ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ Ι

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ Ι"

Αργυρός Γιάγκος
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ Ι Σηµειακής Κοπής - Roadheaders. Καλιαµπάκος Επίκουρος Καθηγητής

2 Κάποια από τα µειονεκτήµατα των TBM µπορούν να αρθούν µε την χρήση των µηχανών

Οι µηχανές έχουν, γενικά, τα ίδια πλεονεκτήµατα µε τα άλλες διατάξεις µηχανικής όρυξης σηράγγων, αν και µειονεκτούν σε σχέση µε τα TBM σε πολύ µικρές τιµές

3 Οι µηχανές έχουν, γενικά, τα ίδια πλεονεκτήµατα µε τα άλλες διατάξεις µηχανικής όρυξης σηράγγων, αν και µειονεκτούν σε σχέση µε τα TBM σε πολύ µικρές τιµές αντοχής πετρώµατος και σε σχέση µε τα δισκοειδή κοπτικά σε πολύ µεγάλες. Παρόλα αυτά, στα όρια λειτουργίας τους, τα Roadheaders προσφέρουν µοναδικά πλεονεκτήµατα:

Ευελιξία: Ενώ ένα TBM µπορεί να δηµιουργήσει µόνο µια κυκλική διατοµή συγκεκριµένης διαµέτρου, τα Roadheaders µπορούν να παράγουν µια µεγάλη ποικιλία µεγεθών

4 Ευελιξία: Ενώ ένα TBM µπορεί να δηµιουργήσει µόνο µια κυκλική διατοµή συγκεκριµένης διαµέτρου, τα Roadheaders µπορούν να παράγουν µια µεγάλη ποικιλία µεγεθών και σχηµάτων διατοµών. Το µέτωπο παραµένει προσβάσιµο, για οποιεσδήποτε µετρήσεις, χωρίς περιορισµούς σηµείου µέτρησης και χωρίς σηµαντική επιβράδυνση των εργασιών.

Χαµηλή επένδυση: Σε σύγκριση µε τα TBM, µε δυνατότητα δηµιουργίας διατοµής παρόµοιου µεγέθους, το κόστος του Roadheader είναι της τάξεως του 15 (µεγάλες διατοµές) µε

5 Χαµηλή επένδυση: Σε σύγκριση µε τα TBM, µε δυνατότητα δηµιουργίας διατοµής παρόµοιου µεγέθους, το κόστος του Roadheader είναι της τάξεως του 15 (µεγάλες διατοµές) µε 30 % (µικρές διατοµές). Ακόµα, πολύ συχνά, τέτοια µηχανήµατα είναι διαθέσιµα για ενοικίαση, πράγµα που τα κάνει ελκυστικά και για κατασκευές µικρότερου προϋπολογισµού.

Άµεση εκκίνηση Οι µηχανές µπορούν να λειτουργήσουν από την πρώτη στιγµή που φτάνουν στο εργοτάξιο, καθώς δεν απαιτείται σηµαντική συναρµολόγηση.

6 Άµεση εκκίνηση Οι µηχανές µπορούν να λειτουργήσουν από την πρώτη στιγµή που φτάνουν στο εργοτάξιο, καθώς δεν απαιτείται σηµαντική συναρµολόγηση. Οι χρόνοι παράδοσης είναι πολύ µικρότεροι καθώς φτάνουν τους 3 6 µήνες για ένα καινούργιο µηχάνηµα, ενώ για µεταχειρισµένα οι χρόνοι αυτοί είναι ακόµα µικρότεροι.

7 Τα µηχανήµατα αυτά φέρουν έναν ή περισσότερους όπου στο άκρο τους έχουν προσαρµοστεί κοπτικά εργαλεία. Με την κίνηση του βραχίονα η εκσκαφή πραγµατοποιείται σε συγκεκριµένη θέση της διατοµής και προοδευτικά καλύπτει το σύνολο της επιφάνειάς της. Κατά παρόµοιο τρόπο µε τα ΤΒΜ το εξορυγµένο πέτρωµα συγκεντρώνεται από το δάπεδο και µε µεταφορική ταινία φορτώνεται σε φορτηγά.

8 Στην περίπτωση που οι εδαφικές συνθήκες είναι δυσµενείς, το µηχάνηµα µπορεί να σχεδιαστεί ώστε να φέρει και ασπίδα. Με τον τρόπο αυτό η εξόρυξη πραγµατοποιείται κάτω από την ασπίδα και στο πίσω µέρος του µηχανήµατος τοποθετείται η υποστήριξη, η οποία µπορεί να συνίσταται ακόµη και από προκατασκευασµένους δακτυλίους από σκυρόδεµα, όπως και στην περίπτωση των ΤΒΜ µε ασπίδα.

9 Μηχάνηµα µε µία κοπτική κεφαλή διαµήκους. Το συγκεκριµένο µηχάνηµα έχει και ασπίδα και χρησιµοποιήθηκε στο Μετρό της Αθήνας

10 Τα πρώτα µηχανήµατα (roadheaders), χρησιµοποιήθηκαν για διάνοιξη σηράγγων τη δεκαετία του 60. Μέσα σε λίγα χρόνια περίπου τέτοια µηχανήµατα χρησιµοποιούνταν στην κατασκευή υπογείων έργων.

11 Τα βασικά τµήµατα ενός Roadheader φαίνονται στο παρακάτω σκαρίφηµα:

12 Οι κοπτικοί αποτελούν το εργαλείο προσβολής του µετώπου. Τα βασικά του τµήµατα είναι η µηχανή του βραχίονα και οι κοπτικές.

13 Υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες κοπτικών κεφαλών: Οι διαµήκεις, οι οποίες περιστρέφονται παράλληλα µε τον άξονα του βραχίονα Οι εγκάρσιες, οι οποίες περιστρέφονται κάθετα µε τον άξονα του βραχίονα

14 Και τα δύο είδη κοπτικών κεφαλών έχουν πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα. Κάποια βασικά σηµεία που αφορούν την δηµιουργία σηράγγων είναι τα εξής: Οι εγκάρσιες κόβουν κατά την διεύθυνση του µετώπου. Έτσι, είναι πιο σταθερές από τις διαµήκεις, µε ανάλογο βάρος και δύναµη. Στις εγκάρσιες το µεγαλύτερο µέρος των δυνάµεων κατευθύνονται στο κύριο τµήµα του µηχανήµατος. Τα µηχανήµατα µε εγκάρσιες κοπτικές επηρεάζονται λιγότερο από αλλαγές στα χαρακτηριστικά της βραχόµαζας ή σηµειακά σκληρότερες επιφάνειες.

15 Αν το σηµείο περιστροφής του βραχίονα βρίσκεται περίπου στον άξονα της σήραγγας, µια διαµήκης κοπτική κεφαλή προκαλεί ελάχιστη υπερεκσκαφή. Οι εγκάρσιες πάντα προκαλούν κάποια υπερεκσκαφή, ανεξάρτητα από την θέση του µηχανήµατος. Οι περισσότερες διαµήκεις παρουσιάζουν µικρότερη κατανάλωση διατρητικών στελεχών, πράγµα που οφείλεται κυρίως στην µικρότερη ταχύτητα. Οι εγκάρσιες κοπτικές προσφέρουν µεγαλύτερη ευελιξία και έχουν µεγαλύτερη γκάµα εφαρµογών. Η απόδοση τους δεν µειώνεται σηµαντικά ακόµα και στα δυσκολότερα πετρώµατα.

16 Αντίθετα µε τα TBM, τα οποία προσβάλλουν ολόκληρο το µέτωπο κατά µια προκαθορισµένη µορφή, η λειτουργία ενός Roadheader περιλαµβάνει µια σειρά από διαφορετικές διεργασίες.

17 Οι βασικές λειτουργίες ενός Roadheader είναι οι ακόλουθες: Εξόρυξη του πετρώµατος Συλλογή των προϊόντων της εξόρυξης Μεταφόρτωση των προϊόντων αυτών, σε άλλο µηχάνηµα µεταφοράς Μετακίνηση µηχανήµατος

18 Το πρώτο βήµα είναι η επαφή της κοπτικής κεφαλής µε το µέτωπο, είτε µε την κίνηση όλου του µηχανήµατος, µέσω ειδικού συστήµατος ερπυστριών, είτε µε ειδικούς τηλεσκοπικούς.

19 Οι µηχανές µπορούν πρακτικά, µέσα στα γεωµετρικά όρια τους, να δηµιουργήσουν διατοµή οποιουδήποτε µεγέθους και σχήµατος απαιτείται. Ακόµα, µπορεί να προσαρµοστεί εύκολα στις περισσότερες τροποποιήσεις της µεθόδου εκσκαφής.

20 Οι µηχανές µπορούν πρακτικά, µέσα στα γεωµετρικά όρια τους, να δηµιουργήσουν διατοµή οποιουδήποτε µεγέθους και σχήµατος απαιτείται. Ακόµα, µπορεί να προσαρµοστεί εύκολα στις περισσότερες τροποποιήσεις της µεθόδου εκσκαφής.

24 Η συλλογή των προϊόντων της εξόρυξης γίνεται αυτόµατα από τις ειδικές διατάξεις, οι οποίες είναι ενσωµατωµένες στο κύριο σώµα του µηχανήµατος. Οι διατάξεις αυτές έχουν πολλές διαφορετικές µορφές:

25 ύο είναι τα χαρακτηριστικά σύµφωνα µε τα οποία ταξινοµούνται µηχανήµατα τέτοιου τύπου: Το βάρος τους Η ιπποδύναµη του κινητήρα του κοπτικού συστήµατος Η ταξινόµηση σύµφωνα µε τα παραπάνω χαρακτηριστικά φαίνεται στο διάγραµµα:

26 Στην πράξη, τα όρια λειτουργίας και απόδοσης εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά του πετρώµατος και τις συνθήκες που επικρατούν στο κάθε έργο. Μια τέτοια ταξινόµηση εµφανίζεται στο διάγραµµα:

27 Το παρακάτω διάγραµµα δίνει µια ακόµη πιο αναλυτική παρουσίαση του τρόπου επιλογής του κατάλληλου µηχανήµατος:

Σχετικά έγγραφα

ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ Ι

ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ Ι Μηχανές Ολοµέτωπης Κοπής - Τ.Β.Μ.. Καλιαµπάκος Επίκουρος Καθηγητής στοών και σηράγγων Η χρησιµοποίηση εκρηκτικών υλών για την θραύση του πετρώµατος έχει ως αποτέλεσµα τον επηρεασµό