T.B.M یا tunnel boring machine یکی از مهمترین ماشین آلات حفر تونل
می باشند که قادرند تونل را به صورت تمام مقطع حفر کنند.
تکامل و گسترش این دستگاه ها سبب شده است که آهنگ پیشروی تونل ها در حد قابل توجهی افزایش یابد. امروزه در سنگ های نسبتا سخت نیز برای حفر تونل از این ماشین ها استفاده میک کنند.
بعد از سال ها تلا ش و ساخت انواعی از این نوع ماشین ها کوشش های بعدی به منظور ساخت ماشین های تمام مقطعی بود که شرایط سخت زمبن شناختی قادر به حفر تونل باشد که آهنگ پیشرفت و تکامل در این زمینه در مقایسه با پیشرفت های اولیه این ماشین ها محدود تر است. در واقع شروع این تحقیقات کوشش های رابینز در سال 1957 میلادی برای ساخت ماشین هایی بود که بتواند در سنگ های خیلی سخت نیز با راندمان معقول تونل حفر کند.
در آن زمان به تدریج این دستگاه ها سنگینتر و محکم تر شد ند و توان آنها نیز افزایش یافت اما پیشرفت آنها در زمینه حفر سنگ های محکم کند است. به عنوان مثال عملکرد نوعی از این دستگاه ها که مجهز به هر دو سیستم برش ناخنی و دیسکی بود برای حفر در سنگهای آهکی سیلیتی که در بین آنها لایه هایی با مقاومت140mpa وجود داشت راضی کننده نبود. سر انجام ناخن ها به طور کلی حذف شد و حفر تونل تنها با استفاده از دیسک های حفار ادامه یافت.
قطر آن 4,30 متر و طول دستگاه اصلی 7,5 متر و با احتساب قسمت پشتیبانی و تدارکات طول آن برابر 80 متر است. این دستگاه از نوع EPB کامل است که براحتی قادر به کار در زیر عمق آب است.
طول قسمت سر مته و پوسته فوروارد ، 2,60 متر است و 8 دریچه کنترلی دارد که با باز کردن آنها مواد حفاری شده از سینه تونل از این دریچه ها به نوار نقاله هدایت می شود. سر مته ، بوسیله سه موتور برقی اصلی که قدرت هر کدام حدود 300 کیلو وات است و 16 پیستون یا جک به قدرت هر کدام 125 تن جمعا" 2,000 تن به حرکت در می آید.
◄ تقسیم بندی ماشین های t.b.m :
1. open t.b.m
2. single t.b.m
3. d.s t.b.m
این دستگاه در ضمن حرکت دورانی بوسیله جک ها با فشار زیاد به جلو رانده می شود. نتیجه این دو حرکت ، کندن خاک از سینه تونل است که از طریق دریچه ها به نوار نقاله هدایت می شوند. پوسته ایستگاهی که بعد از سر مته برش قرار دارد محل استقرار اپراتور ماشین حفار می باشد. دستگاه تئودولیت ، کامپیوتر و تمام شاسیها و کلیدهای ماشین حفار در این قسمت تعبیه شده است.
آخرین قسمت اصلی ، شیلد انتهائی نام دارد. دستگاه نصب کننده قطعات پیش ساخته بتنی و پوشش داخلی تونل در این قسمت قرار دارد. مجموع طول این سه قسمت ، 7,5 متر و وزن ماشین حدود 230 تن می باشد.
خاکها و مواد حفاری شده از سینه تونل از طریق دریچه های کنترلی که در کنار سر مته های حفاری تعبیه شده اند به نوار نقاله اولیه که طول آن حدود 9 متر است هدایت می شود و بعد بوسیله نوار نقاله انتهائی که طول آن حدود 30 متر است به واگنهای حمل خاک ریخته می شود. این واگنها خاکها را به خارج تونل برده و آنها را در محل مخصوصی تخلیه می کنند. خاکهای دپو شده بعدا" بوسیله کامیون به خارج کارگاه حمل می شوند.
پس از حفر1,20 متر طول که حجم خاک آن حدود 15 متر مکعب و زمان اجرای آن حدود 20 دقیقه است ، عملیات حفاری متوقف شده و قطعات پیش ساخته بتنی که در کارگاه دیگری تولید و با تریلی به محل حفاری حمل شده ، توسط واگنهای مخصوص حمل SegmentCar به داخل تونل و جلوی دستگاه برده می شوند.
سپس این قطعات پیش ساخته به ترتیب توسط دستگاه حمل کننده یا Erector،که قادر است 360 درجه حول محور خود بچرخد در جای خود قرار گرفته و بلافاصله بوسیله پیچ و مهره های قوسی شکل به قطعات نصب شده قبلی متصل و تثبیت می گردند.
هر رینگ بتنی از 5 قطعه پیش ساخته بتنی نوع A,B,C و یک قطعه کوچک بتنی نوع K یا Key تشکیل شده است. قطعات اصلی در محور 675 درجه و قطعه کلید شامل 225 درجه است و به همین جهت ، با تغییر موقعیت نصب قطعه کلید ، می توان جدار تونل را در مسیر مستقیم یا قوسی پوشش نمود.
ضخامت قطعات بتنی 25 سانتی متر و عرض آنها 1,20 متر است. با توجه به اینکه حفاری 4,30 متر ، قطر داخلی تونل 3,70 متر و قطر خارجی 4,20 متر است بنابراین بین قطر حفاری و قطر خارجی تونل ، پس از نصب قطعات به فاصله 5 سانتی متر فضای خالی باقی می ماند.
این فضا بوسیله دوغاب سیمانی با فشار پمپ از دستگاه تانکر مخصوص و از طریق سوراخهای مخصوصی که در وسط قطعات پیش ساخته تعبیه شده ، به پشت قطعات تزریق و پر می گردد. دوغاب سیمان یاد شده در خارج تونل تهیه و سپس بوسیله پمپ به تانکر مخصوص تخلیه می گردد.
دور هر قطعه پیش ساخته بتنی ، یک نوار لاستیکی آب بند یا Gasket قرار داده می شود بطوریکه با نصب قطعات در کنار یکدیگر هیچگونه درز یا فاصله ای در محل اتصال آنها پیدا نمی شود و آب نمی تواند به خارج از تونل نفوذ نماید.
پس از عملیات نصب ، حفاری تونل مجددا" شروع و عملیات ساخت تونل دنبال می گردد. ماشین حفار بطور معمولی در دو شیفت کار می کند ، و بطور متوسط روزانه 20 رینگ یا 24 متر طول تونل حفاری و قطعات پیش ساخته آن نصب می شود. در حالت معمولی ، ماشین در هر 55 دقیقه ، 1,20 متر حفاری و قطعات پیش ساخته بتنی را نصب می کند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 20 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلودمقاله TBM از مهمترین ماشین الات حفر تونل
