Μηχανές ολομέτωπης κοπής

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

3. Σχηματισμός υψηλής αντοχής Σχηματισμός χαμηλής αντοχής

5. Hard rock TBM Soft ground TBM Slurry / Mixshield EPB

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

8. Hard Rock TBM

9. 2 videos HardRockGripperTBM ( 5 min) HardRockDoubleShieldedTBM ( 15 min)

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

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

12. Πρόβλημα Boussinesq (επιδιώκεται θραύση)

13. Δημιουργία θραυσμάτων από κοπτικά δίσκου 1 2 3 4 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 … IntJ Rock Mech Min 44:238-246.

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 … IntJ Rock Mech Min 44:238-246.

19. Επίδραση της ανισοτροπίας

20. Εργαστηριακή δοκιμή κοπής video lcm test

21. Πλήθος κοπτικών Ncπλήθος κοπτικών Dcδιάμετρος κοπτικής κεφαλής Sακτινική απόσταση μεταξύ κοπτικών Next 5-10 πρόσθετα κοπτικά στην περιφέρειατης 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) Vμέγιστη γραμμική ταχύτητα κοπτικών (m/min) Dcδιάμετρος 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: FT = Nc × Lc FTδύναμη ώσης Ncπλήθος κοπτικών Lcσυνιστώμενη φόρτιση κοπτικών

24. Ροπή και Ισχύς T ροπή κοπτικής κεφαλής Ncπλήθος κοπτικών FRiδύναμη κύλισης του i κοπτικού ri μοχλοβραχίονας του i κοπτικού FRavgμέση δύναμη κύλισης Dcδιάμετρος κοπτικής κεφαλής Pισχύς κοπτικής κεφαλής RPMπεριστροφές κοπτικής κεφαλής ανά min

25. Διάταξη κοπτικών

26. Σχεδιασμός κοπτικής κεφαλής

27. Hard Rock TBM Εκτίμηση επίδοσης

28. Εμπειρικές μέθοδοι εκτίμησης ICR

29. Εμπειρικές μέθοδοι εκτίμησης ICR

30. Τυπικές καταστάσεις ΤΒΜ

32. Αριθμητικό παράδειγμα