- 25 -
1. Máy phát điện 7. Thùng chứa chất thải 2. Buồng điều khiển 8. Giếng thi công
3. Cần trục 9. Hệ thống kích đẩy
4. Thùng vận chuyển đất đá 10. Đoạn ống kích 5. Nơi tập kết ống kích 11. Máy đào hầm 6. Băng tải vận chuyển 12. Đầu cắt
MĐHLN sử dụng hệ thống vận chuyển đất đá thải bằng cơ học chia thành 2 dạng theo thiết kế đầu cắt và hệ thống dẫn hƣớng (Hình 1.8).
Dạng 1: Kết cấu đầu cắt và hệ thống vận chuyển đất đá thải gắn liền
Dạng 2: Kết cấu đầu cắt và hệ thống vận chuyển đất đá thải riêng biệt Hình 1.8. Mơ hình đầu cắt của MĐHLN sử dụng hệ thống vận chuyển
- 26 -
Dạng 1: Kết cấu đầu cắt và cần khoan đào vận chuyển đất đá gắn liền với nhau. Ở dạng này hệ thống dẫn động của đầu cắt và mũi khoan xoắn chuyển đất đá đƣợc điều khiển tại giếng thi công.
Dạng 2: Kết cấu đầu cắt và cần khoan đào vận chuyển đất đá riêng biệt, hệ thống dẫn động của đầu cắt đƣợc lắp ngay ở đầu cắt.
Ở dạng 1 đƣờng kính ống sử dụng từ 250 mm đến 400 mm, khi thi cơng các đƣờng hầm có chiều dài và đƣờng kính lớn sẽ khó và khơng sử dụng đƣợc vì hệ thống dẫn động đặt ở giếng thi công nên sẽ cần một mô men xoắn rất lớn. Dạng 2 hệ thống kích có tác dụng kích đẩy đƣờng ống di chuyển nên mơ men xoắn sẽ giảm đi nhiều, cịn hệ thống điều khiển lắp đặt ở ngay đầu cắt nên việc điều khiển máy dễ dàng hơn. Đƣờng kính ống thƣờng sử dụng từ 400 mm đến 800 mm, có thể lên tới 1190 mm.
- Máy đào hầm loại nhỏ sử dụng hệ thống vận chuyển đất đá thải bằng thủy lực
Nguyên lý hoạt động của MĐHLN sử dụng hệ thống vận chuyển đất đá thải bằng thủy lực đƣợc đặc trƣng bởi hệ thống vận chuyển đất đá bằng thủy lực và đầu đào đất đá bằng cơ học.
Nguyên tắc hoạt động: đất đá đƣợc phá vỡ, làm vụn bởi đầu cắt của MĐHLN sẽ đƣợc hòa vào dung dịch bentonite bơm từ thùng chứa trên mặt đất xuống tạo thành bùn. Bùn đƣợc bơm lên trên mặt đất vào hệ thống tách đất đá và chất lỏng. Hệ thống tách có nhiệm vụ tách hỗn hợp dung dịch bùn ra làm hai gồm dung dịch bentonite và đất đá thải, đất đá thải sẽ đƣợc đƣa vào thùng đựng và vận chuyển ra bãi thải còn dung dịch bentonite sẽ đƣợc tái sử dụng cho chu trình thi cơng tiếp theo.
Hệ thống vận chuyển đất đá thải bằng thủy lực làm việc theo một chu trình khép kín và tuần hồn cho đến khi kích hết một đoạn ống kích.
- 27 -
Hình 1.9. Mơ hình MĐHLN sử dụng hệ thống vận chuyển đất đá thải bằng thủy lực [21] đất đá thải bằng thủy lực [21]
1 Thùng đựng chất thải 8. Vị trí tập kết ống 2. Hệ thống tách chất lỏng và đất đá 9. Giếng thi công
3. Bơm cấp 10. Hệ thống bơm thải
4. Máy phát điện 11. Hệ thống kích đẩy
5. Buồng điều khiển 12. Đoạn ống kích
6. Cần trục 13. Máy đào hầm
7. Băng chuyền 14. Đầu cắt
- 28 -
bằng thủy lực là sự linh hoạt của đầu cắt nên sử dụng đƣợc trong nhiều điều kiện đất khác nhau. Các răng cắt trên đầu cắt đƣợc thiết kế tùy theo điều kiện đất đá tại khu vực thi công, đƣợc chia thành 3 loại đầu cắt: đầu cắt với đất đá mềm (Hình 1.10a), đầu cắt với đất đá pha trộn (Hình 1.10b) và đầu cắt với đá cứng (Hình 1.10c).
(a). Đầu cắt lằm trong đá mềm
(b). Đầu cắt lằm trong đất đá hỗn hợp
(c). Đầu cắt lằm trong đá cứng
Hình 1.10. Cấu tạo các loại đầu cắt [12]
Đặc biệt trong đất dính, hiện nay sau nhiều năm kinh nghiệm cơng ty Herrenknecht đã phát triển đầu cắt hình nón, có các vịi phun áp suất cao để làm sạch hệ thống ngăn ngừa sự bám dính gây tắt nghẽn hệ thống (Hình 1.11).
- 29 -
- Máy đào hầm loại nhỏ sử dụng hệ thống vận chuyển đất đá thải