Оптимизация баланса давления пригруза забоя, кондиционирование грунта пеной и полимерами для предотвращения осадок дневной поверхности.
При строительстве тоннелей метро и инженерных коммуникаций в плотной городской застройке главная задача состоит в том, чтобы удерживать осадку поверхности практически на нуле при проходке под зданиями и историческими сооружениями. Тоннелепроходческие комплексы с грунтопригрузом (Earth Pressure Balance, EPB) являются самой надёжной технологией для решения этой задачи.
По принципу EPB грунт, разработанный режущим ротором в забое, поступает непосредственно в камеру пригруза. Грунтовая паста в камере находится под давлением, уравновешивающим гидростатическое и литостатическое давление в забое тоннеля.
\sigma_{face} = \gamma \cdot H + uЗдесь \gamma означает удельный вес грунта, H мощность покрывающей толщи, u давление грунтовых вод.
Нагнетание пены: Специальные пены на основе ПАВ, подаваемые через форсунки режущего ротора, превращают несвязные пески и гравий в текучую пластичную массу.
Полимерные добавки: В водонасыщенных грунтах удерживают воду и обеспечивают контролируемую выгрузку шнековым конвейером.
Снижение износа: Скорость износа дисковых шарошек и защитной облицовки ротора снижается до 40 %.
В ТПМК EPB конструкции ARM крутящий момент шнекового конвейера и гидравлические цилиндры продвижения связаны телеметрией ПЛК в реальном времени. Восемь мембранных датчиков давления в рабочей камере с миллисекундной обратной связью регулируют скорость проходки и исключают риск обрушения грунта.