Σαμηλόκεζε ηεο Μεραληθήο Γηάηξεζεο εξάγγσλ

Σαμηλόκεζε ηεο Μεραληθήο Γηάηξεζεο εξάγγσλ

Πεξηερόκελα: Μεραλέο εξάγγσλ _ TBM... 4 1. Μεραλήκαηα κε Αζπίδα ηύπνπ _ SM... 5 1.1 Μεράλεκα ρσξίο ζηήξημε κεηψπνπ _ SM-T1... 5 1.2 Μεράλεκα κε κεξηθή ππνζηήξημε κεηψπνπ_ SM-T2... 5 1.3 Μεράλεκα Δθζθαθήο ζηήξημεο κεηψπνπ κε πεπηεζκέλν αέξα _ SM T3... 8 1.4 Μεράλεκα κεηψπνπ ππνζηήξημεο κε αηψξεκα _ SM-T4... 8 1.5 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο ρσξίο κεραληθή ππνζηήξημε _ SM-V1... 8 1.6 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο κε κεραληθή ππνζηήξημε _ SM-V2... 9 1.7 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο κε εθαξκνγή πεπηεζκέλνπ αέξα _ SM-V3... 9 1.8 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο ππνζηήξημεο κε αηψξεκα _ SM-V4... 9 1.9 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο εμηζνξξφπεζεο ηεο εδαθηθήο πίεζεο_ SM-V5... 10 2. Μεραλήκαηα Οινκέησπεο Γηάλνημεο εξάγγσλ _ TBM... 10 2.1 Μεραλήκαηα Δμηζνξξφπεζεο Δδαθηθήο Πίεζεο (EPB) _ TBM-S5... 10 2.2 Μεραλήκαηα πνιθνχ _TBM-S4... 14 2.3 Τδξν αζπίδα αζπίδα κηθηνχ ηχπνπ... 16 2.4 Αζπίδα ΔΡΒ & Πνιθνχ _ κεηαηξεπφκελνπ ηξφπνπ ιεηηνπξγίαο... 16 2.5 Μεράλεκα Γηπιήο Αζπίδα _ DS... 17 2.6 Μεραλή ζθιεξνχ βξάρνπ κε πέδηια ψζεζεο_ TBM-G... 17 3. Κνπηηθά εξγαιεία εθζθαθήο ΣΒΜ... 18 4. πλδπαζκόο ησλ κεραλεκάησλ γηα ηελ θαηαζθεπή ζήξαγγαο... 23 4.1 Γηαδηθαζία ηερληθήο ιεηηνπξγίαο ησλ κεραλεκάησλ γηα ρξήζε ζε καιαθά εδάθε... 25 4.2 Γηαδηθαζία ηερληθήο ιεηηνπξγίαο ησλ κεραλεκάησλ γηα ζθιεξά εδάθε... 27 4.3 Γηαδηθαζία ηερληθήο ιεηηνπξγίαο ησλ κεραλεκάησλ εδαθηθήο εμηζνξξφπεζεο πίεζεο εδάθνπο... 27 4.4 Γηαδηθαζία ηερληθήο ιεηηνπξγίαο ησλ κεραλεκάησλ ηχπνπ ρξήζεο Μπεληνληηηθνχ πνιθνχ 29 5. Βηβιηνγξαθία :... 31

Σαμηλόκεζε ηεο Μεραληθήο Γηάηξεζεο εξάγγσλ Σν κεράλεκα δηάλνημεο ζεξάγγσλ είλαη έλα ζχλνιν εμνπιηζκνχ, πνιχπινθν, πνπ ζπλαξκνινγείηε γηα ηελ εθζθαθή ζήξαγγαο. Σν κεράλεκα πεξηιακβάλεη ηνλ αθφινπζν εμνπιηζκφ: - ηελ θνπηηθή θεθαιή, - ηα εξγαιεία θνπήο, ηηο ζηαγψλεο ζχλζιηςεο θαη εθρσκάησζεο, - ην ζχζηεκα ειεθηξνδφηεζεο - ηελ θνπηηθή θεθαιή πεξηζηξνθήο, - ην ζχζηεκα ψζεζεο θαη ζηήξημεο ηνπ κεραλήκαηνο θαηά ηε δηάξθεηα ηεο εθζθαθήο, - ην ζχζηεκα πινήγεζεο - Σα βαγφληα ππνζηήξημεο ηνπ κεραλήκαηνο ηα νπνία πεξηιακβάλνπλ: ηνλ εμνπιηζκφ γηα ηελ απνθνκηδή θαη κεηαθνξά ησλ πιηθψλ εθζθαθήο, ηηο κεηαθνξηθέο ηαηλίεο, ην ζχζηεκα ηνπνζέηεζεο ησλ πξνθαηαζθεπαζκέλσλ ζηνηρείσλ, ηνλ αεξηζκφ, ηα ζπζηήκαηα θνηλήο σθειείαο θαζψο θαη ηα βαγφληα γηα ηελ κεηαθνξά ηνπ εξγαηηθνχ πξνζσπηθνχ. Σν κεράλεκα δηάλνημεο ζεξάγγσλ πξνζθέξεη ηελ δπλαηφηεηα ειέγρνπ ησλ θαζηδήζεσλ ζηελ επηθάλεηα ελψ ηαπηφρξνλα απνθεχγεηαη ν θίλδπλνο θαηάξξεπζεο ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο ηεο ζήξαγγαο. Πξνζθάησο, ε αλάπηπμε ηεο κεζφδνπ ζηήξημεο ηνπ κεηψπνπ κε ηελ ρξήζε πγξνχ ή αησξήκαηνο (slurry), ε ζπλερήο βειηίσζε ησλ δηαθφξσλ ηερληθψλ εμφξπμεο, θαζψο θαη ε επηηπρήο ρξήζε θνπηηθψλ δίζθσλ γηα ηελ θνπή βξαρσδψλ εδαθψλ φπσο θξνθάιεο, έρνπλ νδεγήζεη ζηε δεκηνπξγία ηχπσλ κεραλεκάησλ πνπ έρνπλ ηελ ηθαλφηεηα δηείζδπζεο ζε εμαηξεηηθά εηεξνγελή εδάθε. ηηο πεξηπηψζεηο φπνπ εμεηάδεηαη ην ελδερφκελν ρξήζεο κεραλήκαηνο γηα θάπνην ζπγθεθξηκέλν έξγν, πξέπεη λα εθπνλείηαη κηα ζρεηηθή κειέηε εθαξκνγήο. Η κειέηε απηή ζα πεξηιακβάλεη έλαλ ιεπηνκεξή έιεγρν ηεο γεσινγίαο ηεο ζήξαγγαο, κηα εξκελεία ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηεο βξαρφκαδαο (ξσγκέο, ξήγκαηα) θαη ζηνηρεία αληνρήο βξάρνπ ηα νπνία ιακβάλνληαη απφ αληηπξνζσπεπηηθά δείγκαηα γεσηξήζεσλ. Σα δεδνκέλα αληνρήο απφ κφλα ηνπο παξέρνπλ κηα γξήγνξε / ελδεηθηηθή θαζνδήγεζε φζνλ αθνξά ηα ραξαθηεξηζηηθά ζχλζιηςεο ηνπ βξάρνπ θαη ηηο ειαζηηθέο ηνπ ηδηφηεηεο, ελψ θαηαηάζζνπλ γξήγνξα ηνλ βξάρν ζηηο θαηεγνξίεο καιαθφο, κέζνο θαη ζθιεξφο. Απφ γεσηερληθήο άπνςεο, ε πίεζε ηνπ εδάθνπο, ε έιιεηςε ζπλνρήο ζην έδαθνο εθζθαθήο, ην πάρνο ηνπ ππεξθείκελνπ (απφ 1 έσο 1,5 δηάκεηξν ηεο ζήξαγγαο ), ε πδξαπιηθή πίεζε ηνπ κεηψπνπ θάησ θαη επάλσ απφ ηελ ζηέςε ηεο ζήξαγγαο θαζψο θαη νη πεξηνξηζκνί ζηελ επηθάλεηα, θαζνξίδνπλ ηελ νκάδα ησλ θξίζηκσλ παξακέηξσλ γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ησλ πξνβιεκαηηθψλ ηκεκάησλ θαηά κήθνο ηεο ζήξαγγαο απφ ηελ άπνςε ηεο επζηάζεηαο ηνπ κεηψπνπ ή ηπρφλ ππέξεθζθαθήο.

Παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ην πεξηβάιινλ θαη πνπ πξέπεη λα ηνπο δνζεί ηδηαίηεξε πξνζνρή είλαη νη εμήο: - θαζηδήζεηο ζηελ επηθάλεηα, - παξεκβάζεηο πνπ νδεγνχλ ζε κεηαβνιέο ηεο θαηάζηαζεο ησλ ππνγείσλ πδάησλ, - θαηαιιειφηεηα ηνπ πιηθνχ εθζθαθήο λα ρξεζηκνπνηεζεί σο πιηθφ επηρσκάησζεο, - κφιπλζε ηνπ ππεδάθνπο θαη ησλ ππνγείσλ πδάησλ. Μεραλέο εξάγγσλ _ TΒM Οη θαηεγνξίεο ησλ κεραλεκάησλ δηάλνημεο ζεξάγγσλ κπνξνχλ λα θαηαηαρζνχλ αλάινγα κε ηηο κεζφδνπο εθζθαθήο (νινκέησπεο θνπήο ή κεξηθήο ππνζηήξημεο ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο), ηνλ ηχπν ηεο θεθαιήο θνπήο (πεξηζηξεθφκελε ή κε πεξηζηξεθφκελε) θαη ηέινο αλάινγα κε ηηο κεζφδνπο εμαζθάιηζεο ηεο δχλακεο ζηήξημεο θαη πξνψζεζεο ηνπ Μεραλήκαηνο (πέδηια ζηήξημεο ή Πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία). Καηά ηα ηειεπηαία έηε, ην εχξνο εθαξκνγήο ηεο κεραληθήο δηάλνημεο ζεξάγγσλ έρεη κεγαιψζεη ζεκαληηθά θαη ρξεζηκνπνηνχληαη αλάινγα κε ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ εδάθνπο ηα παξαθάησ κεραλήκαηα : - Αζπίδεο εθζθαθήο κεξηθήο ππνζηήξημεο ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο. - Μεραλήκαηα Δμηζνξξφπεζεο ηεο εδαθηθήο πίεζεο ηνπ εδάθνπο (EPB) - Μεραλήκαηα κε αηψξεκα (Slurry) - Μηθηέο αζπίδεο - Μεραλήκαηα εθαξκνγήο ζε ζθιεξφ Βξάρν TBM - Μεραλήκαηα εθαξκνγήο ζε ζθιεξφ Βξάρν κε Πέδηια ηήξημεο TBM - Μεραλήκαηα πνπ θαηαβηβάδνληαη απφ θαηαθφξπθα θξέαηα χκθσλα κε ηηο Γεξκαληθέο, Διβεηηθέο θαη Απζηξηαθέο πξνδηαγξαθέο γηα ηε ζχγθξηζε ησλ δηαθφξσλ κεζφδσλ κεραληθήο δηάλνημεο ζεξάγγσλ φπσο έρεη παξνπζηαζηεί απφ ηνλ Dietz et ην έηνο1995 (βιέπε πίλαθα 3), είλαη ζεκαληηθφ λα ππάξρεη κηα επίζεκε ηαμηλφκεζε ηεο ηερληθήο κεζφδνπ κεραληθήο δηάλνημεο ζεξάγγσλ, πξνθεηκέλνπ λα ελαξκνληζηεί ε ζρεηηθή νξνινγία κε ηηο θνηλέο κεζφδνπο εθζθαθήο θαη ππνζηήξημεο πνπ εθαξκφδνληαη. Ο πίλαθαο αλαιχεη ηελ ηαμηλφκεζε ζε νκάδεο ηχπσλ κεραλψλ κε άκεζε ππνζηήξημε, κεξηθήο θαη νινκέησπεο θνπήο θαζψο θαη ζε κεραλήκαηα εθζθαθήο κε ρξήζε ζε καιαθά εδάθε, ζε καιαθά εδάθε κε απνζαζξσκέλν βξάρν θαη ρξήζε ζε βξαρψδε εδάθε. Σα κεραλήκαηα ζεξάγγσλ TΒM, δηαθξίλνληαη ζε Μεραλήκαηα κε Αζπίδα ηχπνπ SM πνπ εθαξκφδνληαη ζε καιαθφ έδαθνο θαη ζηα Μεραλήκαηα Γηάηξεζεο εξάγγσλ ηχπνπ TBM πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζε καιαθφ θαη ζπκπαγή βξάρν. Γηαθέξνπλ δε ζηελ εηδηθή κεραλνινγία ηνπο θαη ζηελ ηερληθή εμφξπμεο πνπ ρξεζηκνπνηνχλ. Πξνεγνχκελεο ηερλνινγηθέο εμειίμεηο ησλ κεραλεκάησλ εθζθαθήο θαζψο θαη ε πξαθηηθή εκπεηξία έρνπλ νδεγήζεη ζηελ δεκηνπξγία λέσλ κεραλεκάησλ δηάηξεζεο ζεξάγγσλ, ηα νπνία ελζσκαηψλνπλ ζε έλα κεράλεκα ηα ηππηθά ραξαθηεξηζηηθά θαη

ηηο ηερληθέο ακθνηέξσλ ησλ αλσηέξσ δχν ηχπσλ κεραλεκάησλ θαη ηελ δπλαηφηεηα δηάλνημεο ζεξάγγσλ γηα κεγαιχηεξν θάζκα γεσηερληθψλ ζπλζεθψλ. 1. Μεραλήκαηα κε Αζπίδα ηύπνπ _ SM Σα κεραλήκαηα δηάηξεζεο ζεξάγγσλ κε αζπίδα παξέρνπλ πξνζσξηλή ζηήξημε ζε αζηαζέο έδαθνο, ζην κέησπν εθζθαθήο θαη ζηελ ζήξαγγα, δηαηεξψληαο απφ ηελ κία ηελ αθεξαηφηεηα ηεο δηάηξεζεο εθζθαθήο θαη απφ ηελ άιιε πξνζηαηεχνληαο ην εξγαηηθφ πξνζσπηθφ. Σα κεραλήκαηα κε αζπίδα εθαξκφδνληαη ζε ζπκπαγή βξάρν κε κηθξή επζηάζεηα ή ζε ζξπκκαηηδφκελν βξάρν, ζε ραιαξά εδάθε κε ε ρσξίο ηελ παξνπζία ππνγείσλ πδάησλ θαη ζηηο πεξηπηψζεηο θαηά ηηο νπνίεο απαηηείηαη ζηήξημε ηνπ ππεδάθνπο πνπ πεξηβάιιεη ην κέησπν ηεο ζήξαγγαο. Η πξνψζεζε ηνπ κεραλήκαηνο επηηπγράλεηαη κε ηελ πίεζε ησλ εκβφισλ ζηα πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία ηεο ηειηθήο επέλδπζεο ηεο ζήξαγγαο. 1.1 Μεράλεκα ρσξίο ζηήξημε κεηώπνπ _ SM-T1 Η ρξήζε απηνχ ηνπ ηχπνπ κεραλήκαηνο γίλεηαη ζε ζηαζεξφ κέησπν θαηαθφξπθεο ή απφηνκεο θιίζεο. Σν κεράλεκα απνηειείηαη απφ ηελ αζπίδα θαη απφ ην εξγαιείν εμφξπμεο (εθζθαθέαο θαη βξαρίνλαο θξέδαο). Σα πξντφληα εθζθαθήο απνκαθξχλνληαη κέζσ κεηαθνξηθνχ ηκάληα ε κέζσ κεηαθνξηθψλ θάδσλ απνθνκηδήο. 1.2 Μεράλεκα κε κεξηθή ππνζηήξημε κεηώπνπ_ SM-T2 Σν κεράλεκα Αζπίδαο Αλνηθηνχ Μεηψπνπ (OFS), ρξεζηκνπνηείηαη ζε καιαθά εδάθε, φπσο άξγηινο θαη ηιχο, ζε ειαθξά έσο κε ζπλεθηηθή άξγηιν, ζε ακκψδε εδάθε θαη ζε κέγηζηε ηηκή ζιηπηηθήο αληνρήο (UCS) ηνπ εθζθαπηφκελνπ βξάρνπ έσο ηα 120 MΡa, ιεηηνπξγψληαο ππφ αηκνζθαηξηθή πίεζε. Σν πεξίβιεκα ηεο Αζπίδαο ηνπ κεραλήκαηνο δηαζθαιίδεη ηελ ζηήξημε ηεο εθζθαθήο ηνπ εδάθνπο, ηελ ππφ αζθαιείο ζπλζήθεο ηνπνζέηεζε ησλ πξνθαηαζθεπαζκέλσλ ζηνηρείσλ επέλδπζεο ηεο ζήξαγγαο θαη ηνλ έιεγρν ησλ θαζηδήζεσλ ζηελ επηθάλεηα. Σν κήθνο ηνπ νπξαίνπ ηκήκαηνο ηεο αζπίδαο ηνπ κεραλήκαηνο είλαη ηνπιάρηζηνλ 1 ½ θνξά κεγαιχηεξν ζε κήθνο απφ ην πιάηνο ησλ πξνθαηαζθεπαζκέλσλ ζηνηρείσλ, ψζηε λα εμαζθαιίδεη ηελ πξνζηαζία ησλ ζηνηρείσλ θαηά ηελ ηνπνζέηεζε ηνπο θαζψο θαη θαηά ηελ πξνψζεζε ηνπ Μεραλήκαηνο. Σν κεράλεκα OFS απνηειείηαη απφ δχν θχξηα ηκήκαηα: Δκπξόζζηα Αζπίδα: Πεξηιακβάλεη ηηο πιάθεο πξν-πνξείαο, ηνλ ηειεζθνπηθφ βξαρίνλα θεθαιήο ζεκεηαθή θνπήο, ηνπο ηειεζθνπηθνχο θάδνπο θφξησζεο, ηα δηαηξεηηθά κεραλήκαηα, ηα έκβνια ζηήξημεο ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο, ηελ θακπίλα ρεηξηζκψλ θαη ηνλ αηέξκνλα κεηαθνξηθφ θνριία (screw conveyor).

Οπίζζηα αζπίδα θαη νπξαίν πεξίβιεκα: Πεξηιακβάλεη ηνλ κεραληθφ εμνπιηζκφ αλχςσζεο θαη ηνπνζέηεζεο ζηνηρείσλ επέλδπζεο, ηα ζεκεία έγρπζεο ελέκαηνο, ηηο ζπξκαηφβνπξηζεο νπξαίνπ πεξηβιήκαηνο θαη ηνλ εμνπιηζκφ άληιεζεο ησλ πδάησλ. Η αιιεινπρία εθζθαθήο ηεο OFS γηα βήκα πξνρψξεζεο 1.5κ είλαη ε εμήο: 1 ν βήκα εθζθαθήο θαη πξνψζεζεο (750ρηι) ηεο OFS 1 ε πξνψζεζε ηε αζπίδαο (750ρηι) 2 ν βήκα εθζθαθήο θαη πξνψζεζεο (750ρηι) γηα νινθιήξσζε ηεο πξνρψξεζεο ηεο OFS 2 ε πξνψζεζε ηεο αζπίδαο (750ρηι). πλνιηθή πξνρψξεζε 1.5κ Σα πξντφληα ηεο εθζθαθήο απνκαθξχλνληαη κε κεραληθά κέζα θαη νδεγνχληαη ζηελ ρνάλε ηνπ κεηαθνξηθνχ θνριία κέζσ ησλ ηειεζθνπηθψλ θάδσλ ηνπ εθζθαθέα. Ο αηέξκνλ κεηαθνξηθφο θνριίαο πνπ ζηεξεψλεηαη ζηελ εκπξφζζηα θαη νπίζζηα αζπίδα, κεηαθέξεη ηα πξντφληα ηεο εθζθαθήο κε κεηαθνξηθνχο ηκάληεο. Σν κεηνλέθηεκα ηνπ κεραλήκαηνο κεξηθήο εθζθαθήο κεηψπνπ είλαη ν θίλδπλνο κεγάισλ θαζηδήζεσλ ιφγσ ηεο κε ειεγρφκελεο ζηήξημεο ηνπ κεηψπνπ.

Μησανέρ Σηπάγγων (TVM) Μησανέρ Γιάηπηζηρ Σηπάγγων (TBM) Μησανήμαηα με Αζπίδα (SM) Μησανέρ ολομέηωπηρ κοπήρ Μησανέρ Μεπικήρ μεηωπικήρ Κοπήρ (SM-T) Μησανέρ Ολομέηωπηρ Κοπήρ (SM-V) Μησανέρ με Αζπίδα TBM-S Μησανέρ σωπίρ Αζπίδα TBM Μη πεπιζηπεθόμενη κοπηική κεθαλή Πεπιζηπεθόμενη κοπηική κεθαλή Ώθηζη ζηα ζηοισεία ζηπάγγων Σηήπιξη με ζιαγώνερ και ζηα ζηοισεία ζηπάγγων Σηήπιξη με ζιαγώνερ Ώθηζη ζηα ζηοισεία ζηπάγγων Ώθηζη ζηα ζηοισεία ζηπάγγων Χωπίρ ζηήπιξη Μεηώπος (SM T1) Μέηωπο με πεπιεζμένο αέπα (SM-T3) Με μεπική Υποζηήπιξη Μεηώπος OFS (SM-T2) Μέηωπο ςποζηήπιξηρ με αιώπημα (SM-T4) Κλειζηή λειηοςπγία Δξιζοππόπηζη ηηρ εδαθικήρ Πίεζηρ (SM-V5) Μέηωπο ςποζηήπιξηρ με αιώπημα (SM-V4) Ανοικηή λειηοςπγία Πεπιεζμένορ Αέπα (SM-V3) Μησανική ςποζηήπιξη (SM-V2) Πεπιεζμένορ αέπα (TBM - S3) Μέηωπο σωπίρ ζηήπιξη (SM-V1) Πολθού (TBM - S4) Μικπό TBM Μικηήρ αζπίδαρ TBM Μεηαηπεπόμενο Μικηήρ αζπίδαρ TBM Δξιζοππόπηζη ηηρ εδαθικήρ Πίεζηρ (TBM- S5) Γιπλή Αζπίδα Ανοικηό (TBM-G) Μεπικήρ Αζπίδαρ TBM-G-S Μαλακό έδαθορ Μαλακό έδαθορ και αποζαπθπωμένο βπάσο Βπασώδερ έδαθορ Καηάηαξη TBM καηά DAUB, OGG, FGSV, SIA) Πίλαθαο 1 Σαμηλόκεζε ησλ Μεραλώλ Γηάλνημεο εξάγγσλ

1.3 Μεράλεκα Δθζθαθήο ζηήξημεο κεηώπνπ κε πεπηεζκέλν αέξα _ SM T3 Η εθαξκνγή ηνπ κεραλήκαηνο ζηήξημεο κεηψπνπ κε πεπηεζκέλν αέξα γίλεηαη φηαλ ην κέησπν εθζθαθήο βξίζθεηαη ζε καιαθφ έδαθνο θαη θάησ απφ ηελ ζηάζκε ηνπ πδξνθφξνπ νξίδνληα.η ζηήξημε επηηπγράλεηαη δε δηα κέζσ ηνπ θαηάιιεινπ δηαθξάγκαηνο ζηελ θεθαιή, έηζη ψζηε κφλν ν ζάιακνο θνπήο λα βξίζθεηαη ζε ππεξβαξηθφ πεξηβάιινλ. Η εθζθαθή πξαγκαηνπνηείηαη κε θαηάιιεινπο βξαρίνλεο θαη ην πιηθφ ηεο εθζθαθήο απνκαθξχλεηαη απφ ηνλ ππεξβαξηθφ ζάιακν δηα κέζσ αηέξκνλα κεηαθνξηθνχ θνριία ε εθζθαθέο κε ρακειφ ππεξθείκελν ε πίεζε ηνπ αέξα κπνξεί λα πξνθαιέζεη θαηαζηξνθηθέο απφηνκεο εθηνλψζεηο αεξίσλ ζην ππεξθείκελν έδαθνο. 1.4 Μεράλεκα κεηώπνπ ππνζηήξημεο κε αηώξεκα _ SM-T4 ε απηφ ην κεράλεκα ηχπνπ αζπίδαο, ν ζάιακνο εθζθαθήο απνκνλψλεηαη κέζσ ηνπ θαηάιιεινπ δηαθξάγκαηνο, φπνπ ζηελ ζπλέρεηα πιεξψλεηαη κε αηψξεκα ηνπ νπνίνπ ε πίεζε ξπζκίδεηαη κέζσ ηεο ηαρχηεηαο παξνρήο αληιηψλ ηξνθνδνζίαο. Η εθζθαθή ηνπ εδάθνπο πξαγκαηνπνηείηαη απφ ηα θνπηηθά εξγαιεία, ελψ ηα πιηθά εθζθαθήο απνκαθξχλνληαη δηακέζνπ ηνπ ζπζηήκαηνο αληιηψλ αλαξξφθεζεο. Μεραλήκαηα κε Αζπίδα, νινκέησπεο Κνπήο Η εθαξκνγή ησλ κεραλεκάησλ νινκέησπεο θνπήο γηα ηελ θαηαζθεπή θπθιηθνχ πεξηγξάκκαηνο ζήξαγγαο παξνπζηάδνπλ απφ ζηαηηθήο πιεπξάο ηα παξαθάησ πιενλεθηήκαηα: - Η θνπή ηνπ θπθιηθνχ πεξηγξάκκαηνο ηεο ζήξαγγαο γίλεηαη κε αθξίβεηα ρσξίο ππέξ-εθζθαθέο» (over breaks) - Σν πεξίγξακκα ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο ηεο ζήξαγγαο παξακέλεη ακεηάβιεην θαηά ηε δηάλνημε. - Σν κέησπν εθζθαθήο ηεο ζήξαγγαο κπνξεί λα βειηηζηνπνηεζεί σο πξνο ηελ επζηάζεηά ηνπ, ηδηαίηεξα ζε έδαθνο πνπ απαηηεί ππνζηήξημε - Μπνξνχλ λα επηηεπρζνχλ ζρεηηθά πςεινί ξπζκνί πξνρψξεζεο 1.5 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο ρσξίο κεραληθή ππνζηήξημε _ SM- V1 Απηνχ ηνπ ηχπνπ ην κεράλεκα ρξεζηκνπνηείηαη θπξίσο ζε ζηεξενπνηεκέλα, μεξά θαη ζηαζεξά αξγηιηθά εδάθε. Πξνθεηκέλνπ λα δηαζθαιηζηεί φηη ζε ζήξαγγεο κε ρακειφ ππεξθείκελν δελ ζα ζεκεησζνχλ θαζηδήζεηο ζηελ επηθάλεηα, ε αληνρή ηνπ πιηθνχ εθζθαθήο ζε ζιίςε ηνπ δελ ζα πξέπεη λα είλαη κηθξφηεξε απφ πεξίπνπ 1.0 MN/m 2 θαη ε ζπλεθηηθφηεηα ηνπ ζα πξέπεη λα θπκαίλεηαη ζηελ ηηκή ησλ πεξίπνπ 30 kn/m 2.

1.6 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο κε κεραληθή ππνζηήξημε _ SM-V2 Η ζηήξημε ηνπ κεηψπνπ ηεο εθζθαθήο πξαγκαηνπνηείηαη κε ηελ ρξήζε ηεο νινκέησπεο θεθαιήο, ε νπνία αζθεί πίεζε ζην έδαθνο. Η θνπηηθή θεθαιή είλαη εμνπιηζκέλε κε ζθαπηηθά εξγαιεία (θνπηηθνί δίζθνη, ζηαγψλεο ζχλζιηςεο θιπ), ελψ ηα πξντφληα ηεο εθζθαθήο φπσο μεξνχ ηχπνπ εδάθε θαη αζηαζή ζπλεθηηθά εδάθε, απνκαθξχλνληαη κέζσ ησλ κεηαθνξηθψλ ηκάλησλ. Σα πιηθά εθζθαθήο πεξλνχλ κέζα ζηνλ ζάιακν ηεο θνπηηθήο θεθαιήο δηακέζνπ αλνηγκάησλ (πεξίπνπ ην 30 έσο 35% ηεο επηθάλεηαο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο έρεη αλνίγκαηα). ηελ ζπλέρεηα, ζπγθεληξψλνληαη απφ ηνπο ζηαγψλεο εθρσκάησζεο θαη κεηαθέξνληαη πξνο ην άλσ ηκήκα ηνπ ζαιάκνπ εθζθαθήο, φπνπ πέθηνπλ δηακέζνπ ρνάλεο ζε κεηαθνξηθφ ηκάληα (πξσηεχνληα ηκάληα) πνπ βξίζθεηαη ζην επίπεδν ηνπ άμνλα ηεο ζήξαγγαο. Σν κεράλεκα πξνσζείηαη πηέδνληαο ηα πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία ηεο ζήξαγγαο κε ηελ ρξήζε ησλ πδξαπιηθψλ εκβφισλ ψζεζεο. Η εκπξφζζηα θαη νπίζζηα αζπίδα ηνπ κεραλήκαηνο ζπλδένληαη κε αξζξσηνχο γξχινπο πνπ βνεζνχλ ζηελ ηθαλφηεηα πινήγεζεο ηνπ ζε παζεηηθή πιεχζε φπνπ κε ηνλ ηξφπν απηφ θαηεπζχλεηαη ην κεράλεκα ζε θακπχιεο κε εμαηξεηηθά κηθξέο αθηίλεο. Ο ρεηξηζηήο ηνπ κεραλήκαηνο ειέγρεη ηελ εκπξφζζηα θαη νπίζζηα αζπίδα θαη κε ηελ ρξήζε ηεο ελεξγήο ιεηηνπξγίαο πιεχζεο ησλ αξζξσηψλ γξχισλ πξνζαλαηνιίδεη ην έλα ηκήκα ηεο αζπίδαο ζε ζρέζε κε ην άιιν ζε φιεο ηηο θαηεπζχλζεηο, ελψ παξάιιεια ηηο δηαηεξεί ζε επζπγξάκκηζε. 1.7 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο κε εθαξκνγή πεπηεζκέλνπ αέξα _ SM-V3 Η εθαξκνγή απηνχ ηνπ ηχπνπ κεραλήκαηνο γίλεηαη ζε εδάθε φπνπ ππάξρνπλ ππφγεηα χδαηα θαη πξέπεη λα ζπγθξαηνχληαη πίζσ απφ ηελ αζπίδα. Σν πεξηβάιινλ εληφο ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο είηε κεηαηξέπεηαη ζε ππεξβαξηθφ κε ηελ πξνζζήθε πεπηεζκέλνπ αέξα, ή ην κεράλεκα θαηαζθεπάδεηαη κε δηάθξαγκα, έηζη ψζηε κφλν ε θεθαιή θνπήο λα βξίζθεηαη ππφ πίεζε. 1.8 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο ππνζηήξημεο κε αηώξεκα _ SM-V4 ηηο πεξηπηψζεηο ηέηνηνπ είδνπο κεραλψλ, ην κέησπν ππνζηεξίδεηαη απφ αηψξεκα ππφ πίεζε. Αλάινγα κε ηελ δηαπεξαηφηεηα ηνπ ππεδάθνπο, κπνξεί λα γίλεη ρξήζε δηαθφξσλ πγξψλ φπσο αηψξεκα κπεηνλίηε θαη πνιπκεξνχο κε πνηθίιε ππθλφηεηα ή / θαη ημψδεο. Σν πγξφ ζηήξημεο δεκηνπξγεί κηα ειαθξψο δηαπεξαηή απφ αέξα κεκβξάλε ζην κέησπν ηεο εθζθαθήο πνπ δηεπθνιχλεη ηελ ζηήξημε ηνπ εδάθνπο θαηά ηελ ρξήζε αέξα ππφ πίεζε. Ο ζάιακνο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο ζθξαγίδεηαη απφ ηελ ιεηηνπξγία ηνπ ππφινηπνπ κεραλήκαηνο κέζσ ηνπ δηαθξάγκαηνο. Η απαηηνχκελε γηα ηελ ζηήξημε ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο πίεζε, ξπζκίδεηαη κε ην έιεγρν ηεο ηαρχηεηαο παξνρήο θαη αληιηψλ ηξνθνδνζίαο ηνπ αησξήκαηνο.

1.9 Μεράλεκα νινκέησπεο θνπήο εμηζνξξόπεζεο ηεο εδαθηθήο πίεζεο_ SM-V5 Με ηελ εθαξκνγή απηνχ ηνπ ηχπνπ κεραλήκαηνο ην κέησπν ηεο εθζθαθήο ππνζηεξίδεηαη απφ εδαθηθφ πνιθφ πνπ ζρεκαηίδεηαη απφ ην πιηθφ ηεο εθζθαθήο. Ο ζάιακνο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο ζθξαγίδεηαη απφ ηελ ιεηηνπξγία ηνπ ππφινηπνπ κεραλήκαηνο κέζσ ηνπ δηαθξάγκαηνο ελψ ε πίεζε ηνπ εδάθνπο ειέγρεηαη απφ ηνπο αηζζεηήξεο πίεζεο, πνπ είλαη ηνπνζεηεκέλνη ζηελ εκπξφζζηα πιεπξά ηνπ δηαθξάγκαηνο. Η θνπηηθή θεθαιή είλαη εμνπιηζκέλε κε εξγαιεία θνπήο γηα ηνλ ζξπκκαηηζκφ θαη ηελ απνκάθξπλζε ηνπ εδάθνπο εθζθαθήο. Ο αηέξκνλαο θνριίαο κεηαθέξεη ηα πξντφληα ηεο εθζθαθήο κέζσ ησλ κεηαθνξηθψλ ηαηληψλ, απφ ην ππεξβαξηθφ πεξηβάιινλ ηεο θνπηηθήο θεθαιήο ζηνλ ρψξν εξγαζίαο. Η πίεζε ζηήξημεο ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο ειέγρεηαη κέζσ ησλ εκβφισλ ψζεζεο ηνπ κεραλήκαηνο θαη ηεο ηαρχηεηαο απνθνκηδήο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο απφ ηνλ αηέξκνλα κεηαθνξηθφ θνριία. Ο αηέξκνλαο θνριίαο εμαζθαιίδεη ηελ ζηεγαλφηεηα ηνπ ρψξνπ ηεο εμαγσγήο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο θαη ηελ απνθπγή ηεο αλεμέιεγθηεο δηαθπγήο χδαηνο ή εδάθνπο ζηνλ ρψξν εξγαζίαο, δηφηη ζε δηαθνξεηηθή πεξίπησζε δελ κπνξεί λα δηαηεξεζεί ε πίεζε ππνζηήξημεο ηνπ εδάθνπο εθζθαθήο. Πξνθεηκέλνπ λα επεθηαζεί ην πεδίν εθαξκνγήο ησλ κεραλεκάησλ αζπίδαο κε εμηζνξξφπεζε ηεο εδαθηθήο πίεζεο, ρξεζηκνπνηνχληαη εηδηθά εδαθν-βειηησηηθά παξάγνληα, φπσο κπεηνλίηεο, πνιπκεξή θαη αθξφο πνιπκεξψλ. 2. Μεραλήκαηα Οινκέησπεο Γηάλνημεο εξάγγσλ _ TBM Σα Μεραλήκαηα Οινκέησπεο Γηάλνημεο ήξαγγαο κε αζπίδα ε ρσξίο (TBM), απνκαθξχλνπλ ην ζθιεξφ έδαθνο εθζθαθήο κε ηελ ρξήζε ησλ θνπηηθψλ εξγαιείσλ θαη πξνσζνχλ ην κεράλεκα πηέδνληαο ζηα πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία ε ππνζηεξίδνληαο ζηνλ εηδηθφ εμνπιηζκφ πιεπξηθψλ ζηνηρείσλ ζπγθξάηεζεο (grippers) ηνπ κεραλήκαηνο. Η ηειηθή επέλδπζε ηεο ζήξαγγαο ηνπνζεηείηαη αξγφηεξα ζε θάπνηα απφζηαζε, κεηά ηελ πξνψζεζε ηνπ κεραλήκαηνο. Μεραλήκαηα Οινκέησπεο θνπήο κε Αζπίδα_ TBM-S Σα Μεραλήκαηα Οινκέησπεο θνπήο κε Αζπίδα, είλαη εμνπιηζκέλα κε ζψκα θιεηζηήο αζπίδαο θαη ρξεζηκνπνηνχληαη ζε εδάθε κε ζπκπαγή βξάρν θαζψο θαη ζε εδάθε κε ρακειή επζηάζεηα κεηψπνπ εθζθαθήο (εχζξαπζηνο βξάρνο ). 2.1 Μεραλήκαηα Δμηζνξξόπεζεο Δδαθηθήο Πίεζεο (EPB) _ TBM-S5 Σν κεράλεκα Δμηζνξξφπεζεο Δδαθηθήο Πίεζεο (EPB) ηνπ δηαθξάγκαηνο κε δηάκεηξν εθζθαθήο πνπ θπκαίλεηαη απφ κηθξή έσο κέζε, έρεη εμειηρζεί απφ ηνπο Ιάπσλεο ζε πξνρσξεκέλν ηερλνινγηθφ επίπεδν κεραληθήο θαη θαηαιακβάλεη ζήκεξα ηα δχν ηξίηα ηεο αγνξάο ησλ κεραλεκάησλ παγθνζκίσο. Οη ζπλζήθεο εδάθνπο πνπ ζεσξνχληαη ηδαληθέο γηα ηε ιεηηνπξγία κεραλεκάησλ αζπίδαο EPB,

είλαη ιεπηφθνθθν καιαθφ έδαθνο θάησ απφ ηνλ πδξνθφξν νξίδνληα, αξγηιψδε θαη ηιπψδε εδάθε, ελψ ε ηππηθή δηάκεηξνο κεραλήκαηνο θπκαίλεηαη απφ 2 έσο 14 θαη πιένλ κέηξα. Σα κεραλήκαηα EPB ρξεζηκνπνηνχληαη ζπρλά φηαλ ε δηάλνημε ηεο ζήξαγγαο πξαγκαηνπνηείηαη ηφζν ζε ραιαξφ έδαθνο, φζν θαη ζε έληνλα απνζαζξσκέλν βξάρν, ελψ παξάιιεια ρξεζηκνπνηείηαη θαη ζε ζρεκαηηζκνχο κε δηαθνξεηηθέο θαη ζπρλά κεηαβαιιφκελεο εδαθηθέο ζπλζήθεο. Η θνπηηθή ηνπο θεθαιή είλαη εμνπιηζκέλε κε ζθαπηηθά εξγαιεία φπσο δίζθνη θνπήο, ζηαγψλεο ζχλζιηςεο θαη ζηαγψλεο εθρσκάησζεο. Σα πξψηα ρξεζηκνπνηνχληαη ζε ζρεκαηηζκνχο βξάρνπ θαη πεηξσκάησλ, ηα δεχηεξα ρξεζηκνπνηνχληαη ζηα ακκψδε εδάθε θαη ηα ηειεπηαία ζε ζπλεθηηθά εδάθε. ηηο πεξηπηψζεηο κηθηψλ εδαθηθψλ ζπλζεθψλ, ε θνπηηθή θεθαιή πξέπεη λα εμνπιίδεηαη κε εξγαιεία δηαθφξσλ ηχπσλ. ην Μεράλεκα Δμηζνξξφπεζεο Δδαθηθήο Πίεζεο (EPB), ην κέζν ππνζηήξημεο ηνπ κεηψπνπ ηεο ζήξαγγαο είλαη ην εθζθαθζέλ πιηθφ, ην νπνίν βειηηψλεηαη κε πγξά πξφζζεηα ή πιαζηηθνπνηεηέο. Πξνθεηκέλνπ λα επηηεπρζεί επαξθήο θαη νκνηφκνξθε ζπλεθηηθφηεηα ησλ πιηθψλ εθζθαθήο, εηζπηέδνληαη πιηθά ζηαζεξνπνίεζεο ζην ζάιακν θαη κπξνζηά απφ ηελ θεθαιή θνπήο. Σα πιηθά ζηαζεξνπνίεζεο πξνθαινχλ νκνγελνπνίεζε ηνπ εθζθαθζέληνο πιηθνχ. Σείλνπλ δε λα κεηψζνπλ ηελ εκθαλή ππθλφηεηα ιφγσ θαθήο πιήξσζεο θαη επηπιένλ νδεγνχλ ζε κείσζε ηεο δηαηκεηηθήο αληνρήο ηεο ηιχνο. Σα πιηθά ζηαζεξνπνίεζεο εθαξκφδνληαη επίζεο πξνθεηκέλνπ ε ηιχο λα κελ θνιιήζεη ζηελ θεθαιή θαη ζηνλ ζάιακν θνπήο. Καηά ηελ πξνρψξεζε ηνπ ΔΡΒ, ε θαηάζηαζε εμηζνξξφπεζεο επηηπγράλεηαη φηαλ ην έδαθνο ζην νπνίν έρνπλ πξνζηεζεί ζηαζεξνπνηεηέο ζην ζάιακν ηεο θεθαιήο θνπήο θζάζεη ζηε κέγηζηε ππθλφηεηα ψζηε ε ελεξγή πίεζε θαη ν φγθνο ηνπ πιηθνχ πνπ εμάγεηαη απφ ηνλ αηέξκνλα θνριία λα εμηζνξξνπεί ην αληίζηνηρν «ζεσξεηηθφ» πιηθφ πνπ απνκαθξχλεηαη απφ ηελ θεθαιή θνπήο (Maidl et al. 1996). Η πίεζε πνπ εθαξκφδεηαη απφ ην κέησπν θνπήο θαηά ηελ πξνψζεζε ησλ EPB πξέπεη λα αληηζηνηρεί ζηελ πίεζε ηνπ εδάθνπο εθζθαθήο, κεηψλνληαο έηζη ηελ πηζαλφηεηα λα ζπκβνχλ πεξηζηαηηθά πνπ νδεγνχλ ζε αζηάζεηα ηνπ κεηψπνπ ή θαζίδεζε ζηελ επηθάλεηα. Αλάινγα κε ηα γεσηερληθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ εδάθνπο, ηα νπνία ζα εκθαληζηνχλ θαηά ηε δηάξθεηα ηεο εθζθαθήο ηεο ζήξαγγαο, ε δπλαηφηεηα εθηίκεζεο ησλ παξακέηξσλ ξχζκηζεο ηνπ αθξνχ είλαη νη αθφινπζεο: - Λφγνο Δηζπίεζεο Αθξνχ (FIR) 60% - Λφγνο Γηφγθσζεο Αθξνχ (FER) 8:1 Δίλαη ζεκαληηθφ λα ππάξμεη ε ζσζηή επηινγή ηνπ ιφγνπ εηζπίεζεο αθξνχ, γηα ηελ ξχζκηζε ησλ πξντφλησλ εθζθαθήο. ε ππεξβνιηθά κεγάιε ηηκή FIR, ν αθξφο εληφο ηνπ πιηθνχ ησλ πξντφλησλ εθζθαθήο, είλαη ζε πιεφλαζκα θαη δελ κπνξεί λα ελζσκαησζεί. ε ιφγν δηφγθσζεο αθξνχ 8:1, ε πνζφηεηα ηνπ αέξα ζε 1m³ αθξνχ ζα είλαη 8m³ θαη εάλ ν ιφγνο εηζπίεζεο αθξνχ ππεξβαίλεη ηε πεξηνξηζηηθή ηηκή, κέξνο ηνπ αέξα ζα είλαη ειεχζεξν λα θηλεζεί ζην εζσηεξηθφ ηνπ ζαιάκνπ εθζθαθήο πνπ είλαη ππφ πίεζε. Ο αθξφο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζηελ δηάλνημε ηεο ζήξαγγαο είλαη ζηελ νπζία έλα αέξην, πνπ δηαρέεηαη ζην πγξφ ππφ κνξθή θπζαιίδσλ. Γεκηνπξγείηαη κε ηελ

ρξήζε δξαζηηθνχ κέζνπ κείσζεο ηεο επηθαλεηαθήο ηάζεο, ζην ζεκείν επαθήο αέξα θαη χδαηνο. Οη ηδηφηεηεο ηνπ αθξνχ ζρεηίδνληαη κε ηνλ ξπζκφ δηαζηνιήο ηνπ. Η εθαξκνγή ηνπ αθξνχ ζην έδαθνο εθζθαθήο απμάλεη ηελ πιήξσζε ηνπ ζαιάκνπ θεθαιήο θνπήο, ηελ ηαρχηεηα ηνπ κεραλήκαηνο Γηάλνημεο, ελψ κεηψλεη ηελ ηξηβή θαη ηελ ξνπή ζηξέςεο. Η ρξήζε πξφζκηθησλ ζε αξγηιψδε εδάθε απμάλεη ηελ ηαρχηεηα δηάλνημεο θαη κεηψλεη ηα πξνβιήκαηα απφθξαμεο, θνιιεκάησλ θαη κεηαθνξάο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο. Η ρξήζε ησλ πνιπκεξψλ βειηηψλεη ηελ δνκή ζηεγαλφηεηαο ηνπ εδάθνπο θαη κεηψλεη ηελ πεξηεθηηθφηεηα ζε πγξφ θαη ηηο θαζηδήζεηο. Σν εκπξφζζην ηκήκα ηνπ EPB θέξεη ηνλ παξαθάησ εμνπιηζκφ: 1. Μεησπηθή επηθάλεηα θνπηηθήο θεθαιήο 2. Θάιακνο θεθαιήο θνπήο 3. Γηάθξαγκα 4. Θάιακνο ππεξβαξηθνχ αέξα 5. πγθξφηεκα αηέξκνλα κεηαθνξηθνχ θνριία 6. Βξαρίνλαο ηνπνζέηεζεο ζηνηρείσλ επέλδπζεο (αλπςσηήο) 7. Δπέλδπζε ζήξαγγαο κε πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία Η θεθαιή θνπήο ζπλήζσο δηαζέηεη ειαθξψο κεγαιχηεξε δηάκεηξν απφ ηε δηάκεηξν ηνπ πεξηβιήκαηνο ηεο αζπίδαο. Σν γεγνλφο απηφ δεκηνπξγεί ηελ «ππεξεθζθαθή» πξνθεηκέλνπ λα απνθεχγεηαη ην «ζθήλσκα» ηεο αζπίδαο ζην ήδε ζθακκέλν έδαθνο. Σν θελφ κεηαμχ ηνπ πεξηβιήκαηνο ηεο αζπίδαο θαη ηεο θακπχιεο ηεο εθζθαθήο θαιείηαη «δηάθελν γύξσ από ηελ αζπίδα». ε αζηαζείο βξαρφκαδεο ή εδάθε, ζην δηάθελν γχξσ απφ ηελ αζπίδα γίλεηαη ε πιήξσζε ηνπ κε ελαηψξεκα κπεληνλίηε, δεκηνπξγψληαο έλα κνλνιηζηθφ ζχζηεκα ην νπνίν κεηψλεη ηηο πηζαλέο θαζηδήζεηο ηνπ εδάθνπο θαη ηελ δηαξξνή χδαηνο. Η πίεζε ηνπ εηζπηεδφκελνπ κπεληνλίηε δηαηεξείηαη ζηαζεξή κέζσ ελφο απηφκαηνπ ζπζηήκαηνο αληιηψλ. Σα ζεκεία επαθήο κεηαμχ ηεο επέλδπζεο κε πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία θαη ηεο θακπχιεο ηεο εθζθαθήο, δεκηνπξγνχλ ην «δαθηπιηνεηδέο θελό», ην νπνίν ζπλήζσο πιεξψλεηαη κε έλεκα κε ηε ρξήζε ζσιήλσλ έγρπζεο ππφ πίεζε πνπ είλαη ελζσκαησκέλεο ζην νπξαίν πεξίβιεκα. Σν έλεκα ζην δαθηπιηνεηδέο θελφ δεκηνπξγεί κία ζηξψζε επέλδπζεο πεξηθεξεηαθά ησλ πξνθαηαζθεπαζκέλσλ ζηνηρείσλ δηαηεξψληαο ζε ρακειά επίπεδα ηηο ξνπέο θαη ηηο παξακνξθψζεηο ηεο επέλδπζεο. Μεηαμχ ηνπ πεξηβιήκαηνο ηεο αζπίδαο θαη ηεο επέλδπζεο κε πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία πξαγκαηνπνηείηαη «ζθξάγηζε ηνπ νπξαίνπ πεξηβιήκαηνο» πξνο απνθπγήλ δηαξξνήο ηνπ ελέκαηνο απφ ην δαθηπιηνεηδέο θελφ εληφο ηνπ ρψξνπ εξγαζίαο ηνπ κεραλήκαηνο. Η δηαδηθαζία απνκάθξπλζεο ησλ πξντφλησλ εθζθαθήο πξαγκαηνπνηείηαη κε κεηαθνξηθφ αηέξκνλα θνριία ηνπ νπνίνπ ε ιεηηνπξγία ηνπ (νη ζηξνθέο αλά ιεπηφ), ξπζκίδεηαη αλάινγα κε ηελ απαηηνχκελε πξνθαζνξηζκέλε ηηκή ηεο πίεζεο ππνζηήξημεο ηνπ εδάθνπο ζε θιεηζηφ ηξφπν ιεηηνπξγίαο. ε αζηηθφ πεξηβάιινλ θαη ζπγθεθξηκέλα ζε ζήξαγγα κε ρακειφ ππεξθείκελν, πξέπεη λα απνθεχγεηαη ε ρξήζε / ιεηηνπξγία ηεο αζπίδαο EPB ζε «Αλνηθηό Σξόπν Λεηηνπξγίαο» αλεμάξηεηα απφ ηνλ ηχπν ηνπ πξνο εθζθαθή εδάθνπο.

Σν κεράλεκα EPB - TBM πξνσζείηαη κέζσ πίεζεο πνπ αζθνχλ ηα έκβνια ψζεζεο ζηα πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία επέλδπζεο ηεο ζήξαγγαο πνπ ηνπνζεηνχληαη εληφο ηνπ νπξαίνπ πεξηβιήκαηνο ηνπ ΣΒΜ, κε ηελ ρξήζε βξαρίνλα αλχςσζεο ελζσκαησκέλνπ ζην κεράλεκα. Σν θάησ ηκήκα ηνπ δηαθξάγκαηνο ζηελ εκπξφζζηα αζπίδα ηνπ ΔΡΒ είλαη εμνπιηζκέλν κε ζπξίδα αζθαιείαο, ε νπνία θιείλεη φηαλ ν αηέξκσλ θνριίαο απνζχξεηαη γηα ιφγνπο ζπληήξεζεο. Έηζη δίδεηαη ε δπλαηφηεηα πιήξνπο απνκφλσζεο ηνπ θελνχ ρψξνπ ηεο θεθαιήο θνπήο, απνθεχγνληαο ηελ εηζξνή χδαηνο / πξντφλησλ εθζθαθήο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο ζπληήξεζεο ζην ρψξν εξγαζίαο ηνπ κεραλήκαηνο. Πξνθεηκέλνπ λα ειέγρεηαη ε επζηάζεηα ηνπ κεηψπνπ θαη λα απνθεχγνληαη νη θαζηδήζεηο ζηελ επηθάλεηα θαηά ηελ πξνρψξεζε ηνπ κεραλήκαηνο ΔΡΒ έλα ζχζηεκα αηζζεηήξσλ πίεζεο είλαη εγθαηεζηεκέλν ζηα ηνηρψκαηα ηνπ δηαθξάγκαηνο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο (ζε ηξία ηνπιάρηζηνλ δηαθνξεηηθά επίπεδα). Ο ζρεδηαζκφο ηεο κέγηζηεο ιεηηνπξγίαο πίεζεο ζηα ηνηρψκαηα ηνπ δηαθξάγκαηνο ηεο θεθαιήο θνπήο είλαη 5 bars. Σν ζχζηεκα ησλ αηζζεηήξσλ πίεζεο ππνινγίδεη ηνλ βαζκφ πιεξφηεηαο ηνπ ζαιάκνπ ηεο θεθαιήο θνπήο κε πξντφληα εθζθαθήο θαηάιιειεο ππθλφηεηαο θαηά ηελ δηάξθεηα ψζεζεο ηνπ κεραλήκαηνο ΔΡΒ. Η πιεξφηεηα ηνπ ζαιάκνπ ξπζκίδεηαη αλάινγα κε ηελ πνζφηεηα ηεο απνθνκηδήο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο πνπ ζπζρεηίδεηαη κε ηελ ηαρχηεηα πεξηζηξνθήο ηνπ αηέξκνλα κεηαθνξηθνχ θνριία. Γχν επηπιένλ αηζζεηήξεο πίεζεο βξίζθνληαη ζηνλ αηέξκνλα κεηαθνξηθφ θνριία, ζηα ζεκεία εηζφδνπ θαη εμφδνπ, πξνθεηκέλνπ λα παξαθνινπζνχλ ηελ ππθλφηεηα ηνπ αλακεκεηγκέλνπ κε αθξφ εδάθνπο θαηά ηελ εμαγσγή ηνπ απφ ηνλ ζάιακν εθζθαθήο (αιιαγή ζηελ ξεπζηφηεηα ησλ πξντφλησλ εθζθαθήο). ε έλα κεράλεκα ΔΡΒ, ε επηηξεπφκελε ειεχζεξε απφζηαζε εληφο ηνπ αηέξκνλα κεηαθνξηθνχ θνριία, θαζψο θαη ε θαηάληε ρσξεηηθφηεηα ησλ κεηαθνξηθψλ ηκάλησλ ζην ζεκείν εμφδνπ ηνπ αηέξκνλα θνριία πξνζδηνξίδνπλ ην κέγηζην κέγεζνο ησλ θξνθάισλ ή νγθφιηζσλ ηηο νπνίεο ην κεράλεκα κπνξεί λα ρεηξηζηεί. Βαζηθφο θαλφλαο, πνπ πξέπεη λα ιακβάλεηαη ππφςε είλαη φηη ζε έλαλ αμνληθνχ ηχπνπ αηέξκνλα θνριία ε δηαζέζηκε γηα νγθφιηζνπο ειεχζεξε απφζηαζε είλαη ιίγν παξαπάλσ απφ ην έλα ηξίην ηεο δηακέηξνπ ηνπ. πζθεπή Καηαγξαθήο Γεδνκέλσλ Δίλαη απαξαίηεηε ε ηνπνζέηεζε κηαο ζπζθεπήο θαηαγξαθήο δεδνκέλσλ ζην ΣΒΜ ψζηε λα παξαθνινπζεί, θαηαγξάθεη θαη ειέγρεη ηηο παξακέηξνπο ηεο εθζθαθήο. Οη αηζζεηήξεο πνπ είλαη αλαγθαίνη γηα ηνπο ζρεηηθνχο ειέγρνπο ζην κεράλεκα ΔΡΒ, είλαη νη αηζζεηήξεο πίεζεο ζηνλ θελφ ρψξν ηνπ ζαιάκνπ εθζθαθήο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο θαη ζηνλ αηέξκνλα κεηαθνξηθφ θνριία θαζψο θαη νη αηζζεηήξεο κέηξεζεο πνζφηεηαο θαη φγθνπ απνθνκηδήο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο. Δμίζνπ απαξαίηεηα είλαη ηα φξγαλα ειέγρνπ θαη κεηξήζεσλ ησλ κεραληθψλ παξακέηξσλ ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ ΣΒΜ φπσο: - ε ηαρχηεηα πεξηζηξνθήο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο, - ν ξπζκφο δηείζδπζεο, - ε ηαρχηεηα πεξηζηξνθήο ηνπ αηέξκνλα κεηαθνξηθνχ θνριία, - ε ξνπή ηεο θνπηηθήο θεθαιήο θαη - ε πίεζε ζηα έκβνια ψζεζεο γηα ηελ πξνρψξεζε ηνπ ΣΒΜ.

Αθνινχζσο είλαη απαξαίηεηνη νη αηζζεηήξεο εηζπίεζεο ελέκαηνο θαη νη κεηξεηέο ξνήο γηα ηελ παξαθνινχζεζε ηεο δηαδηθαζίαο ηνπνζέηεζεο ελέκαηνο πιήξσζεο πίζσ απφ ηα πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία ηεο ζήξαγγαο. Σα κεραλήκαηα εμηζνξξφπεζεο ηεο εδαθηθήο πίεζεο έρνπλ αξθεηά πιενλεθηήκαηα. Μεξηθά πεξηγξάθνληαη παξαθάησ θαη ζπγθξίλνληαη κε ηα κεραλήκαηα πνιθνχ(slurry). Σα πιενλεθηήκαηα ηεο ρξήζεο κεραλήκαηνο EPB είλαη ηα εμήο: - Μηθξφηεξν εξγνηάμην θαη θξέαξ εθθίλεζεο - Δπειημία φζνλ αθνξά ηηο κεηαβνιέο ηεο γεσινγίαο - Γεληθά εχθνιε εθκάζεζε, ρξήζε θαη ζπληήξεζε ηνπ κεραλήκαηνο - ε πεξίπησζε θαηάξξεπζεο ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο ε πνζφηεηα ησλ γαηψλ είλαη πεξηνξηζκέλε - Ιθαλφηεηα εθκεηάιιεπζεο ηεο απηφ-ζηήξημεο ζε αλνηθηφ ηξφπν ιεηηνπξγίαο θαη ηθαλφηεηα επίηεπμεο πςειφηεξσλ ζπλνιηθψλ πνζνζηψλ πξνφδνπ - Ληγφηεξε θαηαλάισζε πξνζκίθησλ πιηθψλ θαηά ηελ εθζθαθή - Υακειφηεξν ρξεκαηηθφ θφζηνο θεθαιαίνπ - Δπθνιία απνκάθξπλζεο ησλ πξντφλησλ εθζθαθήο Σα κεηνλεθηήκαηα ηεο ρξήζεο κεραλήκαηνο EPB είλαη ηα εμήο: - Υξήζε πξφζκηθησλ - Γπζρέξεηα νδήγεζεο ζε ηξφπν ιεηηνπξγίαο EPB - Μεγαιχηεξεο θαζηδήζεηο (ζε αλνηθηφ ηξφπν ιεηηνπξγίαο) - Απαηηείηαη κεγαιχηεξε ξνπή - Απαηηείηαη κέηξηα δχλακε θνπηηθήο θεθαιήο - Απαηηείηαη πξνκειέηε ππνινγηζκνχ ηεο απαηηνχκελεο πίεζεο ζηελ θεθαιή θνπήο θαηά ηελ ψζεζε ηνπ κεραλήκαηνο. 2.2 Μεραλήκαηα πνιθνύ _TBM-S4 Σν πιένλ πξφζθνξν έδαθνο γηα ηελ ρξήζε κεραλήκαηνο πνιθνχ είλαη ην αδξφθνθθν καιαθφ έδαθνο, ηα ακκψδε θαη ιεπηφθνθθα εδάθε θπξίσο θάησ απφ ηελ ζηάζκε ηνπ πδξνθφξνπ νξίδνληα θαη κε δηάκεηξν εθζθαθήο κε εχξνο απφ 2 έσο 14 θαη πιένλ κέηξα. Η πίεζε ππνζηήξημεο ειέγρεηαη απ επζείαο κέζσ άληιεζεο ηνπ αησξήκαηνο εληφο ηνπ ζαιάκνπ ηεο θεθαιήο θνπήο απνθνκηδήο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο. Η ρξήζε κεραλεκάησλ πνιθνχ ζε αξγηιψδε εδάθε ελέρεη ηνλ θίλδπλν εκπινθήο ησλ αλνηγκάησλ ηεο θνπηηθήο θεθαιήο, ηνπ ζπζηήκαηνο κεηαθνξάο θαη ηνπ ζαιάκνπ απνθνκηδήο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο. ηηο πεξηπηψζεηο ραιαξψλ, κε ζπλεθηηθψλ εδαθψλ, φπσο γηα παξάδεηγκα ραιίθηα, άκκνο θαη εμαηξεηηθά ξεγκαησκέλνο βξάρνο, πηζαλψο ζε ζπλδπαζκφ κε κεγάιε δηαπεξαηφηεηα θαη πςειή ζηάζκε ππνγείσλ πδάησλ, απαηηείηαη ζηήξημε ηνπ κεηψπνπ κε ηελ ρξήζε κπεληνληηηθνχ ελαησξήκαηνο.

Η άληιεζε ηνπ αησξήκαηνο γηα ηελ ππνζηήξημε ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο θαζψο θαη ε παξνπζία ησλ ππνγείσλ πδάησλ θαη ηνπ κπεληνλίηε δεκηνπξγνχλ κία θξνχζηα ζθξάγηζεο ηνπ εδάθνπο εθζθαθήο. Η θξνχζηα ζθξαγίδεη ην κέησπν ηεο εθζθαθήο ζρεκαηίδνληαο κία κεκβξάλε, κέζσ ηεο νπνίαο κεηαθέξεηαη ζην κέησπν ηεο ζήξαγγαο ε πίεζε ηνπ κεραλήκαηνο πνιθνχ. Καηά ηελ δηάξθεηα ηεο εθζθαθήο, ν ζάιακνο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο δηαρσξίδεηαη απφ ηελ ππφινηπε ζήξαγγα κέζσ ελφο αεξνζηεγνχο δηαθξάγκαηνο. Ο ζρεδηαζκφο κέγηζηεο ιεηηνπξγίαο ηεο πίεζεο ζηα ηνηρψκαηα ηνπ δηαθξάγκαηνο ηεο θεθαιήο θνπήο είλαη 7 bars. Η απαηηνχκελε γηα ηελ ζηήξημε ηνπ κεηψπνπ πίεζε, ξπζκίδεηαη κέζσ ηνπ ειέγρνπ ηεο ηαρχηεηαο παξνρήο ηνπ κπεληνλίηε ησλ αληιηψλ ηξνθνδνζίαο θαη άληιεζεο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο. Σα πξντφληα εθζθαθήο απνκαθξχλνληαη κε πδξαπιηθέο αληιίεο κέζσ ησλ ζσιήλσλ ηνπ ελαησξήκαηνο πξνο ηελ κνλάδα δηαρσξηζκνχ πνπ βξίζθεηαη ζε εξγνηάμην εθηφο ηεο ζήξαγγαο, φπνπ δηαρσξίδεηαη ην πιηθφ ηεο εθζθαθήο απφ ηνλ κπεληνλίηε. Σν κέγεζνο ησλ νγθφιηζσλ ή ησλ βξάρσλ πνπ κπνξεί λα κεηαθεξζεί κέζα απφ ηηο ζσιελψζεηο ηνπ ζπζηήκαηνο απνκάθξπλζεο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο ρσξίο λα απνθξάζζεηαη, είλαη πεξίπνπ ην 1/3 ηεο εζσηεξηθήο δηακέηξνπ ηεο ζσιήλσζεο (ην κέγεζνο θπκαίλεηαη απφ 7,5 έσο 15 εθαη. πεξίπνπ) Η κείσζε ηνπ κεγέζνπο ησλ νγθφιηζσλ επηηπγράλεηαη κέζν ησλ δίζθσλ θνπήο θαη ησλ ζξαπζηήξσλ (θπιηλδξηθνχ, θσληθνχ ηχπνπ ή ηχπνπ ζηαγψλαο) πνπ βξίζθνληαη ζηνλ ζάιακν ηεο θεθαιήο θνπήο. Ο ζξαπζηήξαο ηχπνπ ζηαγψλαο ζπρλφηεξα εθαξκφδεηαη δηφηη έρεη κεγάια αλνίγκαηα θαη δέρεηαη κεγάια ζε δηαζηάζεηο ηεκάρηα νγθφιηζσλ. Σν κεράλεκα πνιθνχ σζείηαη πξνο ηα εκπξφο ζηεξηδφκελν ζηα πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία επέλδπζεο ηεο ζήξαγγαο. Σα πιενλεθηήκαηα ηνπ κεραλήκαηνο κε πνιθφ ζε ζχγθξηζε κε ηα κεραλήκαηα ΔΡΒ είλαη ηα εμήο: - Δπθνιία νδήγεζεο - Μηθξφηεξεο θαζηδήζεηο - Υακειφηεξε ξνπή - Μηθξφηεξε δχλακε θνπηηθήο θεθαιήο - Σα πιηθά εθζθαθήο δελ εθηίζεληαη ζην πεξηβάιινλ ηεο ζήξαγγαο κέρξη λα θζάζνπλ ζηελ κνλάδα δηαρσξηζκνχ - Καζαξφηεξν πεξηβάιινλ ζήξαγγαο - Γπλαηφηεηα ρξήζεο ζξαπζηήξα ζηελ πεξηνρή ηεο θεθαιήο θνπήο - Η απαηηνχκελε πίεζε πξνζδηνξίδεηαη θαη ειέγρεηαη απφ ην ζχζηεκα - Απηφκαηνο ππνινγηζκφο ηεο απαηηνχκελεο πίεζεο. Σα κεηνλεθηήκαηα ηνπ κεραλήκαηνο κε ελαηψξεκα είλαη ηα εμήο: - Υξήζε πξφζκηθησλ - Μνλάδα δηαρσξηζκνχ - Μφιπλζε κε κπεληνλίηε - Γελ κπνξεί λα εθκεηαιιεπηεί ην απην- ππνζηεξηδφκελν έδαθνο (δει. ρσξίο αλνηθηφ ηξφπν ιεηηνπξγίαο) - Απαηηεί εξγνηαμηαθφ ρψξν κεγάισλ δηαζηάζεσλ

- Τςειφηεξν ρξεκαηηθφ θφζηνο θεθαιαίνπ - Απαηηείηαη κεγαιχηεξε ηζρχο ιεηηνπξγίαο - Πνιχπινθε δηαδηθαζία απνθνκηδήο πξντφλησλ εθζθαθήο - Μέηξηα ηαρχηεηα εθζθαθήο 2.3 Τδξναζπίδα αζπίδα κηθηνύ ηύπνπ Σν πην ζεκαληηθφ ραξαθηεξηζηηθφ ηνπ ζρεδηαζκνχ πνπ δηαθνξνπνηεί ηνλ ηχπνπ ηνπ κεραλήκαηνο πδξναζπίδαο απφ ηελ αζπίδα πνιθνχ είλαη ε πίεζε ηνπ ζπκπηεζκέλνπ αέξα ζηνλ ζάιακν εθζθαθήο ηεο θεθαιήο θνπήο πνπ ειέγρεηαη θαη ππνζηεξίδεηαη κέζσ ελφο ζπζηήκαηνο πεπηεζκέλνπ αέξα πηέδνληαο αλάινγα ην αηψξεκα ππνζηήξημεο ζην κεηψπνπ ηεο εθζθαθήο. Βαζηθέο αξρέο ιεηηνπξγίαο: 1. Κεθαιή θνπήο 2. Θάιακνο εξγαζίαο πξφζκημεο αησξήκαηνο 3. Θάιακνο πεπηεζκέλνπ αέξα 4. Γηαθξαγκαηηθφο ηνίρνο Η εθζθαθή πξαγκαηνπνηείηαη κε ηελ πεξηζηξνθή ηεο θεθαιήο θνπήο, φπνπ ηα πιηθά εθζθαθήο αλακεηγλχνληαη κε ηνλ κπεληνλίηε ζηνλ ζάιακν ηεο θεθαιήο. 2.4 Αζπίδα ΔΡΒ & Πνιθνύ _ κεηαηξεπόκελνπ ηξόπνπ ιεηηνπξγίαο Σα κεηαηξεπφκελνπ ηξφπνπ ιεηηνπξγίαο κεραλήκαηα ΔΡΒ επηηξέπνπλ ηελ αιιαγή ηνπ ηξφπνπ δηάλνημεο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο εθζθαθήο θαη κπνξνχλ λα είλαη ρξήζηκα ζηηο πεξηπηψζεηο φπνπ νη ζπλζήθεο ηνπ εδάθνπο θαη ησλ ππνγείσλ πδάησλ κεηαβάιινληαη. Απηνχ ηνπ ηχπνπ ηα κεραλήκαηα TBM δίλνπλ ηελ δπλαηφηεηα θαιχηεξεο πξνζαξκνγήο ζηηο ζπλζήθεο εδάθνπο πνπ ζπλαληψληαη ζε δηάθνξα ηκήκαηα ηεο ζήξαγγαο. Σα κεηαηξεπφκελνπ ηχπνπ κεραλήκαηα αζπίδαο εμειίρζεθαλ απφ ηηο Γεξκαληθέο εηαηξείεο Weiss, Freitag θαη Herrenknecht, ιεηηνπξγνχλ σο Μεραλήκαηα Δμηζνξξφπεζεο ηεο πίεζεο ηνπ εδάθνπο (EPB), αζπίδα πίεζεο κπεληνλίηε - (slurry) θαζψο θαη σο αζπίδα πεπηεζκέλνπ αέξα (Maidl,1994). Σν κεηαηξεπφκελνπ ηχπνπ κεράλεκα αζπίδαο, εληφο ηεο ζήξαγγαο κεηαηξέπεηαη απφ ηξφπν ιεηηνπξγίαο κε πνιθφ, ζε ηξφπν ιεηηνπξγίαο ΔΡΒ θαη ζε εκη-αλνηθηφ ηξφπν ιεηηνπξγίαο. Γηα θάζε ηξφπν ιεηηνπξγίαο απαηηείηαη κεραληθή παξέκβαζε γηα ηελ αιιαγή ηεο δηακφξθσζεο ηνπ κεραλήκαηνο θαη ρξεζηκνπνηείηαη δηαθνξεηηθή κέζνδνο εμαγσγήο ησλ πξντφλησλ εθζθαθήο. Δπίζεο είλαη εμνπιηζκέλν κε αηέξκνλα κεηαθνξηθφ θνριία, αληιία ελαησξήκαηνο θαη ζξαπζηήξα. Η κεηαηξνπή απφ κεράλεκα EPB ζε κεράλεκα κε πνιθφ ζεσξεηηθά είλαη δπλαηή ζε δηάζηεκα κηαο ή δχν εκεξψλ. Γεληθά ηα κεραλήκαηα κεηαηξεπφκελνπ ηξφπνπ ιεηηνπξγίαο, πεξηνξίδνληαη ζε δηαλνίμεηο κεγάιεο δηακέηξνπ, ιφγσ ηνπ ρψξνπ πνπ απαηηείηαη γηα ηνλ επηπιένλ εηδηθφ εμνπιηζκφ πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζεί.

2.5 Μεράλεκα Γηπιήο Αζπίδα _ DS Σν θχξην πεδίν εθαξκνγήο απηνχ ηνπ ηχπνπ κεραλήκαηνο είλαη ε βξαρφκαδα, ηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο νπνία θπκαίλνληαη απφ βξάρνο άξηζηεο έσο θαθήο θαηάζηαζεο. Σν κεράλεκα δηπιήο αζπίδαο είλαη έλα κεράλεκα πιήξνπο κεηψπνπ θνπηηθήο θεθαιήο κε δχν νκάδεο εκβφισλ ψζεζεο πνπ επελεξγνχλ ζηα ηνηρψκαηα ηεο ζήξαγγαο (αθηηληθά έκβνια ζηήξημεο) ή ζηα πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία επέλδπζεο ηεο ζήξαγγαο. Η κέζνδνο ψζεζεο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζε νπνηαδήπνηε ζηηγκή εμαξηάηαη απφ ηνλ ηχπν εδάθνπο πνπ ζπλαληάηαη. Σν κεράλεκα δηπιήο αζπίδαο έρεη ην πιενλέθηεκα ηνπ φηη ε ηνπνζέηεζε ηεο επέλδπζεο κε πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία κπνξεί λα γίλεη ηαπηφρξνλα, θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο δηαδηθαζίαο πξνρψξεζεο ηνπ ΣΒΜ θαη ηεο εθζθαθήο. Σα έκβνια ηεο θνπηηθήο θεθαιήο, ηα νπνία παξαηάζζνληαη κεηαμχ ηεο εκπξφζζηαο θαη ηεο νπίζζηαο αζπίδαο, πξνεθηείλνληαη ψζηε λα σζήζνπλ πξνο ηα εκπξφο ηελ θνπηηθή θεθαιή, ηελ ίδηα ζηηγκή πνπ πξαγκαηνπνηείηαη ε εγθαηάζηαζε ηεο επέλδπζεο κε πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία. Αθνχ νινθιεξσζεί ε δηαδξνκή εθζθαθήο θαη ε ζπλαξκνιφγεζε ηνπ δαθηπιίνπ, ηα πέδηια ζηήξημεο αλαζχξνληαη θαη ε νπίζζηα αζπίδα σζείηαη πξνο ηα εκπξφο απφ ηα έκβνια ψζεζεο ηεο αζπίδαο, ηα νπνία ζηεξίδνληαη ζηνλ ηειεπηαίν ηνπνζεηεκέλν δαθηχιην. ηα πιένλ αδχλακα ηκήκαηα, εάλ ε αληνρή ηνπ ηνίρνπ δελ επαξθεί γηα ηα πέδηια ζηήξημεο, ηφηε κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί κηα νκάδα βνεζεηηθψλ εκβφισλ πξνψζεζεο ζην πίζσ ηκήκα ηεο αζπίδαο, ψζηε λα σζήζνπλ ην κεράλεκα ζηεξηδφκελα ζηελ επέλδπζε κε πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία. Μεραλέο νινκέησπεο θνπήο ρσξίο αζπίδα Οη κεραλέο νινκέησπεο θνπήο ρσξίο αζπίδα κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζε ζπκπαγή πεηξψκαηα κε κέζε έσο πςειή επζηάζεηα ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο. Μία πεξηζηξεθφκελε θνπηηθή θεθαιή, εθνδηαζκέλε κε εξγαιεία θνπήο, κηθξνχο θπιηλδξνηξηβείο, σζείηαη ζην κέησπν ηνπ εδάθνπο θαη ην απνκαθξχλεη. ε πεξίπησζε παξνπζίαο ραιαξνχ βξάρνπ (ειαθξψο θεξκαηηζκέλνο βξάρνο) θαηά ηε δηάξθεηα ηεο εθζθαθήο ηνπ κεραλήκαηνο, απαηηείηαη ε εγθαηάζηαζε φζν ην δπλαηφλ πιεζηέζηεξα ζην ρψξν εξγαζίαο πίζσ απφ ηελ θνπηηθή θεθαιή, ηνπ εηδηθνχ θηλεηνχ ηχπνπ νξνθήο αζπίδαο. Η αζπίδα νξνθήο ζπρλά επεθηείλεηαη πξνο ηα πίζσ κε ην ξπκνπιθνχκελν ζχζηεκα πξνζηαζίαο κεηαιιηθψλ βεξγψλ, ηα νπνίν, ιφγσ ηεο ειαζηηθφηεηαο ηνπ, είλαη ηθαλφ λα ζπγθξαηήζεη κεγάια ηεκάρηα νγθφιηζσλ θαη λα πξνζηαηεχεη ηελ απφζηαζε κεηαμχ ηεο θεθαιήο θνπήο θαη ην πέδηιν ψζεζεο ππνζηήξημεο ζε ζθιεξφ βξάρν. Η εηδηθή αζπίδα νξνθήο εθηείλεηαη επίζεο θαηά ην δπλαηφλ πξνο ηα εκπξφο, πξνθεηκέλνπ λα πξνζηαηεπζεί ε θνπηηθή θεθαιή απφ πηψζεηο βξάρσλ. 2.6 Μεραλή ζθιεξνύ βξάρνπ κε πέδηια ώζεζεο_ TBM-G Οη κεραλέο νινκέησπεο θνπήο κε πέδηια ψζεζεο είλαη θαηάιιειεο γηα εθαξκνγή ζε ζθιεξφ βξάρν κε κέζε έσο πςειή επζηάζεηα κεηψπνπ εθζθαθήο δηακέηξνπ θπκαηλφκελεο απφ 2 κέρξη πεξηζζφηεξν απφ 14m. Καηά ηελ δηάξθεηα εθζθαθήο/πξνρψξεζεο νη κεραλέο ζηεξίδνληαη ζε πέδηια ηα νπνία αζθνχλ δχλακε επί ησλ ηνηρσκάησλ ηεο ζήξαγγαο.

1. Αζπίδα ππνζηήξημεο κε θεθαιή θνπήο 2. Αζπίδα ζηνηρείσλ 3. Αλπςσηηθφ πξνθαηαζθεπαζκέλσλ ζηνηρείσλ 4. Γηαηξεηηθφ κεράλεκα αγθπξίσλ 5. Θάιακνο εξγαζίαο κε νξνθή αζθαιείαο 6. Αλπςσηηθφ δνκηθνχ πιέγκαηνο 7. Πέδηια ψζεο Η θεθαιή θνπήο απνηειείηαη απφ πεξηζηξεθφκελνπο θνπηηθνχο δίζθνπο θαη θηλείηαη απφ πδξαπιηθνχο ή ειεθηξηθνχο θηλεηήξεο. Δλδέρεηαη λα απαηηείηαη ππνζηήξημε ηεο νξνθήο κε αγθχξηα βξάρνπ, κεηαιιηθά πιαίζηα θαη εθηνμεπφκελν ζθπξφδεκα. Αλάινγα κε ηε δηάκεηξν εθζθαθήο ηνπ κεραλήκαηνο θαη ηνπ δηαζέζηκνπ ρψξνπ ζηελ θπξίσο πεξηνρή εξγαζίαο, ηα κέηξα ππνζηήξημεο φπσο αγθχξηα ή ραιχβδηλα πιαίζηα κπνξνχλ λα εγθαηαζηαζνχλ απεπζείαο πίζσ απφ πέδηιν ζηήξημεο ή ηελ αζπίδα ηεο θεθαιήο θνπήο 3. Κνπηηθά εξγαιεία εθζθαθήο ΣΒΜ O ζρεδηαζκφο ηεο θεθαιήο θνπήο, ε δηαηνκή ηνπ ζην θέληξν ηεο θεθαιήο θαη ηα δηάθελα ξνήο (ηνπ πιηθνχ εθζθαθήο), ζα πξέπεη λα πξνζαξκνζηνχλ ζηνλ ηχπν ηνπ εδάθνπο έηζη ψζηε λα απνθεπρζεί ε έκθξαμε απφ ην πιηθφ απφ ην κέησπν εθζθαθήο. Σα εξγαιεία θνπήο επηιέγνληαη ζχκθσλα κε ηηο πξνβιεθζείζεο γεσινγηθέο ζπλζήθεο, ιακβάλνληαο ππφςε ηελ παξνπζία, ηφζν ησλ ζπλεθηηθψλ εδαθψλ φζν θαη βξάρνπ. Καηεγνξία Υαξαθηεξηζκόο εδάθνπο Δύξνο ζ c (MPa) R0 Δμαηξεηηθά πησρφ 0,25-1 R1 Πνιχ πησρφ 1-5 R2 Πησρφ 5-25 R3 Μέηξηα ηζρπξφ 25-50 R4 Ιζρπξφ 50-100 R5 Πνιχ ηζρπξφ 100-250 R6 Δμαηξεηηθά ηζρπξφ >250 Πίλαθαο 2 Μόλναμνληθή αληνρή βξάρνπ ζ c ζύκθσλα κε ISRM (1981) Η θεθαιή θνπήο ηεο κεραλήο νινκέησπεο δηάλνημεο είλαη εθνδηαζκέλε κε δηάηαμε δηαθνξεηηθψλ εξγαιείσλ θνπήο αλαιφγσο ηνπ αλακελφκελνπ θαηά ηελ δηάλνημε ηχπνπ εδάθνπο. Η θεθαιή θνπήο απνηειείηαη απφ πνιιέο ζπγθνιιεκέλεο κεηαιιηθέο πιάθεο, δηαηάμεηο ππνδνρήο θαη ζηήξημεο ησλ εξγαιείσλ θνπήο. Οη δηαηάμεηο ηεο θεθαιήο θνπήο απαξηίδνληαη απφ ηξεηο πεξηνρέο, ην θέληξν, ην κέησπν θαη ηελ εμσηεξηθή παξεηά, φπνπ ε νκάδα ησλ θνπηηθψλ ζην θέληξν ηεο θεθαιήο θνπήο πξέπεη λα επηηπγράλεη γξήγνξε θαη απνηειεζκαηηθή εθζθαθή ππφ ζρεηηθά αξγέο ηαρχηεηεο θνπήο.

Αλαιφγσο ηεο ζθιεξφηεηαο ηνπ εδάθνπο ρξεζηκνπνηνχληαη πεξηζηξεθφκελνη δίζθνη θνπήο, ζην κέησπν ηεο θεθαιήο θνπήο γηα ηελ εθζθαθή. Οη θνπηηθνί δίζθνη πνπ ηνπνζεηνχληαη ζηελ εμσηεξηθή παξεηά ηεο θνπηηθήο θεθαιήο, δεκηνπξγνχλ ηελ ππεξεθζθαθή πνπ απαηηείηαη γηα ηελ επθνιφηεξε πινήγεζε θαη πξνψζεζε ηνπ κεραλήκαηνο ΣΒΜ. Κνπηηθέο θεθαιέο κε ήπηα ζνινεηδή κνξθή ρξεζηκνπνηνχληαη ζε κεραλήκαηα ΣΒΜ δηακέηξνπ κέρξη 5 κέηξσλ. Γηα κεραλήκαηα ΣΒΜ κεγαιχηεξσλ δηαζηάζεσλ είλαη θαηαιιειφηεξε ε ρξήζε επίπεδσλ θνπηηθψλ θεθαιψλ, νη νπνίεο νδεγνχλ ζηελ αλάπηπμε επλντθφηεξεο αλαθαηαλνκήο ησλ ηάζεσλ ζηνλ βξάρν. Η θεθαιή θνπήο πεξηζηξέθεηαη δεμηφζηξνθα θαη αξηζηεξφζηξνθα, ελψ ε απαξαίηεηε ξνπή ζηξέςεο παξέρεηαη απφ πδξαπιηθνχο θηλεηήξεο. Η δχλακε ψζεζεο θαη ε ηζρχο ηνπ κεραλήκαηνο είλαη θαζνξηζηηθήο ζεκαζίαο γηα ηελ παξνρή ηεο δχλακεο πνπ απαηηείηαη γηα ηελ ππνζηήξημε ηεο ιεηηνπξγίαο εθζθαθήο. Η ηαρχηεηα πεξηζηξνθήο ηεο θεθαιήο θνπήο εμαξηάηαη άκεζα απφ ηελ αθηηληθή ηαρχηεηα ησλ θνπηηθψλ δίζθσλ θαη θπκαίλεηαη απφ 140 έσο 160 κέηξα ην ιεπηφ. Σν ζχλεζεο πνζνζηφ ησλ αλνηγκάησλ ηεο θεθαιήο θνπήο θπκαίλεηαη κεηαμχ 25 θαη 35% θαη είλαη κεγαιχηεξεο ζπνπδαηφηεηαο γηα ηηο κεραλέο ΔΡΒ ζε ζρέζε κε ηηο κεραλέο πνιθνχ (slurry). Γηα κεγάιεο κεραλέο ΔΡΒ (δηακέηξνπ κεγαιχηεξεο ησλ 12 κέηξσλ) ζε ζπλεθηηθά εδάθε θαη κε κεγάιε ξνπή ζηξέςεο θνπήο, ε θεθαιή θνπήο είλαη εθνδηαζκέλε κε δχν ζπζηήκαηα νκφθεληξα ηνπνζεηεκέλσλ θνπηηθψλ θεθαιψλ. Η κηθξή θεθαιή θνπήο (θεληξηθή θεθαιή), είλαη ηνπνζεηεκέλε ζην θέληξν ηεο θπξίαο θεθαιήο θαη πεξηζηξέθεηαη αλεμάξηεηα, πξνο απνθπγή πξφζθπζεο, κε απμεκέλε πεξηκεηξηθή ηαρχηεηα. Σα πξντφληα εθζθαθήο κεηαθέξνληαη, εθηφο ηνπ ζαιάκνπ εθζθαθήο κέζσ ηνπ ζπζηήκαηνο ηξηψλ αηέξκνλσλ θνριηψλ πνπ είλαη ελζσκαησκέλνη ζηελ αζπίδα. Οη ζάιακνη κίμεο ησλ πιηθψλ εθζθαθήο δηαηξνχληαη ζε δχν δψλεο. Ο θάζε ζάιακνο κπνξεί λα ιεηηνπξγήζεη αλεμάξηεηα απφ ηνλ άιιν. ηνλ παξαθάησ πίλαθα δίλεηαη ην εχξνο εθαξκνγήο δηαθφξσλ εξγαιείσλ εθζθαθήο, αλαιφγσο ηνπ ηχπνπ εδάθνπο. Καηεγνξία Δδάθνπο 1 2 Πεξηγξαθή Δδάθνπο Δδάθε εύθνια εθζθάςηκα: Με ζπλεθηηθέο (θαη ειαθξά ζπλεθηηθέο) άκκνη, ράιηθεο θιπ Δδάθε κεηξίσο εθζθάςηκα: -Άκκνο, ράιηθεο -Ιιχο, άξγηινο Δδάθε δύζθνια εθζθάςηκα: - Όπσο 1 θαη 2, αιιά κε κέγεζνο θφθθσλ >63 ρηιηνζηά, ιηζνη 0,01 έσο 3 0,1κ 3 - Όπσο 1 θαη 2, αιιά κε νγθφιηζνπο >0,1 κέρξη >1κ 3. 4 Βξαρόκαδεο θαη ζπγθξίζηκα εδάθε Δξγαιεία εθζθαθήο ηαγψλεο ζχλζιηςεο κε αηρκεξέο γσλίεο - ηαγψλεο ζχλζιηςεο κε αηρκεξέο γσλίεο - ηαγψλεο ζχλζιηςεο κε κεηαιιηθά θαξθηά Όπσο ζηελ θαηεγνξία 2, επηπξφζζεηνη δίζθνη θνπήο θαη κηθξνί ζξαπζηήξεο νγθνιίζσλ. - Όπσο ζηελ θαηεγνξία 2, επηπξφζζεηνη δίζθνη θαη κεγαιχηεξνη ζξαπζηήξεο νγθνιίζσλ

επθόισο εθζθάςηκα: - Δχζξππηε θαη απνζαζξσκέλε βξαρφκαδα, ζρηζηφιηζνο - πγθξίζηκα «ζθιεξά εδάθε» κε θαη ρσξίο ζπλνρή 5 Βξαρόκαδεο δύζθνια εθζθάςηκεο: Γίζθνη Κνπήο - Γίζθνη θνπήο - Μεηαθηλνχκελνη ζηαγψλεο Πίλαθαο 3 Δθαξκνγέο ησλ εξγαιείσλ εθζθαθήο ζηελ κεραλνπνηεκέλε δηάλνημε ζεξάγγσλ_ Girmscheid, 1997 ε εχθνια έσο κεηξίσο εθζθάςηκα εδάθε νη θνπηηθέο θεθαιέο είλαη εθνδηαζκέλεο κε ζηαγψλεο ζχλζιηςεο ή κεηαιιηθά θαξθηά ελψ ζε δχζθνια εθζθάςηκα εδάθε θαη ζε ζξαπζκέλν πέηξσκα, νη θνπηηθέο θεθαιέο είλαη εθνδηαζκέλεο κε δίζθνπο θνπήο θαη ζηαγψλεο ζχλζιηςεο. Οη ζηαγψλεο ζχλζιηςεο εγθαζίζηαληαη, πάλσ ζηνλ κεηαιιηθφ βξαρίνλα κεηαθνξάο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο θαη δηαρσξίδνπλ απφ ην κέησπν εθζθαθήο, κέζσ απφμεζεο ην έδαθνο, απνζπψληαο ηαπηφρξνλα δηα ζξαχζεο, ζρεηηθά κεγάια ηκήκαηα αζζελψλ θαη πιαζηηθψλ ζηξσκάησλ εδάθνπο. Οη ζηαγψλεο ζχλζιηςεο ηείλνπλ λα είλαη πεξηζζφηεξν θαηάιιειεο γηα ηελ εθζθαθή ζεξάγγσλ ζε καιαθά εδάθε θαη ζε κεξηθέο πεξηπηψζεηο φηαλ ην καιαθφ έδαθνο είλαη αλακηγκέλν ή δηαζηξσκαησκέλν κε ζθιεξφ. Οη ζηαγψλεο εθρσκάησζεο είλαη ηνπνζεηεκέλεο ζηελ πεξηθέξεηα ηεο θεθαιήο θνπήο θηπαξίδνληαο ηα ζξαχζκαηα θαη απνζέηνληαο ην πξντφλ εθζθαθήο ζηελ κεηαθνξηθή ηαηλία, κέζσ «αλαθιαζηήξσλ» δηα ηεο θεθαιήο θνπήο. Σν πξντφλ εθζθαθήο κεηαθέξεηαη ζην πίζσ κέξνο ηεο κεραλήο πξνο απνκάθξπλζε απφ ηελ ζήξαγγα ζηνπο ρψξνπο ζπγθνκηδήο. ε ηιχ, άκκν θαη ράιηθεο ηα θνπηηθά εξγαιεία εθρσκάησζεο θαηαζηξέθνπλ ηελ δνκή ηνπ εδάθνπο ελψ ζε ζπλεθηηθά εδάθε πηέδνπλ ην έδαθνο εθζθαθήο. Πξνθεηκέλνπ λα απμεζεί ε ρξεζηηθή δσή ησλ εξγαιείσλ ηα θνπηηθά εξγαιεία εθρσκάησζεο είλαη ζπρλά εληζρπκέλα κε πιηθά θαξβηδίνπ. Οη δίζθνη θνπήο ηχπνπ κνλφο, δηπιφο, ή ηξηπιφο είλαη ηα βαζηθά εξγαιεία εθζθαθήο πνπ ηνπνζεηνχληαη ζηελ θεθαιή θνπήο γηα ρξήζε ζε βξάρν θαη είλαη αληηθαηαζηάζηκα. Σν πέηξσκα, ζην κέησπν εθζθαθήο, ζξπκκαηίδεηαη απφ ηνπο δίζθνπο θνπήο ιφγσ ηεο δχλακεο ψζεζεο πνπ εθαξκφδεηαη απφ ηελ θεθαιή θνπήο. Η αξρή εθζθαθήο ηνπ δίζθνπ θνπήο είλαη ε δεκηνπξγία αχιαθνο ζην έδαθνο θαη ε ζξαχζε ησλ ξαβδψζεσλ ηνπ πεηξψκαηνο κεηαμχ ησλ απιαθψλ, εμ αηηίαο ηεο εθαξκνδφκελεο δηαηκεηηθήο δχλακεο. Σν εχξνο ηεο κνλναμνληθήο αληνρήο ηνπ βξάρνπ (UCS), φπνπ απνδίδνπλ πεξηζζφηεξν νη δίζθνη θνπήο, θπκαίλεηαη απφ 50 κέρξη 340ΜΡα. Δπίζεο ε δχλακε ψζεζεο ησλ δίζθσλ θνπήο θπκαίλεηαη απφ 100 κέρξη 250 kn αλαιφγσο ησλ γεσινγηθψλ ζπλζεθψλ σζψληαο ηνπο ζην κέησπν εθζθαθήο ηεο ζήξαγγαο. Οη θνπηηθνί δίζθνη θαηαζθεπάδνληαη ζε κεγέζε πνπ θπκαίλνληαη απφ 6 ίληζεο κέρξη 20 ίληζεο δηάκεηξν (150 ~ 500 ρηιηνζηά), θαιχπηνπλ ηηο αλάγθεο φισλ ησλ δηαζηάζεσλ κεραλεκάησλ ΣΒΜ. ε κεγάια κεραλήκαηα ΣΒΜ νη ζπλήζεηο

δηάκεηξνη ησλ δίζθσλ θπκαίλνληαη απφ 17 ίληζεο (480 ρηιηνζηά, θνξηίν 25 ηφλνη) κέρξη θαη 19 ίληζεο ζε εμαηξεηηθέο πεξηπηψζεηο, (480 ρηιηνζηά, θνξηίν 35 ηφλνη). ε θεθαιέο θνπήο δηακέηξνπ κεγαιχηεξεο ησλ ηεζζάξσλ (4) κέηξσλ, νη δίζθνη θνπήο (ζε πεξίπησζε θζνξάο) αιιάδνπλ απφ ην πίζσ κέξνο ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο κέζα απφ ηνλ ζάιακν ηεο θνπηηθήο θεθαιήο. Οη δίζθνη θνπήο κεγάιεο δηακέηξνπ έρνπλ κεγάιν βάξνο, είλαη δχζρξεζηνη ζηελ ηνπνζέηεζε ηνπο θαη ρξεηάδνληαη κεραληθή ππνζηήξημε γηα λα αληηθαηαζηαζνχλ. Οη δίζθνη θνπήο κε κνξθή θφςεο καραηξηνχ, ηνπνζεηνχληαη ζε δηαθνξεηηθέο κεηαμχ ηνπο απνζηάζεηο επί ηεο θεθαιήο θνπήο θαη πεξηζηξέθνληαη δηαγξάθνληαο νκφθεληξεο δηαδξνκέο, αχιαθεο θνπήο, πνπ θαιχπηνπλ νιφθιεξν ην κέησπν ηεο εθζθαθήο. Οη δίζθνη θνπήο πνπ ηνπνζεηνχληαη ζηελ εμσηεξηθή επηθάλεηα ηεο θεθαιήο θνπήο δηαγξάθνπλ κεγαιχηεξε δηαδξνκή θαη πξέπεη λα αιιάδνληαη ζπληνκφηεξα. Οη απνζηάζεηο ησλ δίζθσλ θνπήο επί ηεο θεθαιήο θνπήο θπκαίλνληαη απφ 60ρηι κέρξη 100 ρηι. (Gηrmscheid, 2000) αλαιφγσο ηεο θχζεο ηνπ εδάθνπο θαη παίδνπλ ζεκαληηθφ ξφιν επηηξέπνληαο ηελ αιιειν-εκπινθή ησλ γσληψλ ζξαχζεο πνπ νδεγεί ζε πην απνηειεζκαηηθή εθζθαθή. Γεληθά, κεηψλνληαο ηελ απφζηαζε ησλ δίζθσλ θνπήο θαη εθαξκφδνληαο ζηαζεξφ θνξηίν πίεζεο, απμάλεηαη ε δηείζδπζε ζην έδαθνο εθζθαθήο. Η απφζηαζε ησλ θνπηηθψλ δίζθσλ είλαη ν πιένλ πεξίπινθνο παξάγνληαο ζηελ κειέηε θαηαζθεπήο ηεο θεθαιήο θνπήο ιφγσ ηνπ πεξηνξηζκέλνπ δηαζέζηκνπ ρψξνπ. Γηα ηελ ηνπνζέηεζή ηνπο, κε ζηφρν λα επηηεπρζεί πνιχ ππθλή ηνπνζέηεζε (κηθξέο κεηαμχ ηνπο απνζηάζεηο). Όζν πην κεγάινο είλαη ν δίζθνο θνπήο, ηφζν κεγαιχηεξε πξέπεη λα είλαη ε κεηαμχ ηνπο απφζηαζε. Οη δίζθνη θνπήο σο αλαιψζηκν είδνο, ηνπνζεηνχληαη ζε εηδηθά ζθξαγηζκέλα πιαίζηα κε ηνπο ζρεηηθνχο θπιηλδξηθνχο ηξηβείο ηνπο. Η πξνρψξεζε ηνπ ΣΒΜ χζηεξα απφ κηα πεξηζηξνθή ηεο θεθαιήο θνπήο νλνκάδεηαη δηείζδπζε, θαη θζάλεη απφ 4 έσο 15 ρηιηνζηά αλά πεξηζηξνθή. Σν βάζνο δηείζδπζεο ησλ θνπηηθψλ δίζθσλ ζην πέηξσκα, θαζνξίδεηαη απφ ηελ ζθιεξφηεηά ηνπ εδάθνπο ηελ απφζηαζε κεηαμχ ηνπο, ηελ γσλία ηξηβήο ηνπ θνπηηθνχ θαη ηελ δχλακε ψζεο. Όζν κηθξφηεξε είλαη ε επηθάλεηα αηρκήο ζηνπο δίζθνπο θνπήο γηα δεδνκέλν θνξηίν - ηφζν κεγαιχηεξνο είλαη ν ξπζκφο δηείζδπζεο. Οη ζηελφηεξνη δίζθνη θζείξνληαη γξεγνξφηεξα θαη απνθινηψλνληαη ζε πςειφηεξα θνξηία. Όζν απμάλεη ην βάζνο δηείζδπζεο ηνπ δίζθνπ θνπήο, απμάλνπλ αληίζηνηρα ε ψζεζε θαη νη δπλάκεηο θχιηζεο ηνπ κεραλήκαηνο. Οη βαζηθνί παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηνλ ρξφλν δσήο ησλ θνπηηθψλ δίζθσλ κεηξνχκελν ζε ρηιηφκεηξα θχιηζεο- είλαη ε δηείζδπζε θαη ε αληίζηαζε ηνπ πεηξψκαηνο ζε ηξηβή. Μηθξέο εθαπηνκεληθέο δπλάκεηο πνπ εθαξκφδνληαη ζηελ πεξηθέξεηα ησλ δίζθσλ θνπήο ή ε θζνξά ζηνπο ηξηβείο (ξνπιεκάλ) ιφγσ ππεξθφξηηζεο κπνξεί λα δεκηνπξγήζεη πξνβιήκαηα εκπινθήο ηεο πεξηζηξνθήο ησλ δίζθσλ θνπήο, κε απνηέιεζκα λα δεκηνπξγεζεί ηαρεία αζχκκεηξε θζνξά. Γηα ηελ πξνζηαζία έλαληη θζνξάο ησλ δαθηπιίσλ ησλ δίζθσλ θνπήο, ηα νπνία πξνζαξκφδνληαη ζηηο δηαθνξεηηθέο εδαθηθέο ζπλζήθεο ρξεζηκνπνηνχληαη δηάθνξα πιηθά φπσο:

- Σππηθόο ράιπβαο γηα καιαθά εδάθε ή θαη γηα καιαθά εδάθε κε παξνπζία νγθνιίζσλ. Γηαηνκή απφ ηππηθφ ράιπβα ρξεζηκνπνηείηαη γηα «αλάκηθηα» εδάθε 500 κέρξη 1500kg/cm 2 : φπσο θξνθαινπαγή, κάξκαξα, ςακκίηεο, αζβεζηφιηζνπο, έδαθνο κε νγθνιίζνπο θιπ, (Palmieri Group Company). - Δληζρπκέλνο ράιπβαο (heavy duty) γηα ζθιεξά πεηξψκαηα ή γηα πεηξψκαηα πνπ πξνθαινχλ ηξηβή (abrasive). Γηαηνκέο απφ εληζρπκέλν ράιπβα ρξεζηκνπνηνχληαη γηα πεηξψκαηα 1200 κέρξη 2500 kg/cm 2, γηα «άγξηα» πεηξψκαηα 800 κέρξη 1500kg/cm 2, φπσο γξαλίηεο, δηνξίηεο, πνξθπξίηεο, κάξκαξν, ζεξπεληηλίηεο, βαζάιηεο θ.ι.π. (Palmieri Group Company). - Δληζρπκέλνο ράιπβαο κε «ζθιεξή» επηθάιπςε γηα πεηξψκαηα κε νξπθηά δηαθνξεηηθήο ζθιεξφηεηαο. Γηαηνκέο κε ζθιεξή επηθάιπςε (βνιθξακίνπ-wo) ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ζπκπαγείο ζρεκαηηζκνχο κέρξη 400kg/cm 2 θαη δηεξξεγκέλνπο ζρεκαηηζκνχο κέρξη 800-1000kg/cm 2 φπσο θξνθαινπαγή, ςακκίηεο, αξγηινακκψδεηο ηνθθίηεο θ.ι.π. (Palmieri Group Company). Οη δηαηνκέο θαξβηδίσλ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα πνιχ ζθιεξά θαη ζπκπαγή πεηξψκαηα 1500-2500 kg/cm 2 φπσο γξαλίηεο, βαζάιηεο, πνξθπξίηεο, ραιαδίηεο θ.ι.π. (Palmieri Group Company). Η θεθαιή θνπήο ησλ κεραλεκάησλ ΣΒΜ είλαη εθνδηαζκέλε κε θνπηηθά ππεξεθζθαθήο πνπ κπνξνχλ λα εθηείλνληαη θαη έηζη λα απμάλνπλ ηελ κεησπηθή εθζθαθή. Απηφ, ζε θάπνην βαζκφ, θαζηζηά εθηθηή ηελ πξνζαξκνγή ηεο δηαηνκήο εθζθαθήο ζηηο ηνπηθέο ζπλζήθεο γηα ηελ θαιχηεξε πξνήγεζε ηνπ κεραλήκαηνο. Καηά ηελ εθαξκνγή απηήο ηεο κεζφδνπ, νη δίζθνη δελ ηνπνζεηνχληαη θάζεηα ζηελ θεθαιή θνπήο αιιά ζε πιάγηα ζέζε ζε ζρέζε κε ην κέησπν ηεο θεθαιήο θνπήο. Η επηινγή ηεο ιεηηνπξγίαο ησλ θνπηηθψλ ππεξ-εθζθαθήο εθαξκφδεηαη ζε νκνηνγελέο πιαζηηθφ έδαθνο ή ζε ραιαξέο άκκνπο / ράιηθεο κε νγθνιίζνπο. Σα κεραλήκαηα ΣΒΜ ηξνθνδνηνχληαη απφ ειεθηξηθνχο θαη πδξαπιηθνχο θηλεηήξεο δηα κέζνπ ζπκπιέθηε θαη θηβσηίνπ ηαρπηήησλ. Γεδνκέλνπ ησλ πςειψλ θνξηίσλ ιεηηνπξγίαο, εγθαζίζηαηαη έλα κεγάιν ζχζηεκα πινήγεζεο ηεο θεθαιήο θνπήο γηα ηελ κεηάδνζε ηεο θίλεζεο. Σν ζχζηεκα πινήγεζεο ηεο θεθαιήο θνπήο κπνξεί λα θέξεη ηα επαξθήο θνξηία ζρεδηαζκνχ ζηελ ρξεζηηθή ηνπ δσή. Η απαξαίηεηε ξνπή ζηξέςεο ηεο θεθαιήο θνπήο παξέρεηαη απφ πδξαπιηθνχο θηλεηήξεο κέζν ελφο δαθηπιηνεηδνχο νδνλησηνχ γξαλαδηνχ πνπ θηλείηαη πδξαπιηθά κε ηελ βνήζεηα πεξηθεξεηαθψλ γξαλαδηψλ. Σν βαζηθφ πιενλέθηεκα ηεο πδξαπιηθήο θίλεζεο, ζρεηίδεηαη κε ηελ θαιχηεξε ζπκπεξηθνξά ηεο θεθαιήο θνπήο θαηά ηελ έλαξμε ηεο ιεηηνπξγίαο ηεο, ηελ επθνιία ηνπ ειέγρνπ ηεο ηαρχηεηαο πεξηζηξνθήο θαη ηεο ξνπήο, θαζψο επίζεο θαη ηελ ηθαλφηεηα πξνζαξκνγήο ζε κηθξέο κεηαθηλήζεηο. Σν ζχζηεκα ζθξάγηζεο ηεο θεθαιήο θνπήο απνηειείηαη απφ κηα εμσηεξηθή κφλσζε, κεηαμχ ηνπ ζπζηήκαηνο πινήγεζεο θαη ηνπ ζαιάκνπ εθζθαθήο.

4. πλδπαζκόο ησλ κεραλεκάησλ γηα ηελ θαηαζθεπή ζήξαγγαο Σν εχξνο εθαξκνγψλ ησλ κεραλεκάησλ δηάηξεζεο ζεξάγγσλ απμάλεηαη ζπλερψο κε απνηέιεζκα ζήξαγγεο κε δηαθνξεηηθνχο γεσινγηθνχο ζρεκαηηζκνχο λα κπνξνχλ λα δηαλνηρηνχλ απφ έλα ηχπν κεραλήκαηνο ΣΒΜ, έηζη ψζηε λα ππάξρνπλ νθέιε απφ ηελ κείσζε ηνπ απαηηνχκελνπ κεραλνινγηθνχ εμνπιηζκνχ θαη απφ ηε δπλαηφηεηα αθξηβνχο πξνγξακκαηηζκνχ ηνπ έξγνπ. Σα κεραλήκαηα πνπ θέξνπλ αζπίδεο ρξεζηκνπνηνχληαη ζε εθζθαθέο εθεί πνπ είλαη πηζαλφ ή ζίγνπξν φηη ζα ζπλαληεζνχλ δχζθνιεο εδαθηθέο ζπλζήθεο φπσο νη παξαθάησ : - Θξαπζκέλα, ξεγκαησκέλα, ηεκαρηζκέλα, ζξπκκαηηζκέλα εδάθε ζε ζπλδπαζκφ κε λεξφ. - Ρένληα θαη πγξά εδάθε. - Παξακνξθψζηκα εδάθε. - Ογθφιηζνη. - Αξγηιηθά θαη άιια θνιιψδε εδάθε Οη ζχγρξνλεο κέζνδνη εθζθαθήο ζεξάγγσλ επηηξέπνπλ ηνλ έιεγρν ησλ επηθαλεηαθψλ θαζηδήζεσλ θαη κεηψλνληαο ηνλ θίλδπλν θαηάπησζεο ηνπ κεηψπνπ εθζθαθήο κε ηε ζπλερή ππνζηήξημε ηνπ κεηψπνπ, θαηά ηελ δηάξθεηα ησλ εθζθαθψλ. Γηα λα απνθεπρζνχλ ηπρφλ παξακνξθψζεηο ζε καιαθά ή κε ζπλεθηηθά εδάθε θξίλεηαη απαξαίηεηε ε δηαδηθαζία ππνζηήξημεο απφ ηελ ψξα πνπ ζα μεθηλήζεη ε εθζθαθή έσο ηελ ζηηγκή πνπ ζα κπεη ε ηειηθή κφληκε επέλδπζε. Γνπιεχνληαο θάησ απφ ηελ ζηάζκε ηνπ πδξνθφξνπ νξίδνληα ην κεράλεκα πξέπεη λα ιεηηνπξγεί ππφ πίεζε ρξεζηκνπνηψληαο ηνλ ππεξβαξηθφ ζάιακν πίεζεο ν νπνίνο βξίζθεηαη πίζσ απφ ηελ θεθαιή θνπήο. ε πεξηπηψζεηο πνπ αλακέλεηαη κεγάιε πνζφηεηα πδάησλ απφ ηνλ πδξνθφξν νξίδνληα θαη ε ελεκάησζε ησλ πξνθαηαζθεπαζκέλσλ ζηνηρείσλ θξίλεηαη αλαπνηειεζκαηηθή ή απαηηείηαη ρξφλνο γηα ηελ νινθιήξσζή ηεο, ηφηε ρξεηάδεηαη ε εθαξκνγή κεραλήκαηνο κε αζπίδα πνπ ζα είλαη πιήξσο ζηεγαλνπνηεκέλν. ε απηή ηελ πεξίπησζε πξέπεη ηνπνζεηνχληαη πξνθαηαζθεπαζκέλα πδαηνζηεγαλά ζηνηρεηά ηειηθήο επέλδπζεο κε παξεκβχζκαηα θαη λα ζθξαγίδεηαη ην εμσηεξηθφ κέξνο ηεο επέλδπζεο ησλ ζηνηρείσλ κε ην εζσηεξηθφ ηεο αζπίδαο κέζσ ηνπ ζπζηήκαηνο ζθξάγηζεο ηνπ νπξαίνπ ηκήκαηνο ηεο πίζσ αζπίδαο. Ο ζρεδηαζκφο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο θαη ηνπ ζπζηήκαηνο απνθνκηδήο ησλ πξντφλησλ εθζθαθήο είλαη ζεκαληηθφο γηα ην πψο ζα δηαζρίζεη κηα πεξηνρή κε δχζθνιεο γεσινγηθέο ζπλζήθεο. Η ξνή ησλ πιηθψλ εθζθαθήο πνπ απνηειείηαη απφ ζηεγλά, ηεκαρηζκέλα ή ζξπκκαηηζκέλα εδάθε (κεγέζνπο πάλσ απφ 200mm), πξνο ην ζάιακν ηεο θνπηηθήο θεθαιήο κπνξεί λα πεξηνξηζηεί κεραληθά κεηψλνληαο ην άλνηγκα ησλ εηζφδσλ ηεο θεθαιήο κε ξάβδνπο νπιηζκνχ.