Tunnel bohrmaschine

Arten von Tunnelbohrmaschinen

Tunnelbohrmaschinen sind Spezialgeräte, die zum Ausheben von Tunneln in verschiedenen Boden- und Felsformationen verwendet werden. Es gibt verschiedene Arten von Tunnelbohrmaschinen, die auf unterschiedliche Tunnelbedürfnisse zugeschnitten sind.

• Schildvortriebsmaschine

  Eine Schildvortriebsmaschine ist eine außergewöhnliche Maschine, die Tunnel durch verschiedene Arten von Boden und Gestein gräbt, um Platz für den Bau des Schilds selbst zu schaffen. Die Maschine gräbt Boden oder Gestein vor der Tunnelsohle aus und stützt den neu ausgehobenen Tunnel mit einem Stahlrahmen oder Schild ab. Dieser Schild schützt den ausgehobenen Tunnel vor einem möglichen Einsturz durch umliegenden Boden oder Fels. Er verhindert auch das Eindringen von geologischem oder hydrologischem Material. Nachdem das Material vor dem Schild ausgehoben wurde, fährt die Maschine vorwärts, indem sie sich mit Hydraulikzylindern in den neu ausgehobenen Raum drückt.

• Hartgesteins-Tunnelbohrmaschine (TBM)

  Hartgesteins-TBMs sind automatisierte Maschinen, die zum Ausheben von Tunneln durch Felsformationen mit einem hohen Härtegrad ausgelegt sind. Diese Maschinen verwenden in der Regel Scheibenfräser als primäres Werkzeug zum Ausheben von Gestein.

  Hartgesteins-TBMs gibt es in zwei Ausführungen: Open-Face-TBMs und erddruckausgeglichene TBMs. Eine Open-Face-TBM nutzt Luftdruck, um die Tunnelsohle zu halten. Das bedeutet, dass der Luftdruck höher sein muss als das Gewicht des ausgehobenen Gesteins. Erddruckausgeglichene TBMs verwenden ausgehobenen Boden oder Gestein, um den Druck vor der Schneidfront auszugleichen. Dies erleichtert der Maschine das Ausheben durch verschiedene geologische Bedingungen und macht es weniger wahrscheinlich, dass die Tunnelsohle einstürzt.

• Weichgesteins-Tunnelbohrmaschine (TBM)

  Weichgesteins-TBMs sind Spezialmaschinen, die zum Ausheben von Tunneln durch bindigen Boden, nichtbindigen Boden und gemischte Boden- und Grundwasserverhältnisse entwickelt wurden. Weichgesteins-TBMs verwenden ein geschlossenes Aushebeverfahren. Das bedeutet, dass sie über ein druckausgeglichenes System verfügen, bei dem das ausgehobene Material verwendet wird, um einen Schub auf die Gesichtsmaske auszuüben und die Ausgrabung zu unterstützen. Weichgesteins-TBMs bestehen aus verschiedenen Typen: Schlamm-Schild-TBMs, erddruckausgeglichene (EPB)-TBMs und gemischte Schild-TBMs.

  EPB-TBMs sind Spezial-Tunnelbohrmaschinen, die zum Ausheben von Tunneln durch lockeren, nichtbindigen Boden und bindigen Boden verwendet werden. Sie haben eine geschlossene Front und nutzen das ausgehobene Material, um einen Druck vor der Schneidfront zu erzeugen. EPB-TBMs eignen sich gut für geologische Bedingungen, bei denen Grundwasser vorhanden ist. Die Maschine schützt den Tunnel auch vor einem Einsturz durch Bodendruck oder Wasserdruck, der auf die Tunnelsohle wirkt. Schlamm-Schild-TBMs haben ebenfalls eine geschlossene Front, aber sie verwenden eine flüssigkeitsbasierte Aufschlämmung, um den Druck auszugleichen und zu formen, und sie werden unter ähnlichen geologischen Bedingungen wie EPB-TBMs eingesetzt. Gemischte Schild-TBMs kombinieren Merkmale sowohl von EPB- als auch von Schlamm-Schild-TBMs. Sie haben eine oder zwei Verriegelungskammern, die eine Steuerung der Flüssigkeit und des Drucks innerhalb der Maschine ermöglichen. Dies macht die Maschine für sich ändernde geologische Bedingungen entlang der Tunnellinie geeignet.

Spezifikationen und Wartung von Tunnelbohrmaschinen

Die Spezifikationen von Tunnelbohrmaschinen variieren stark, je nach Typ, Modell und Verwendungszweck. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören ihre Abmessungen, ihr Gewicht, die Arten von Tunneln, die sie erstellen können, die Bohrer, die sie haben, die Maschinen, die mit ihnen geliefert werden, und die Technologie, die sie verwenden.

• Bei einigen Tunnelbohrmaschinen kann der Bohrdurchmesser zwischen einem Meter und über 20 Metern liegen. Der Durchmesser bestimmt, ob die Maschine eine Schildmaschine oder ein Bohrwagen sein wird.
• Die Bohrlänge oder Tiefe einer Tunnelbohrmaschine variiert ebenfalls. Sie kann von wenigen Kilometern bis über 20 Kilometern reichen, wie im Fall des Gotthard-Basistunnels in der Schweiz. Die meisten Tunnelbohrmaschinen haben eine Länge von mehreren Kilometern und verfügen auch über ein sektionsweises Tunnelbauverfahren.
• Der Bohrtyp in der Maschine kann ein Erdbohrer, ein Schwerlast-Walzen-Scheibenbohrer oder eine andere Bohrmachine sein. Der Bohrtyp hängt von der Härte und Qualität des zu bohrenden Erdreichs ab.
• Einige Maschinen haben Aushubsysteme wie Förderbänder, Schuttwagen oder Aufschlämmungen, um das ausgehobene Material auszuschachten und zur Oberflächenentsorgung oder Behandlung zu transportieren.
• In einigen modernen Maschinen gibt es Unterstützungstechnologien wie digitales Zwillingsbauwesen, Laserführung, fortschrittliche Schäumungstechnologie usw. Dies trägt dazu bei, die strukturelle Qualität des Tunnels und die Bohrggeschwindigkeit der Maschine zu verbessern.

Es ist sehr wichtig, jede Tunnelbohrmaschine zu warten, damit sie optimale Leistung und eine längere Lebensdauer bietet. Hersteller empfehlen regelmäßige Maschineninspektionen und eine kontinuierliche Überwachung von Tunnelbohrmaschinen. Sie raten den Bedienern, alle mechanischen und wichtigen Komponenten zu überprüfen, um festzustellen, ob es ungewöhnlichen Verschleiß, Risse, Beschädigungen oder Leckagen gibt. Dies gilt für Teile wie Hydraulikleitungen, Lager, Zahnräder, Dichtungen, Ketten und Bohrer, unter anderem.

Alle beweglichen Teile in diesen Maschinen müssen ordnungsgemäß geschmiert werden. Die Maschine sollte sauber und frei von Verunreinigungen gehalten werden, die ihre Leistung und Funktion beeinträchtigen können. Es ist wichtig, das Personal, das diese Maschinen bedient, zu schulen, damit es bei der Verwendung der Maschine die besten Praktiken und Verfahren befolgt. Wenn die Maschine irgendwann ein Alarmsignal zeigt oder etwas, das ihre Funktion beeinträchtigen könnte, sollte sie sofort gestoppt und gewartet werden.

Anwendungen von Tunnelbohrmaschinen

Die verschiedenen Eigenschaften von Tunnelbohrmaschinen machen sie in verschiedenen Branchen und Anwendungen nützlich.

• Infrastrukturentwicklung:

  Tunnelbohrmaschinen sind im Bereich der Infrastrukturentwicklung von unschätzbarem Wert. Sie ermöglichen den Bau von Tunneln für verschiedene Verkehrssysteme, darunter Straßen, Eisenbahnen, U-Bahn-Linien und Pipelines. Die Präzision dieser Maschinen stellt sicher, dass die Tunnel so ausgelegt sind, dass sie das jeweilige Verkehrssystem aufnehmen können, wodurch Staus reduziert und die Konnektivität verbessert werden.

• Bergbau:

  Im Bergbau werden Tunnelbohrmaschinen zum horizontalen und vertikalen Ausheben von Tunneln verwendet, um Zugang zu mineralischen Lagerstätten zu erhalten, die sich tief im Untergrund befinden. Die Maschinen verbessern die Effizienz des Bergbaus, indem sie den Aushubprozess beschleunigen. Darüber hinaus tragen sie zur Sicherheit im Bergbau bei, indem sie strukturell stabile Tunnel gewährleisten und so das Risiko von Einstürzen verringern, die Arbeiter gefährden könnten.

• Geothermische Energiegewinnung:

  Tunnelbohrmaschinen finden auch Anwendung im Bereich der geothermischen Energiegewinnung. Mit der steigenden Nachfrage nach nachhaltigen Energiequellen werden diese Maschinen unerlässlich, um Tunnel zu schaffen, die Zugang zu geothermischen Reservoirs ermöglichen, die sich tief unter der Erdkruste befinden. Die Langlebigkeit und Präzision der Maschinen ermöglichen den erfolgreichen Bau von Tunneln, die die Gewinnung dieser erneuerbaren Energiequelle ermöglichen. Dies trägt nicht nur zur Energie-Nachhaltigkeit bei, sondern zeigt auch die Vielseitigkeit von Tunnelbohrmaschinen in verschiedenen Branchen.

• Urbaner Tunnelbau:

  Der städtische Tunnelbau stellt aufgrund des Vorhandenseins bestehender Strukturen, hoher Bevölkerungsdichte und begrenzter Flächenkapazität besondere Herausforderungen dar. Tunnelbohrmaschinen spielen eine zentrale Rolle bei der Bewältigung dieser Herausforderungen. Ihre Präzision und Kontrolle ermöglichen den sicheren und effizienten Bau von Tunneln, auch in dicht besiedelten städtischen Gebieten. Diese Tunnel können für neue Verkehrssysteme, Versorgungsleitungen oder unterirdische Räume für gewerbliche und private Nutzung verwendet werden. Durch die Ermöglichung des Tunnelbaus in städtischen Gebieten tragen diese Maschinen zum vertikalen Städtebau bei und heben das Potenzial der Nutzung des Untergrundraums in Städten hervor.

• Offshore-Projekte:

  Tunnelbohrmaschinen sind auch für Offshore-Projekte unerlässlich. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Offshore-Infrastruktur gestiegen, angetrieben durch den Bedarf an neuen Energiequellen, Wirtschaftswachstum und städtischer Expansion. Diese Maschinen ermöglichen den Bau von Tunneln unter dem Meeresboden für die Offshore-Öl- und Gasförderung, die Entwicklung erneuerbarer Energien (wie Windparks) und den Unterwassertransport. Die Fähigkeit von Tunnelbohrmaschinen, in anspruchsvollen Meeresumgebungen zu arbeiten, macht sie unerlässlich, um Küstenressourcen mit der Wirtschaft an Land zu verbinden.

So wählen Sie Tunnelbohrmaschinen

Geschäftskäufer müssen bei der Auswahl von Tunnelbohrmaschinen zum Verkauf mehrere Faktoren berücksichtigen. Dazu gehören:

• Anwendungsbedarf

  Zuerst sollten Käufer über den Zweck nachdenken, für den die Tunnelbohrmaschinen eingesetzt werden sollen. Der Typ der benötigten Tunnelbohrmaschine hängt wahrscheinlich davon ab, ob die Käufer sie für den Bau von Verkehrstunneln, Versorgungsleitungen oder Bergbautunneln verwenden möchten. So ist beispielsweise die ideale Maschine für den Bergbau möglicherweise nicht für den Bau von Verkehrs- oder Versorgungsleitungen geeignet. Die Käufer sollten ihre Maschinen nach jedem dieser unterschiedlichen Tunnelbau-Bedürfnisse auswählen.

• Tunnelparameter

  Käufer müssen die Abmessungen und die Geometrie der Tunnel berücksichtigen, die sie bohren wollen. Wichtige Tunnelparameter sind Durchmesser, Länge und Bodenverhältnisse. Mit diesen Parametern müssen Käufer Tunnelbohrmaschinen mit den entsprechenden Merkmalen wählen. So reichen Maschinen mit größeren Durchmessern für Tunnel mit größeren Breiten aus.

• Budget-Restriktionen

  Geschäftskäufer müssen ihre Budgetbeschränkungen bei der Auswahl von Tunnelbohrmaschinen berücksichtigen. Die Kosten sowie die langfristigen wirtschaftlichen Vorteile und die Effizienz, die sie bieten, sollten sorgfältig bewertet werden. Die Käufer sollten nach Geräten suchen, die ein ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Budget und relevanten Merkmalen schaffen.

• Ruf des Herstellers

  Der Hersteller der Tunnelbohrmaschine ist ein Schlüsselfaktor, den Geschäftskäufer berücksichtigen müssen. Recherchieren Sie den Ruf der Hersteller und wählen Sie diejenigen mit einer guten Erfolgsbilanz und solider Erfahrung in der Herstellung von Tunnelbohrmaschinen. So können Geschäftskäufer zuverlässige Maschinen, effiziente After-Sales-Services und eine hervorragende technische Unterstützung erwarten.

F&A

F1: Aus welchem Material ist die Tunnelbohrmaschine gefertigt?

A1: Die Materialien von Tunnelbohrmaschinen variieren je nach Bauteil. Aber die meisten von ihnen verwenden legierten Stahl oder Kohlenstoffstahl. Diese Materialien haben eine hohe Festigkeit und können einer hohen Belastung standhalten.

F2: Wie lange hält eine Tunnelbohrmaschine?

A2: Die Lebensdauer von Tunnelbohrmaschinen kann variieren. Faktoren wie Materialien, Bauqualität, Wartung und Betriebsumgebung beeinflussen die Lebensdauer. Im Allgemeinen können sie über 10 Jahre halten, wenn die Benutzer gut auf sie aufpassen.

F3: Können Benutzer die Tunnelbohrmaschine aufrüsten?

A3: Viele Komponenten der Tunnelbohrmaschine sind aufrüstbar. Dazu gehören das Triebwerk, der Bohrkopf, das Transportsystem und vieles mehr. Ein Upgrade kann die Leistung der Maschine verbessern, um sich an sich ändernde Bedürfnisse anzupassen.

F4: Kann die Tunnelbohrmaschine unter Wasser arbeiten?

A4: Maschinen, die Wassertunnel bohren, sind nicht die gleichen wie diejenigen, die für trockene Tunnel verwendet werden. Nur einige Arten von Tunnelbohrmaschinen können unter Wasser arbeiten. Diese Maschinen können spezielle Merkmale wie wasserfeste Komponenten aufweisen.