غوص عميق في آلات ممل نفق لنفق الصخور

لقد أحدث ثورة فن وعلوم البناء تحت الأرض من قبل آلة النفق الممل (TBM). أصبحت هذه الأعجوبة الميكانيكية ، التي يشار إليها غالبًا باسم "الشامات" ، الحل المفرط لإنشاء أنفاق طويلة ودقيقة ، لا سيما عند مواجهة التحدي الهائل المتمثل في التمرين من خلال الصخور الصلبة.

تحدي هارد روك

يقدم نفق الصخور مجموعة فريدة من العقبات. تتطلب القوة الهائلة والطبيعة الكاشطة للأرض نهجًا مختلفًا عن النفق من خلال التربة الناعمة. في حين لا تزال طرق "الحفر والانفجار" التقليدية تستخدم ، إلا أنها غالبًا ما تكون أبطأ وأكثر خطورة وتسبب اهتزازًا كبيرًا في الأرض ، مما يجعلها غير مناسبة للمناطق الحضرية أو المشاريع التي يكون فيها الاستقرار الجيولوجي أمرًا بالغ الأهمية.

هذا هو المكان المتخصص آلة النفق الممل لنفق الصخور يأتي في تلقاء نفسه. مصممة لتحمل القوى المتطرفة ، هذه TBMs توفر طريقة أسرع وأكثر أمانًا وأكثر تحكمًا في الحفر. أنها تخلق وجه نفق نظيف ونظيف مع الحد الأدنى من الاضطرابات إلى كتلة الصخور المحيطة ، وهو أمر بالغ الأهمية لاستقرار النفق على المدى الطويل.

تشريح TBM ممل في الصخور

إن TBM محددة من الصخور عبارة عن قطعة هندسية معقدة ، تم تصميمها لسحقها وطحنها حتى من خلال أصعب الجرانيت. تشمل المكونات الرئيسية:

• رأس القطع: هذا هو الجزء الأكثر أهمية ، قرص دوار ضخم مثبت في مقدمة الجهاز. إنه مزود بقواطع قرص الصلب الصلبة - وليس الأسنان ، ولكن سلسلة من الأقراص المتداولات التي تطبق ضغطًا هائلاً على وجه الصخور. مع تدوير رأس القطع ، تكسر هذه القواطع الصخور ، مما تسبب في انهيارها في رقائق صغيرة.

• نظام الدفع: لتوليد القوة اللازمة ، تدفع الأسطوانات الهيدروليكية القوية رأس القطع للأمام. يتم تفاعل هذه الدفع إلى الأمام على جدران النفق أو ضد بطانة نفق مثبتة مسبقًا.

• نظام إزالة الوحل: تقع رقائق الصخور المحفورة ، والمعروفة باسم "Muck" ، في دلاء على رأس القطع ثم يتم نقلها إلى الجزء الخلفي من الجهاز. يتم ذلك عادةً عبر ناقل المسمار أو سلسلة من أحزمة النقل ، التي تحمل المادة من النفق.

• نظام القابض: تستخدم العديد من TBMS Rock ، وخاصة "مفتوحة" أو "Gripper" TBMS ، نظام القابض القوي. ترسخ هذه الآلات نفسها بجدران النفق مع وسادات هيدروليكية ، مما يوفر قاعدة مستقرة لدفع رأس القطع للأمام.

أنواع TBMs النفق الصخري

اختيار أ آلة النفق الممل يعتمد بشكل كبير على الجيولوجيا الصخرية المحددة. ليس كل الصخور هو نفسه. بعضها مختص ومستقر ، في حين أن التكوينات الأخرى قد يتم كسرها أو تحتوي على المياه الجوفية.

• TBMS الشعاع الرئيسي (Open TBMS): هذا هو النوع الأكثر شيوعا للصخور الصلبة والمستقرة. لديهم هيكل مفتوح خلف رأس القطع ، مما يسمح لأطقم بتثبيت البراغي الصخرية والشبكة والخرسانة لدعم جدران النفق مع تقدم الماكينة. هذا التصميم فعال للغاية ويوفر رؤية ممتازة للجيولوجيا.

• درع واحد TBMS: عندما تكون الصخرة أقل استقرارًا وعرضة للتشويش أو الانهيار ، فإن الآلة المحمية هي خيار أكثر أمانًا. يمتد الدرع ، غلاف فولاذ واقعي ، فوق جسم TBM ، ويحمي الطاقم والمعدات. هذا النوع من آلة النفق الممل يقوم بتثبيت مقاطع خرسانية ما قبل الصب لإنشاء بطانة دائمة خلف الدرع فور تقدمها.

• درع مزدوج TBMS: تجمع هذه الآلات بين أفضل الميزات لكل من التصميمات المفتوحة والدرع الواحد. يمكنهم العمل في وضعين: وضع "القابض" لصخرة مستقرة ووضع "محمي" للمناطق الأقل ثباتًا. الميزة الرئيسية للدرع المزدوج آلة النفق الممل هي قدرتها على تثبيت مقاطع النفق في وقت واحد مع عملية مملة في صخرة مستقرة ، مما يؤدي إلى معدلات تقدم عالية للغاية.

استمرار التطور آلة النفق الممل لقد جعل من الممكن معالجة مشاريع النفق الصخرية الصعبة والطويلة ، بدءًا من خطوط السكك الحديدية عبر الجبال وخطوط مترو الأنفاق العميقة إلى البنية التحتية للمياه والمنفعة الحرجة. مع استمرار المهندسين في دفع حدود ما هو ممكن ، سيبقى هؤلاء الجبابرة تحت الأرض في طليعة الهندسة المدنية الحديثة.