トンネリングボーリングマシン（TBM）は、表面への混乱を最小限に抑えながらトンネルを掘削するように設計された現代のエンジニアリングの驚異です。すべてのTBMは同じ基本的な目的を果たしますが、Muckとして知られる掘削された材料を管理し、トンネルの顔をサポートするために異なる方法を使用します。最も一般的な2つのタイプはです 地球圧力バランス（EPB）マシン そして スラリーシールド 。それらの違いを理解することは、特定のプロジェクトに適したトンネルボーリング機器を選択するために重要です。
地球圧力バランス（EPB）マシン
EPBマシン は、粘土、シルト、砂などのまとまりのある柔らかい地面の状態で非常に効果的な機械化されたシールドの一種です。 EPBシールドの核となる原理は、掘削された材料自体を使用してトンネル面に安定した圧力を発生させ、周囲の地面が崩壊するのを防ぐことです。
それがどのように機能するか：
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発掘とマックコンディショニング： 機械の回転カッターヘッドは土壌を掘ります。マックが機械の加圧チャンバー（スクリューコンベアチャンバー）に入ると、フォーム、ベントナイト、ポリマーなどのコンディショニング剤と混合されます。これらのエージェントは、土壌をプラスチックの歯磨き粉のような一貫性に変えます。
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圧力制御： EPBシステムの中心であるスクリューコンベアは、条件付けされたマックがチャンバーから抽出される速度を制御します。スクリューコンベアの速度とトンネルマシンのスラスト力を調整することにより、トンネル面で一定の圧力が維持されます。この圧力は、周囲の地球と水圧のバランスをとり、地面の沈下を引き起こすことなく安定性を確保します。
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マックトランスポート： その後、コンディショニングされたマックは、コンベアベルトまたは他の手段によってトンネルから輸送されます。
利点：
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柔らかくてきれいな土壌に最適です。
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他の方法と比較してより少ない脱水が必要であり、場合によっては環境に優しいものにします。
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発掘された材料は、多くの場合、処理して処分しやすいことがよくあります。
短所：
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コンディショニング剤が効果的に圧力タイトペーストを作成できない粗い、非常に透過性のある地面（砂利など）での闘争。
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混合面の状態ではあまり効果的ではありません（トンネルの面はソフトロックとハードロックの両方で構成されています）。
スラリーシールド TBMS
Slurry Shield TBMS 対照的に、砂や砂利などの水を含む非凝固型土壌、および混合フェイス条件でのトンネリング用に特別に設計されています。掘削された土壌を圧力バランスに使用する代わりに、加圧ベントナイトスラリーを使用します。
それがどのように機能するか：
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発掘とスラリーインジェクション： カッターヘッドは土壌を掘削し、すぐに掘削室のベントナイトスラリーと混合されます。スラリーは、制御された圧力でチャンバーに汲み上げられます。
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圧力制御： 加圧されたスラリーは、トンネルの表面に「フィルターケーキ」を形成します。これは、水がチャンバーや地面に崩壊するのを防ぐための障壁として機能します。スラリーの圧力は、外部地球と水圧を相殺するために慎重に制御されます。
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マック輸送と分離： スラリーとマックの混合物は、トンネルから表面分離プラントに送り出します。ここでは、掘削された土壌はスラリーから分離され、スラリーが再調整され、トンネリング機に戻って再利用されます。
利点：
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浸水された非凝固型の地面で非常に効果的です。
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高い水圧を処理するのに最適です。
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岩片や岩など、さまざまな地上条件を管理できます。
短所：
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表面に複雑で高価なスラリー処理プラントが必要です。
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マックをスラリーから分離するプロセスは、費用がかかり、時間がかかる場合があります。
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掘削された泥の廃棄は、スラリーと混合されているため、より複雑になる可能性があります。
結論
要約すると、anの選択 EPB TBM そしてa Slurry Shield 主に、トンネルサイトの地質学的および水文地質学的条件に依存しています。 EPBマシンが頼りになります まとまりのある柔らかい土壌 、掘削された材料自体を安定性のために活用します。一方、スラリーシールドは、 水をかぶる、非凝固型の地面 、顔の圧力を維持するためにベントナイトスラリーに依存します。両方のタイプのトンネルボーリングマシンは、地下建設の課題に対する洗練されたソリューションを表していますが、それらの明確な運用原則により、異なる地下環境に適しています。
