Bagaimana Mesin Terowongan Sebenarnya Bekerja Ratusan Kaki di Bawah Tanah?

SEBUAHnatomi dan Rekayasa Mesin Pengeboran Terowongan

A Mesin Bor Terowongan (TBM), sering disebut sebagai "tahi lalat mekanis", adalah alat berat canggih yang dirancang untuk menggali terowongan dengan penampang melingkar melalui berbagai lapisan tanah dan batuan. Tidak seperti metode pengeboran dan ledakan tradisional, TBM menawarkan keuntungan dalam membatasi gangguan pada tanah di sekitarnya dan menghasilkan dinding terowongan yang mulus. Mesin tersebut terdiri dari kepala pemotong berputar yang memecah permukaan batuan atau tanah, sistem dorong untuk mendorong mesin ke depan, dan roda gigi belakang yang memudahkan pembuangan kotoran dan pemasangan lapisan terowongan permanen.

Komponen Inti TBM

• Kepala pemotong: Cakram yang menghadap ke depan dilengkapi dengan pemotong tungsten karbida atau pemotong cakram yang dirancang untuk menggiling formasi geologi.
• Perisai: Silinder baja pelindung yang mencegah bumi di sekitarnya runtuh ke dalam mesin saat lapisan terowongan sedang dipasang.
• Silinder Dorong: Dongkrak hidrolik yang menekan segmen beton yang dipasang sebelumnya untuk mendorong alat berat maju.
• Sistem Konveyor: Konveyor sabuk atau sekrup yang mengangkut material galian (kotoran) dari depan mesin ke belakang untuk dibuang.

Jenis TBM Khusus untuk Beragam Kondisi Geologi

Pemilihan mesin terowongan yang tepat sangat bergantung pada kondisi tanah, seperti batuan keras, tanah liat lunak, atau pasir yang mengandung air. Insinyur harus melakukan survei geologi ekstensif sebelum menugaskan TBM yang dibuat khusus. Misalnya, mesin Keseimbangan Tekanan Bumi (EPB) ideal untuk tanah lunak dan kohesif, sedangkan TBM Perisai Bubur lebih cocok untuk tanah tidak stabil dengan tekanan hidrostatis tinggi.

Siklus Operasional Penggalian Bawah Tanah

Pengoperasian TBM merupakan siklus penggalian dan pelapisan yang berkesinambungan. Saat kepala pemotong berputar dan mesin bergerak maju, segmen beton pracetak diangkat ke tempatnya oleh lengan erector vakum di bagian belakang pelindung. Segmen-segmen ini dibaut menjadi satu untuk membentuk cincin lengkap, yang menjadi struktur permanen terowongan. Setelah cincin selesai dibuat, silinder dorong mendorong cincin baru untuk memulai langkah penggalian berikutnya. Proses ini memungkinkan pembuatan terowongan berkecepatan tinggi, seringkali mencapai 10 hingga 15 meter per hari tergantung pada diameter dan lingkungan.

Panduan dan Navigasi yang Presisi

Mesin terowongan modern menggunakan sistem panduan laser canggih dan GPS untuk mempertahankan lintasan yang tepat. Operator memantau posisi alat berat dari kabin kontrol yang terletak di dalam TBM, memastikan bahwa penyimpangan dari keselarasan yang direncanakan tetap dalam milimeter. Ketepatan ini sangat penting dalam lingkungan perkotaan di mana alat berat harus bernavigasi di antara fondasi bangunan, jalur kereta bawah tanah, dan pipa utilitas yang ada tanpa menyebabkan penurunan permukaan.

Keuntungan Lingkungan dan Keselamatan dari Tunneling Mekanis

Peralihan dari penggalian manual ke teknologi TBM telah meningkatkan standar keselamatan secara drastis dalam industri konstruksi. Karena alat berat ini menyediakan pelindung baja yang berkesinambungan bagi pekerja, risiko keruntuhan hampir dapat dihilangkan. Selain itu, dampak lingkungan berkurang melalui pembuangan kotoran yang terkendali dan penurunan polusi suara dibandingkan dengan konstruksi di permukaan. Sistem loop tertutup pada TBM Slurry juga memungkinkan daur ulang cairan pengeboran, menjadikan prosesnya lebih berkelanjutan untuk proyek infrastruktur jangka panjang.

• Getaran permukaan yang berkurang melindungi bangunan bersejarah di pusat kota.
• Pemasangan segmen otomatis meminimalkan pekerjaan manual di zona berisiko tinggi.
• Logistik yang efisien melalui penggunaan perlengkapan tambahan memastikan lokasi kerja yang bersih.