トンネリングの隠された世界
私たちが住んでいる都市は、高速道路、建物、そしてますます複雑化する地下ネットワークなどのインフラストラクチャーの上に構築されています。地下鉄や鉄道路線から共同溝や排水システムに至るまで、トンネルは現代の都市生活の流れを維持する隠れた静脈です。しかし、エンジニアたちは、上の世界を乱すことなく、にぎやかな通りや繊細な生態系の奥深くに、どうやってこの巨大で滑らかな通路を掘るのでしょうか?答えは、特殊で巨大な機器の中にあります。 スラリーバランスシールド機 .
トンネルタイタンの紹介
シールド マシンは単にトンネル ボーリング マシン (TBM) と呼ばれることもあり、本質的には自動化された移動式の地下工場です。このトンネルは、前面の土と岩を掘削しながら、その後に新しく掘られたトンネルの壁をコンクリートセグメントで裏打ちするように設計されています。 TBM にはいくつかの種類があり、選択は地面の状況によって異なります。軟弱な地盤、水を含む地盤、または不安定な地盤（河川敷や高密度の都市部の下でよく見られる種類）の場合、 スラリーバランスシールド機 誰もが認めるチャンピオンです。
「スラリーバランス」とは何を意味しますか？
このマシンの特徴は、 スラリー 切断面での圧力と安定性を維持します。
- 発掘室: TBM の前面にある切断ホイールが回転して土を削り取ると、掘削された材料が加圧チャンバーに入ります。
- スラリー循環: このチャンバーには、特殊な濃厚な液体混合物 (スラリー) が充填されています。スラリーは通常、水とベントナイト粘土で構成されます。この粘土は、チャンバーの壁と露出した地面に薄くて不浸透性のケーキを形成します。
- 圧力平衡: スラリーは正確な圧力に維持され、周囲の土壌や地下水によって加えられる圧力に正確に対抗します。これが「バランス」です。この平衡を維持することにより、機械は 2 つの大きな問題を防ぎます。
- 「爆発」： 土壌や水からの高い外圧がトンネル内に流入し、不安定性や洪水を引き起こす場所。
- 「沈み込み」： チャンバー内の低圧により前方の地面が崩壊し、地表の沈下や上の建物への潜在的な損傷を引き起こす場所。
地球の旅
トンネル掘削プロセスには、次のような高度なマテリアル ハンドリング システムが必要です。
- 混合と抽出: 切断砥石が掘削すると、掘削された土がスラリーと混合します。この土とスラリーの混合物は、パイプを通って掘削室から地表の分離プラントに連続的に汲み出されます。
- 分離プラント: 表面的には、分離プラントは小規模な化学施設です。シェーカー、液体サイクロン、遠心分離機を使用して、不活性な土壌粒子から貴重なベントナイト スラリーを除去します。
- リサイクルと廃棄: 洗浄されたスラリーはリサイクルされ、ポンプで TBM に戻され、継続的に使用されます。分離された土は、再利用可能な「泥ケーキ」または腐敗物の形になり、安全に処分されるか、他の建設プロジェクトに再利用されます。
スラリーバランスシールドマシンが必要な理由
の能力 スラリーバランスシールド機 顔面の圧力を正確に管理できるため、困難なプロジェクトに推奨されるテクノロジーになります。
- 川と湖の下: 水圧が非常に高い、飽和した多孔質の地面でも安全に動作します。
- 都市部の深層トンネル: 地盤の沈下を最小限に抑え、歴史的建造物や地上の敏感なインフラを保護します。
- 長距離ドライブ: 連続的かつ制御されたプロセスにより、多数の中間立坑を必要とせずに、信じられないほど長いトンネルセクションを効率的に建設できます。
本質的に、スラリー バランス シールド マシンは地盤工学の勝利であり、地上の世界を邪魔されない状態に保ちながら、最も困難な地形を通る安全で必要な経路を切り開く力を人類に与えます。
