6 modi in cui le fresatrici per tunnel si stanno evolvendo

Aug 11, 2023

Di Neil Gerrard05 maggio 2023

Le alesatrici per tunnel (TBM) hanno la reputazione di essere ingombranti e costose. Ma le innovazioni nel settore stanno aumentando la velocità con cui possono operare, automatizzando i processi e migliorando la loro capacità di monitorare condizioni geotecniche complesse.

Le innovazioni recenti includono:

Gli operatori della TBM devono essere in grado di adottare misure correttive se le condizioni geotecniche cambiano. Una TBM può avere fino a 5.000 sensori, che raccolgono dati a velocità diverse su parametri tra cui le prestazioni della superficie di taglio, l'avanzamento dell'avanzamento e la coppia della mola di taglio.

Il produttore di TBM Herrenknecht ha recentemente sviluppato unnuova piattaforma IIoTper raccogliere e gestire i dati dai sensori wireless e archiviarli in un database di archiviazione centrale basato su cloud.

La piattaforma supporta più di 2.000 TBM, di cui fino a 700 possono essere sul campo contemporaneamente. I dati vengono archiviati sui computer nella sala di controllo della TBM e caricati sul cloud quando è disponibile la connettività Internet: con le macchine che lavorano fino a 10-15 km sotto terra, possono rimanere offline per giorni, settimane o addirittura mesi.

Herrenknecht ha anche caricato sulla piattaforma dati storici di 40 anni in diversi formati.

Il produttore statunitense Robbins ha realizzato la prima modifica del diametro della TBM in tunnel nel Mill Creek Drainage Relief Tunnel, lungo 8 km, a Dallas, in Texas.

Il tunnel ha due diametri perché man mano che si sposta a valle, le esigenze di flusso aumentano. Di conseguenza, la TBM è stata progettata per passare da 11,6 m di diametro a 9,9 m.

Robbins ha collaborato con la joint venture Southland/Mole per progettare prima una macchina completa più piccola e poi ha realizzato un "kit" che fungesse da seconda pelle più grande.

Quando è arrivato il momento di ridurre il diametro della TBM, è stata semplicemente rimossa la seconda pelle della macchina, in un processo durato circa quattro mesi.

La società malese di infrastrutture MMC-Gamuda ha sviluppato quella che sostiene sia la prima macchina autonoma per l'alesatura di tunnel (A-TBM) al mondo come un modo per eliminare la sua dipendenza dagli scarsi operatori di TBM.

Ha utilizzato la seconda linea del progetto Mass Rapid Transit (MRT) di Kuala Lumpur come banco di prova.

Il sistema plug-and-play si integra con l'hardware e i sensori della TBM esistenti. Monitora i processi della TBM e invia i dati a un centro di controllo centralizzato.

Inizialmente, MMC-Gamuda ha testato la tecnologia su una singola macchina per controllarne lo sterzo prima di estenderla ad altri parametri di controllo, come velocità di avanzamento e controlli dei liquami.

Alla fine, 10 delle 12 TBM del progetto sono state installate con il sistema A-TBM, perforando condizioni del terreno variabili. MMC-Gamuda ha affermato che il prossimo passo sarà quello di analizzare i dati di tunneling e consentire al sistema di fare previsioni per ottenere soluzioni di tunneling migliori.

Herrenknecht ha sviluppato un metodo che consente lo scavo continuo di tunnel in formazioni di terreno soffice.

Tradizionalmente lo scavo del tunnel doveva fermarsi dopo ogni colpo di scavo per consentire lo svolgimento della sequenza di costruzione dell'anello del tunnel.

Il nuovo sistema di tunneling continuo, che è 1,6 volte più veloce, vede i cilindri di spinta che spingono la macchina in avanti durante l'avanzamento assumere la quota di forza dei cilindri che vengono retratti per la costruzione dell'anello.

Per garantire che la macchina mantenga la traiettoria corretta durante questo processo, un sistema del Centro di spinta (CoT) computerizzato assume il controllo delle pressioni nei cilindri di spinta da parte di un operatore manuale.

Herrenknecht ha ricevuto ilPremio Innovazione Bauma 2022nella categoria "Tecnologia delle macchine" per il suo nuovo sviluppo.

The Boring Company, con sede negli Stati Uniti e fondata da Elon Musk, ha lanciato la seconda iterazione della sua TBM "Prufrock" nel 2022.

Il Prufrock è progettato per essere lanciato direttamente dalla superficie, scavato nel sottosuolo e riemergere una volta completato, eliminando la necessità di scavare fosse per lanciare e recuperare la macchina, in un processo noto come "delfina".