パイプ推進機の機構を理解する
業界ではマイクロトンネルボーリングマシン (MTBM) と呼ばれることが多いパイプ推進機は、大規模な地表掘削を必要とせずに地下パイプラインを設置するように設計された高度なエンジニアリングです。このプロセスには、発射シャフトに設置された強力な油圧ジャッキ ステーションが含まれ、パイプ セグメントを土壌に押し込みます。パイプストリングの前面では、特殊なシールドまたはカッティングヘッドが地面を掘削します。この方法は、従来の「カットアンドカバー」技術では交通を混乱させたり、既存のインフラに損傷を与えたり、高価な表面景観の修復を必要としたりする都市環境で非常に好まれています。
これらの機械の精度は、レーザー誘導システムによって維持されます。レーザービームが発射シャフトからトンネルシールド内にあるターゲットに発射されます。これにより、オペレーターは機械の位置をリアルタイムで監視し、ステアリングシリンダーを微調整することができます。この高レベルの精度を維持することで、パイプ推進装置は、計画された位置からのずれを最小限に抑えながら、複雑な曲線を通って長距離にわたってパイプラインを設置することができます。
非開削ジャッキシステムのコアコンポーネント
インストールを確実に成功させるには、いくつかの重要なコンポーネントが完全に同期して動作する必要があります。作業の効率は、カッティングヘッドだけでなく、圧力、潤滑、土壌除去を管理するサポートシステムにも依存します。標準セットアップに含まれる主な要素は次のとおりです。
- シールド: 切断ホイールとステアリング機構を収容し、機械とオペレーターを土圧から守る保護鋼製シリンダー。
- メインジャッキステーション: パイプストリング全体を地中に押し込むのに必要な巨大な推力を提供する頑丈な油圧フレーム。
- 中間ジャッキングステーション (IJS): 長距離ドライブに使用されるこれらは、総ジャッキ力を分散し、パイプの構造容量を超えることを防ぐためにパイプセグメントの間に配置されます。
- 潤滑システム: ベントナイトまたは特殊ポリマーをオーバーカット (パイプと土壌の間の空間) に注入して、摩擦を軽減します。
- スラリー管理システム: スラリー形式の機械では、このシステムは流体を切羽に循環させて掘削された破片を除去し、それを分離するために地表に戻します。
比較方法: スラリーと土圧のバランス
正しい選択 パイプジャッキマシン プロジェクトサイトの地質条件に大きく依存します。最も一般的なバリエーションの 2 つは、スラリー シールドとアース プレッシャー バランス (EPB) マシンです。トンネルの切羽が走行中に崩壊しないように、それぞれが異なる方法で土壌の安定性と除去を処理します。
| 特徴 | スラリーシールド機 | EPBマシン |
| 主な土壌の種類 | 砂、砂利、高水位 | シルト、粘土、粘性土壌 |
| フェイスサポート | 加圧スラリー流体 | 添加剤入り掘削土 |
| 泥の輸送 | 油圧パイプライン（スラリー） | スクリューコンベヤまたはベルトコンベヤ |
| 環境への影響 | スラリー分離プラントが必要 | 乾燥機の汚物をより簡単に廃棄 |
トンネリングを成功させるための運用上のベスト プラクティス
地盤工学の評価と現場の準備
パイプ推進機が地面に接触する前に、徹底的な土壌分析が必須です。岩石、地下水、または人工の障害物の存在を理解することで、機械の「凍結」や工具の過度の摩耗を防ぐことができます。エンジニアはまた、発射シャフトと受信シャフトが構造的に健全であり、メインジャッキシリンダーによって後壁に加えられる反圧力に耐えられることを確認する必要があります。
摩擦抵抗の管理
摩擦は長距離のパイプジャッキの最大の敵です。パイプラインの長さが増加すると、パイプラインを移動するために必要な力が指数関数的に増加します。これに対処するために、オペレーターは潤滑剤で満たされた一貫した「環状空間」を維持する必要があります。ジャッキ圧を常に監視することが重要です。圧力の突然のスパイクは、潤滑不良や土壌密度の変化を示していることが多く、コンクリートや鋼管のセグメントの損傷を避けるために直ちに是正措置が必要です。
