دستگاه TBM و حفاری تونل ها

حفر تونل همانطور که انتظار می رود و از نامش پیداست پروژه ای غول آسا می باشد که برای اجرای آن به دستگاه های حرفه ای و پیشرفته نیاز است. یکی از دستگاه های پر کاربرد در حوزه حفر تونل دستگاه TBM می باشد. در واقع زمانی از دستگاه حفاری TBM برای حفر تونل استفاده می شود که روش های معمول و متداول همچون حفاری چال زنی و آتش باری از لحاظ اقتصادی دارای صرفه نباشد. چنانچه حفر تونل های طویل مد نظر باشد و نیاز به سرعت پیشروی بالایی وجود داشته باشد سراغ این ماشین ها باید رفت. در ادامه قصد داریم توضیحات بیشتری پیرامون دستگاه TBM ارائه دهیم بنابراین با ما همراه باشید.

برای دریافت انواع خدمات مربوط به دریل واگن حفاری با کارشناسان ما در پارس راک در ارتباط باشید.

حفاری تونل ها با دستگاه TBM

دستگاه TBM که نام کامل آن Tunnel Boring Machine می باشد دستگاهی قابل حمل است که برای حفاری تونل های طویل مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه را می توان در شرایطی که موقعیت زمین شناسی در حالت ایده آل قرار داشته باشد استفاده نمود. این دستگاه برای حفاری در زمین های سنگی و خاکی استفاده می شود. از دستگاه TBM در واقع در حفر تونل هایی استفاده می شود که دارای قطر بیش از یک متر هستند. حرکت دورانی مته ها موجب پیشروی در عمق سنگ و خاک و شکل گرفتن فرآیند حفاری خواهد شد.

برای دریافت انواع خدمات مربوط به جامبو دریل حفاری با کارشناسان ما در پارس راک در ارتباط باشید.

مزیت استفاده از دستگاه TBM در حفاری تونل

روش های سنتی برای حفر تونل عبارت بودند از مته زنی، روش آتش باری و انفجار. این روش ها باعث حفر تونل به شکلی نامنظم و بی قاعده می شدند. علاوه بر این محیط اطراف تونل نیز دستخوش چالش هایی می شد که در اثر اجرای این روش ها رخ می داد. اما در روش حفاری تونل با استفاده از دستگاه TBM چنین چالش ها و مشکلاتی وجود ندارد. علاوه بر این هزینه حفاری نیز به شکل قابل توجهی کاهش پیدا می کند.

برای خرید دریل واگن با کارشناسان ما در پارس راک در ارتباط باشید.

از دستگاه TBM در کدام پروژه های حفاری تونل استفاده می شود؟

دستگاه TBM یک دستگاه گرانقیمت در حوزه حفاری تونل می باشد. بنابراین هزینه استفاده از آن نیز هزینه ی بالایی ست و ترجیحا از آن برای پروژه های عظیم و گسترده استفاده می شود. پروژه های کوچک را بهتر است با روش های سنتی حفاری راه اندازی کرد. از طرفی دستگاه TBM قابلیت جابجایی زیادی ندارد و دستگاهی غول آسا می باشد بنابراین استفاده از آن تنها در زمانی منطقی می نماید که هدف اجرای تونل های طویل و پروژه های حفاری بزرگ باشد. در چنین شرایطی هم هزینه های اجرای پروژه کاهش پیدا خواهد کرد و هم زمان اجرای آن کوتاه تر خواهد شد. از طرفی هزینه های بالای جابجایی و استفاده از دستگاه TBM نیز در این صورت جبران خواهد شد.

ساز و کار حفاری تونل توسط دستگاه TBM

دستگاه TBM قادر است از قطر 1 متر تا بیش از 14 متر حفاری کند. قطر حفاری این دستگاه با توجه به میزان سختی سنگ های منطقه متفاوت خواهد بود. سرعت چرخش و دوران دستگاه TBM در دقیقه چیزی در حدود یک تا ده دور می باشد. سرعت چرخش این دستگاه نیز بستگی به میزان نرمی یا سختی خاک منطقه دارد. این دستگاه قادر است خرده های خاک و سنگ را به سادگی در حین حفاری از داخل تونل خارج کند.

از مواد استخراج شده عمدتا برای ساخت بتن جهت اجرای فازهای بعدی پروژه استفاده می شود. این دستگاه تونل را به شکل تمام مقطعی حفر می کند و بدین سان سرعت و روند پیشروی حفاری را افزون می نماید. جهت حفاری تونل با دستگاه TBM در ابتدا دستگاه را در محل حفاری مستقر می سازند. سپس چنگ زن ها به دیواره ها فشار وارد می کنند و در حالی که جک عقبی به سمت بالا قرار گرفته عملیات حفر صورت می پذیرد. صفحه حفاری در حدود 2 تا 3 متر پیشروی می کند و جهت استقرار مجدد دستگاه جک قبلی باز می شود. در این مرحله مواد حفر شده تخلیه می شود و ابزار برش تعویض می گردد.

برای اورهال جامبو دریل با کارشناسان ما در پارس راک در ارتباط باشید.

دستگاه TBM شامل چه قسمت هایی می باشد؟

پیش از هر چیز باید گفت که دستگاه TBM دارای سه دسته بندی مختلف می باشد که شامل Open TBM، Single TBM و DS TBM می باشد. این دستگاه به طور عمده از قسمت هایی شامل بدنه، صفحه حفاری، ابزار ابرش، چنگ زن ها و جک های رانش صفحه حفاری تشکیل شده است. در ادامه هر کدام از این بخش ها به اختصار معرفی شده است.

• بدنه دستگاه TBM

بدنه دستگاه TBM در واقع همان محور اصلی دستگاه می باشد که به آن شاسی دستگاه نیز گفته می شود. تمام اجزای TBM شامل صفحه حفار، الکتروموتور، سیستم هیدرولیک  و ابزار برش روی این بدنه قرار دارند.

• صفحه حفار دستگاه TBM

آنچه که در عملیات حفاری تونل وظیفه خرد کردن سنگ ها را به عهده دارد صفحه حفار می باشد. ابزار برش روی صفحه حفار تعبیه می شود و چرخش دورانی صفحه منجر به خرد شدن سنگ ها خواهد شد. صفحه حفار دارای ساختارهای گوناگونی می باشد. ساختار ستاره ای، مخروطی و مسطح از جمله متداول ترین اشکال صفحه حفار است.

برای تعمیر جامبو دریل با کارشناسان ما در پارس راک در ارتباط باشید.

• ابزار برش دستگاه TBM

ابزار برش مورد استفاده در دستگاه TBM دارای انواع مختلفی می باشد که این انواع عبارتند از ابزار برش اسکنه ای، ابزار برش مخروطی، دیسک های برش شامل دیسک نگین دار و دیسک مرکب، غلتک ها، قسمت برش مرکزی، قسمت برش میانی و قسمت برش محیطی.

چنگ زن ها نیز شامل چنگ زن جلویی و چنگ زن عقبی می شوند. از دیگر قسمت های دیگر دستگاه TBM نیز می توان به سیستم بارگیری و تخلیه، بازوی نصاب و جک های رانش صفحه حفار اشاره کرد.

مواد حفر شده توسط دستگاه TBM چگونه تخلیه می شود؟

مواد حفر شده توسط دستگاه TBM توسط یک سیستم ویژه و از طریق نوار نقاله تعبیه شده درون ماشین حفاری به قسمت بیرون رانده می شوند. این مواد بعد از حفر جمع آوری می شوند و از طریق تعدادی سطل که در کنار صفحه حفار تعبیه شده به واسطه نوار نقاله داخلی از منطقه حفاری خارج می شوند. به طور معمول محدودیتی بابت حجم و میزان این مواد برای انتقال آن ها وجود ندارد با این حال باید توجه داشت که حجم مواد حفر به قدری نباشد که در نوار نقاله گیر کند. برای جلوگیری از بلند شدن گرد و خاک و جذب غبارهای حاصل از حفاری مواد نرم، پرده هایی در کنار صفحه حفاری تعبیه می شود که این ریزگردها را از طریق اسپری آب جذب می کند.

برای اجاره دریل واگن با کارشناسان ما در پارس راک در ارتباط باشید.

نتیجه گیری

برای انجام عملیات حفاری تونل توسط این دستگاه در ابتدا باید خاک برداری از سطح آغاز شود و این فرآیند به قدری پیشرفت کند که به بستر سخت و سنگی زمین برخورد کنیم. دستگاه TBM دارای قطر های مختلفی به منظور حفاری تونل با ابعاد مختلف می باشد. عملیات سخت سازی در اطراف دهانه تونل و عملیات تقویت دیواره در دهانه داخلی نیز شامل فرآیند آماده سازی حفاری می شود. بعد از خاک برداری و ترانشه ریل گذاری آغاز می شود ابزار برش روی نقطه حفاری قرار می گیرد و عملیات حفاری آغاز می شود.