Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Μηχανές ολομέτωπης κοπής ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ «Σχεδιασμός και κατασκευή υπογείων έργων» Μηχανική Όρυξη Σηράγγων ΘΝ Μιχαλακόπουλος version 2014.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Μηχανές ολομέτωπης κοπής ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ «Σχεδιασμός και κατασκευή υπογείων έργων» Μηχανική Όρυξη Σηράγγων ΘΝ Μιχαλακόπουλος version 2014."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μηχανές ολομέτωπης κοπής ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ «Σχεδιασμός και κατασκευή υπογείων έργων» Μηχανική Όρυξη Σηράγγων ΘΝ Μιχαλακόπουλος version 2014

2

3 TBM Χωρίς ασπίδα Ανοικτή με πέδιλα ώθησης Με ασπίδα Ανοικτής λειτουργίας Διπλής ασπίδας Μονής ασπίδας Κλειστής λειτουργίας Slurry/Mixshield EPB Σχηματισμός υψηλής αντοχήςΣχηματισμός χαμηλής αντοχής

4

5 Hard rock TBMSoft ground TBM EPBSlurry / Mixshield

6 Κοπτικά συρόμενου τύπου Κοπτικά που διεισδύουν και κυλούν Roadheader Soft ground TBM Roadheader Hard rock TBM Mixshield TBM «Τρίκωνα» Raiseboring Χαμηλή αντοχή Υψηλή αντοχή

7

8 Hard Rock TBM

9 2 videos 1.Hard Rock Gripper TBM (  5 min) 2.Hard Rock Double Shielded TBM (  15 min)

10 Κοπτικά κωνικής διατομής (παλαιός τύπος) Κοπτικά σταθερής διατομής CCS – constant cross section (σύγχρονος τύπος) Κοπτικά δίσκου

11 Δημιουργία θραυσμάτων από διεισδυτή (indentor) κατά Paul and Sikarskie (1965)

12 Πρόβλημα Boussinesq (επιδιώκεται θραύση)

13 Δημιουργία θραυσμάτων από κοπτικά δίσκου video 17 inch disc cutter Hertzian crack

14 Αντίδραση στην κοπή

15 Κοπή πετρωμάτων με δίσκο

16 Θεωρίες κοπής με δίσκο Gertsch R, Gertsch L, Rostami J (2007). Disc cutting tests in Colorado Red Granite … Int J Rock Mech Min 44:

17 Βέλτιστη απόσταση μεταξύ κοπτικών (cutter spacing)

18 Επίδραση της απόστασης και της διείσδυσης Gertsch R, Gertsch L, Rostami J (2007). Disc cutting tests in Colorado Red Granite … Int J Rock Mech Min 44:

19 Επίδραση της ανισοτροπίας

20 video lcm test Εργαστηριακή δοκιμή κοπής

21 Πλήθος κοπτικών N c πλήθος κοπτικών D c διάμετρος κοπτικής κεφαλής Sακτινική απόσταση μεταξύ κοπτικών N ext 5-10 πρόσθετα κοπτικά στην περιφέρεια της κεφαλής (gage) Τα περιφερειακά κοπτικά (gage cutters) είναι στραμμένα προς τα έξω έτσι ώστε:  Να επιτυγχάνεται ελαφρά υπερεκσκαφή.  Να εξασφαλίζεται πρόσβαση για την αντικατάστασή τους. Επειδή είναι υπό γωνία πρέπει να είναι πυκνότερα (μικρότερο S) για να αντισταθμίζεται η μικρότερη δύναμη που ασκούν κατά τη διεύθυνση προχώρησης του TBM (δύναμη ώσης).

22 Ταχύτητα περιστροφής Η ταχύτητα περιστροφής της κοπτικής κεφαλής περιορίζεται από την εκ κατασκευής επιτρεπόμενη μέγιστη γραμμική ταχύτητα των κοπτικών. RPMπεριστροφές κεφαλής ανά min (revolutions per minute) V μέγιστη γραμμική ταχύτητα κοπτικών (m/min) D c διάμετρος κοπτικής κεφαλής (m)

23 Δύναμη ώσης Η δύναμη ώσης της κοπτικής κεφαλής περιορίζεται από:  Την αντοχή των δίσκων.  Την αντοχή των τριβέων (ρουλεμάν) των κοπτικών.  Την αντοχή της εξάρτησης των κοπτικών στην κεφαλή. Η συνισταμένη δύναμη ώσης (thrust) ισοκατανέμεται στα κοπτικά και είναι: F T = N c × L c F T δύναμη ώσης N c πλήθος κοπτικών L c συνιστώμενη φόρτιση κοπτικών

24 Ροπή και Ισχύς Tροπή κοπτικής κεφαλής N c πλήθος κοπτικών F Ri δύναμη κύλισης του i κοπτικού r i μοχλοβραχίονας του i κοπτικού F Ravg μέση δύναμη κύλισης D c διάμετρος κοπτικής κεφαλής Pισχύς κοπτικής κεφαλής RPMπεριστροφές κοπτικής κεφαλής ανά min

25 Διάταξη κοπτικών

26 Σχεδιασμός κοπτικής κεφαλής

27 Hard Rock TBM Εκτίμηση επίδοσης

28 Farmer and Glossop (1980)Graham (1976) P = K × F Τavg /  t P = K × F Τavg /  c K: συντελεστής (624 στο SI)K: συντελεστής (3940 στο SI) P: διείσδυση ανά περιστροφή (mm/rev) F Tavg : μέση δύναμη ώσης ανά κοπτικό (kN)  t : εφελκυστική αντοχή πετρώματος (kPa)  c : θλιπτική αντοχή πετρώματος (kPa) Εμπειρικές μέθοδοι εκτίμησης ICR

29 Lislerud (1983, 1988) P = i b × K d × k S P: διείσδυση ανά περιστροφή (mm/rev) i b : βασικός ρυθμός διείσδυσης (mm/rev) ως συνάρτηση F Tavg και DRI. F Tavg : μέση δύναμη ώσης ανά κοπτικό (kN) DRI: drilling rate index (Norwegian Institute of Technology) K d : συντελεστής διαμέτρου κοπτικών k S : συντελεστής κερματισμού πετρώματος Εμπειρικές μέθοδοι εκτίμησης ICR

30 Τυπικές καταστάσεις ΤΒΜ

31

32 Δεδομένα σήραγγας:Λύση: Διάμετρος: 7.34 mΘεωρούμε ότι η ασκούμενη ώση είναι 70% της μέγιστης.  t : 10 MPa F Tavg = (0.7 × kN)/57 ≈ kN  c : 140 MPa Farmer and Glossop Δεδομένα ΤΒΜ (Robbins ):P = (624 × kN)/10000 kPa ≈ 7.77 mm/rev Πλήθος κοπτικών: 57Στιγμιαίος ρυθμός προχώρησης = (7.77 mm/rev × 5.8 rpm × 60 min/h)/1000 mm/m ≈ 2.71 m/h Διάμετρος κοπτικών: 394 mm Ωση κοπτικής κεφαλής: ΜΝGraham Ροπή κοπτικής κεφαλής: 2.68 MN-mP = (3940 × kN)/ kPa ≈ 3.50 mm/rev Ισχύς κοπτικής κεφαλής: 1640 kWΣτιγμιαίος ρυθμός προχώρησης = (3.50 mm/rev × 5.8 rpm × 60 min/h)/1000 mm/m ≈ 1.22 m/h RPM: 5.8 Utilization 40%  Advance Rate 0.5 – 1.1 m/h  12 – 26.4 m/day Αριθμητικό παράδειγμα


Κατέβασμα ppt "Μηχανές ολομέτωπης κοπής ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ «Σχεδιασμός και κατασκευή υπογείων έργων» Μηχανική Όρυξη Σηράγγων ΘΝ Μιχαλακόπουλος version 2014."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google