Arten von Tunnelbohrmaschinen
Mit der Entwicklung der Tunnelbautechnologie sind verschiedene Arten von Tunnelbohrmaschinen entstanden, um die unterschiedlichen Anforderungen von Projekten zu erfüllen.
- Kombination aus Tunnelbohrmaschine und Bohrgerät: Diese Art von Gerät ist eine Kombination aus einer Tunnelbohrmaschine und einem Bohrgerät, das in der Lage ist, den Tunnel weiter auszugraben und gleichzeitig für weiterführende Arbeiten zu bohren. Es handelt sich um ein integriertes System, das die Effizienz und Produktivität von Tunnelbauprojekten erhöht. Diese Integration bringt Komfort und Geschwindigkeit in den Tunnelbetrieb, reduziert den Bedarf an mehreren Geräteeinrichtungen und minimiert die Projektlaufzeiten.
- TBM (Tunnelbohrmaschine): Die TBM ist eine großflächige Tunnelbohrmaschine, die Tunnel in verschiedenen Formen und Größen ausheben kann. TBMs verfügen in der Regel über mehrere Funktionen wie Bodenaushub, Einbau von Stützen, Wasserkontrolle und mehr, was sie für hocheffiziente und großflächige Tunnelprojekte geeignet macht. Diese Eigenschaft macht die TBM zur idealen Wahl für große Projekte, die einen schnellen und effizienten Tunnelaushub erfordern.
- Mikrotunnelbau: Dieses Verfahren eignet sich für das Graben von Tunneln mit kleinem Durchmesser. Sein Vorteil ist, dass es die Oberflächenstörungen minimieren und Tunnelarbeiten in engen Räumen ermöglichen kann.
- Kontinuierliche Abbaugeräte: Ein kontinuierliches Abbaugerät ist ein spezielles Tunnelbohrgerät, das hauptsächlich im Untertagebergbau eingesetzt wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bohr- und Sprengmethoden fördern kontinuierliche Abbaugeräte Material mechanisch aus der Abbaubrücke, wodurch die Effizienz erhöht und der Bedarf an sekundären Gewinnungsprozessen reduziert wird. Diese Maschinen sind oft mit einer großen rotierenden Trommel ausgestattet, die mit scharfen, gehärteten Stahlköpfen für präzises Abbauen und Materialtransport ausgestattet ist.
- Roadheader: Roadheader sind vielseitige Tunnelmaschinen, die einen Rotationsmeißel verwenden, um Gestein und Boden auszugraben, hauptsächlich für Bergbau- und Untertagebauprojekte. Diese kompakten, kettenlaufenden Maschinen sind mit einem horizontalen Fräskopf ausgestattet, der es ihnen ermöglicht, mit Präzision durch verschiedene Gesteinsformationen zu schneiden. Das geschnittene Material wird dann über ein Förderband vom Tunnelvortrieb abtransportiert. Roadheader eignen sich hervorragend für weiche bis mittelharte Gesteinsverhältnisse und sind für eine einfache Manövrierfähigkeit in Tunneln mit kleinerem Querschnitt konzipiert.
Spezifikationen & Wartung von Tunnelbohrmaschinen
Tunnelbohrmaschinen haben verschiedene Spezifikationen, die ihre Leistung für verschiedene Anwendungen bestimmen. Hier sind einige der wichtigsten Spezifikationen für diese Geräte.
- Nutzlastkapazität: Tunnelbohrmaschinen können verschiedene Nutzlastkapazitäten bewältigen, abhängig von ihrer Größe und ihrem Modell. In der Regel liegt die Nutzlastkapazität zwischen 2 Tonnen und 20 Tonnen. Die Bohrgeräte mit höherer Nutzlastkapazität können schwerere Bohrwerkzeuge und -geräte tragen.
- Energiequelle: Die meisten Tunnelbohrmaschinen sind entweder dieselbetrieben oder elektrische Lader. Die Energiequellen bestimmen die Art der Anwendungen, die die Geräte bewältigen können. Beispielsweise werden dieselbetriebene Geräte meist in unterirdischen Tunneln eingesetzt, in denen kein Strom verwendet werden kann.
- Abmessungen: Die Bohrgeräte gibt es in verschiedenen Abmessungen. Einige höhere oder längere Bohrgeräte eignen sich für bestimmte Tunnelbauprojekte. Auch die Abmessungen des Tunnelbohrmaschinen bestimmen seine Manövrierfähigkeit und Zugänglichkeit in engen Räumen.
Wartung
Staubablagerungen auf dem Gerät können zu Atemwegserkrankungen führen. Außerdem können Tunnelpartikel die Lackierung im Laufe der Zeit beschädigen. Daher ist es für Bergbauunternehmen wichtig, die Wartung des Bohrgeräts zu berücksichtigen, um seine Lebensdauer zu verlängern.
- Der erste Wartungshinweis ist die regelmäßige Reinigung. Das Bohrunternehmen sollte in Erwägung ziehen, eine Hochdruckreiniger oder einen Dampfreiniger zu verwenden, um das Gerät zu reinigen. Dies verhindert die Ansammlung von Schmutz und Ablagerungen.
- Führen Sie regelmäßige Inspektionen durch, um eventuelle Beschädigungen oder Verschleißerscheinungen zu erkennen. Vergleichen Sie bei der Inspektion das Aussehen des Geräts mit dem vom Hersteller erwarteten Aussehen. Achten Sie besonders auf die schwer zugänglichen Bereiche der Tunnel.
- Regelmäßige Schmierung hilft, vorzeitigen Verschleiß zu verhindern. Dies verlängert die Lebensdauer der beweglichen Teile des Geräts.
- Stellen Sie sicher, dass die Tunnelbohrmaschine vor der Verwendung richtig kalibriert und konfiguriert ist. Dies stellt sicher, dass die Maschine ordnungsgemäß funktioniert. Die beweglichen Teile arbeiten effizient mit minimalem Kraftstoffverbrauch und geringen Emissionen.
Einsatzgebiete von Tunnelbohrmaschinen
Der Tunnelbohrbetrieb mit Tunnelbohrmaschinen für Tunnel hat viele Anwendungen in der Bau-, Bergbau- und Transportindustrie.
- Straßen- und Eisenbahntunnel: Große Tunnelbohrmaschinen schaffen Platz für Straßen- und Eisenbahntunnel. Diese Tunnel sollen den Verkehr verbessern, indem sie verschiedene Städte miteinander verbinden und die Reisezeiten verkürzen.
- Wasserbauprojekte: Tunnelbohrmaschinen erstellen Rohrleitungen und Entwässerungskanäle in Wasserbauprojekten. Präzision ist unerlässlich, um Leckagen zu vermeiden und einen ordnungsgemäßen Wasserfluss zu gewährleisten.
- Bergbau-Tunnel: Im Bergbau helfen Tunnelbohrmaschinen beim Bau von Lüftungstunneln und Zugangstunneln. Die Belüftung ist wichtig, um die Sicherheit der Arbeiter zu gewährleisten. Zugangstunnel ermöglichen es Bergleuten, die Bereiche zu erreichen, in denen sich wertvolle Materialien wie Kohle, Erz oder Erdgas befinden.
- Hydro Monty Tunnel: Bei Hydro Monty Tunneln werden horizontale oder geneigte Tunnel gebohrt, um Staudämme, unterirdische Reservoirs oder Wasserkraftwerke zu bauen. Diese Tunnelbohrmaschinen eignen sich für diese präzisen Arbeiten.
- Geothermie- und Versorgungsleitungen: Für Geothermieprojekte erstellen Tunnelbohrmaschinen Geothermie-Tunnel. Die Geräte erstellen auch Versorgungsleitungen, in denen sich wichtige Dienste wie Strom, Wasser und Telekommunikation befinden. Diese Versorgungsleitungen ermöglichen einen einfachen Zugang und die Wartung der Systeme.
- Mikrotunnel: Die Mikrotunnelbautechnologie erstellt Tunnel mit kleinem Durchmesser mit hoher Präzision. Diese Methode minimiert Oberflächenstörungen und ermöglicht das Tunneln unter Straßen, Flüssen und Gebäuden. Der Mikrotunnelbau ist ideal für die Verlegung von Rohrleitungen und Kabeln in überlasteten städtischen Gebieten.
- Große Tunnel: Für Großprojekte, die den Aushub großer Materialmengen erfordern, werden Soft Rock TBMs (Tunnelbohrmaschinen) und Earth Pressure Balance TBMs (EPB TBMs) eingesetzt. Diese Maschinen verfügen über einen Fräskopf, der durch verschiedene Boden- und Gesteinsverhältnisse bohrt, einschließlich weicher Böden, gemischter Verhältnisse und Hartgesteinformationen. Sie bieten effektive Grundwasserstützung und Aushubsysteme zur Stabilisierung von Böden, insbesondere für weiche und lockere geologische Formationen.
- Tagebaue und Untertagebergwerke: In Tagebauen werden großkalibrige Bohrgeräte eingesetzt, um mineralische Ressourcen effizient und wirtschaftlich zu fördern. Diese Geräte bieten Flexibilität und Präzision für den Bergbau in verschiedenen Tiefen und Bereichen von Tagebauen. Darüber hinaus werden in Tagebauen spezielle Bohrgeräte mit großer Reichweite für das Sprengen von Andesitgestein eingesetzt. In Untertagebergwerken suchen Kohle- und Erdgasbohrgeräte nach wertvollen Ressourcen tief unter der Erde. Für Offshore-Bohroperationen in der Öl- und Gasindustrie und Unterwasser-Tunnelarbeiten werden spezielle Tunnelbohrmaschinen für den Einsatz in Meeresumgebungen angepasst. Diese Offshore-Tunnelbohrmaschinen sind so konzipiert, dass sie rauen Meeresbedingungen standhalten und ein sicheres und effizientes Bohren nach Öl- und Gasreserven gewährleisten, die sich unter dem Meeresboden befinden.
So wählen Sie Tunnelbohrmaschinen aus
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl von Tunnelbohrmaschinen zum Verkauf die folgenden Faktoren:
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Projektanforderungen
Werten Sie die Spezifikationen des Projekts aus. Definieren Sie die Art der Bodenformation, die durchtunnelt werden soll. Berücksichtigen Sie den Durchmesser und die Tiefe des Tunnels. Achten Sie auf die Menge der Tunnelnachfrage. Achten Sie auf besondere Merkmale oder geotechnische Bedingungen, die möglicherweise auftreten.
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Bohrgerätemodelle
Prüfen Sie die verschiedenen Bohrgerätemodelle. Dazu gehören kontinuierliche Abbaugeräte, geschützte Maschinen, Tunnelbohrmaschinen (TBMs) und Raiseborer. Berücksichtigen Sie die Vorteile und Einschränkungen der einzelnen Modelle. Wählen Sie eine Tunnelbohrmaschine, die auf die Anforderungen des Projekts abgestimmt ist.
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Bohrdurchmesser und -tiefe
Stellen Sie sicher, dass das Bohrgerät den Tunnel-Durchmesser und die Tiefe bewältigen kann. Einige Geräte funktionieren am besten für große Tunnel, während andere für kleinere geeignet sind. So eignen sich beispielsweise Mikro-TBMs für Tunnel mit einem Durchmesser zwischen 1 und 4,5 Metern. Boden-TBMs können Tunnel mit einem Durchmesser von bis zu 19 Metern erstellen. Wählen Sie ein Gerät, das für die Tunneldimensionen geeignet ist.
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Klimakontrollsystem
Denken Sie an das Klima im Tunnel. Wenn der Tunnel geschlossen sein wird, ist ein gutes Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystem (HLK-System) wichtig. So können die Arbeiter während des langfristigen Tunnelbauprojekts in einer komfortablen Umgebung bleiben. Das HLK-System kann auch zur Staubkontrolle, Luftqualität und Temperaturregulierung beitragen.
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Automatisierung und Steuerung
Suchen Sie nach Bohrgeräten mit automatisierten Funktionen. Dazu können fortschrittliche Steuerungssysteme und präzise Bohrparameter gehören. Solche Bohrgeräte können die Effizienz verbessern. Sie erhöhen auch die Genauigkeit und reduzieren den Bedarf an manueller Eingabe. Einige Geräte verfügen auch über Echtzeit-Überwachungs- und Diagnosefunktionen.
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Leistung und Antrieb
Beurteilen Sie das Leistungs- und Antriebssystem des Geräts. Stellen Sie sicher, dass es für den Tunnelbetrieb stark und zuverlässig ist. Einige Geräte verwenden diesel-elektrische Systeme. Andere haben volle Hydraulik oder Elektro-Hydraulikantriebe. Wählen Sie ein Gerät mit einem Antriebssystem, das den Tunnelbedingungen und Anforderungen entspricht.
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Nutzlastkapazität
Prüfen Sie, wie viel das Bohrgerät tragen kann. Es sollte in der Lage sein, Abraum zu transportieren, Rückfüllmaterial und Abraum mit der richtigen Geschwindigkeit zu entsorgen. Die Nutzlastkapazität des Bohrgeräts und der mit ihm verbundenen Abraumwagen wirkt sich direkt auf die Effizienz des Tunnelbauprojekts aus.
Q&A
Q1. Was sind die jüngsten Trends in der Tunnelbohrtechnologie?
A1. Der Markt für Tunnelbohrmaschinen erforscht verschiedene Trends wie den Aufstieg intelligenter Maschinen, grünes Tunneln, zentrale Überwachung, die steigende Nachfrage nach Tunneln in städtischen Gebieten und die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine.
Q2. Welche Sicherheitsmerkmale hat ein Tunnelbohrmaschine?
A2. Moderne Bohrgeräte verfügen über zahlreiche Sicherheitsmerkmale wie Not-Aus-Tasten, Abgaskontrolle, Schutz der Fahrerkabine, Druckkontrolle und Verhinderung von Blowouts, ordnungsgemäße Abstützung des Geräts sowie Schulung und Zertifizierung zur Steuerung von Bohrungen.
Q3. Welche Funktion hat eine Tunnelbohrmaschine?
A3. Eine Bohrmaschine ist eine speziell gebaute Maschine, die verwendet wird, um Tunnel zu bohren oder durch die Erde zu bohren, auf der Suche nach Erdgas oder Erdöl. Das Bohrgerät kann direkten Zugang zu der Substanz ermöglichen, indem es Löcher tief in die Gesteinsschichten bohrt. Manchmal kann es helfen, Tunnel für Wasser zu bauen oder in einigen Fällen sogar für weitläufige Tunnel, um unterirdische Räume für Gebäude oder Systeme zu schaffen.
Q4. Was ist der Unterschied zwischen der Kern- und der Schlagbohrmethode?
A4. Die Kernbohrmethode beinhaltet die Verwendung eines hohlen Bohrmeißels mit Diamant- oder Hartmetallspitzen, um zylindrische Gesteinsproben zu erhalten. Diese Methode liefert präzise und intakte Proben, erfordert aber kostspielige und fortschrittliche Ausrüstung. Die Schlagbohrmethode hingegen verwendet ein motorbetriebenes Bohrgerät, um kleine, schnelle Schläge zu erzeugen, die das darunterliegende Material zerbrechen. Solche Techniken sind weniger kompliziert und können in weichem bis mittelhartem Gestein eingesetzt werden. Die Schlagbohrmethode liefert jedoch möglicherweise weniger genaue Proben als die Kernbohrmethode.