一連の頑丈な歯が装備されています。
カッターヘッドの後ろにはシールドがあり、これにより、マシンとワーカーが周囲の地上圧力から保護されています。シールドは、掘削が進むにつれてトンネルの構造的完全性を維持するのに役立ちます。場合によっては、シールドには油圧ジャックが装備されており、マシンを前方に押し進め、トンネルの壁を安定させるための連続圧力を維持します。
トンネル掘削のメカニズム
TBMSは、通常、カッターヘッドから破片を遠ざけるコンベヤーベルトとスクレーパーのシステムを介して、掘削された材料を除去するために連続プロセスを使用します。その後、材料は廃棄またはリサイクルのために表面に輸送されます。破片を効率的に除去することは、機械の進行を維持し、トンネルが妨害を避けることを保証するために重要です。
TBMが前方に移動すると、トンネルの裏地がシールドのすぐ後ろに設置されます。この裏地は、通常、連続的で頑丈な構造を形成するために一緒に収まるコンクリートセグメントで作られています。裏地は2つの目的を果たします。トンネルに構造的なサポートを提供し、地下水やその他の材料がトンネルに入るのを防ぐのに役立ちます。
高度なナビゲーションおよび制御システム
TBMテクノロジーの最も印象的な側面の1つは、高度でマシンを制御できることです。 TBMSには、GPS、レーザースキャン、および慣性測定ユニット（IMU）の組み合わせを使用して、マシンの位置を追跡し、正しいアライメントに従うことを確認する洗練されたナビゲーションシステムが装備されています。
オペレーターは、TBMの進捗状況をリアルタイムで監視し、カッターヘッドスピードやスラストフォースなどのパラメーターを調整してパフォーマンスを最適化できます。これらのシステムは、トンネルがまっすぐなままであることを保証するために重要であり、特に困難な地質条件では、計画されたルートから逸脱しません。
環境および安全機能
多くのTBMプロジェクトの規模を考えると、労働者の安全性を確保し、環境への影響を最小限に抑えることが最優先事項です。最新のTBMSには、火災の検出と抑制、換気、緊急脱出ルートなどの高度な安全システムが装備されています。囲まれた環境は、オープンフェイストンネリングで遭遇する可能性のある危険なガスや条件への暴露を減らします。
さらに、TBMは表面の破壊を最小限に抑えるのに役立ちます。騒音、振動、およびほこりを引き起こす可能性のある従来のオープンピットの掘削とは異なり、TBMは完全に地下で動作し、建設が周囲の環境や地域コミュニティへの最小限の混乱を続けることができます。
トンネルボーリングテクノロジーの将来の革新
TBMSの背後にある技術は進化し続けており、パフォーマンス、安全性、環境の持続可能性を改善するために新しいイノベーションが導入されています。業界で最もエキサイティングな発展のいくつかは次のとおりです。
自律的なTBMS：研究者は、TBMを完全に自律的にすることに取り組んでおり、マシンは人間の介入なしにリアルタイムデータに基づいて決定を下すことができます。これにより、効率がさらに向上し、ヒューマンエラーのリスクを減らすことができます。
カッターヘッドテクノロジーの改善：材料科学の進歩は、より強力で耐久性のあるカッターヘッドにつながります。
グリーンTBMS：建設業界が持続可能性により重点を置くにつれて、エネルギー消費を最小限に抑え、環境に優しい材料を使用する「グリーン」TBMSが人気を博しています。一部のTBMは現在、太陽エネルギーなどの再生可能なソースを通じて独自の電力を生成するように設計されています。
