حفاری تمام مقطع TBM

صفحه 1:


صفحه 2:


صفحه 3:
مقدمه سیستم حفاری تونل در قرن بیستم رویکردی به سمت مکانیزه شنان.ذاشث:و حاصل لنماشين هاى مكانيزه حفارى تونل تمام مقطع“تى.بى.ام“ بود.اين ماشين ها در ربع آخر قرن بيستم به تكامل خوبى رسيدند و كم كم جاى روش هاى سنتى حفر تونل(مثل روش دستى,كله كاوى و لتش بارى...)را كرفته و تكنيك هاى حفر تونل را با سرعت هاى بالا و مشكلات كم تر به نمايش گذاشتند. 

صفحه 4:
تاریخچه نخستین سپر محافظ تونل» توسط سر مازک ایزامبارد بروتل در سال ۱۸۲۵ و برای حفاری تونل تیمز ساخته شد. اگرچه این ابتکار تنها به منظور ساخت یک سپر بوده و شامل ساختن یک دستگاه حفاری تونل کامل نبود؛ اما عملیات حفر تونل‌ها نیاز داشت که با استفاده از روش‌های استاندارد حفاری به سرانجام برسد. مشهور است که نخستین دستگاه حفاری ساخته ‎coat‏ هتری جوزف.ماوس یک. ذستگاه برش کوه بوده‌است: این دستگاه ذر, سال: ۵ به سفارش پادشاه ساردینیا و به منظور حفر تونل ریلی فرجوس از میان رشته کوه‌های آلپ. بین دو کشور فرانسه و ایتالیا ساخته شده بود. 

صفحه 5:
آشنایی با دستگاه حفر تونل TOO ‏یکی از مهمترین ماشین آلات حفر تونل می باشند که قادرند تینل را به‎ tunnel boring machine &. T.B.M ‏دستگاهای‎ ‎gall este JIB ange lw Ia a ‏صورت تمام مقط تکافل و گشتزش لین دشتگاه هازتبیب شده است که آهنگ بد‎ ايده امزوزه دز سنگ های نسبتا سخت نیز برای حفر تیثل از لین ماشین ها استفاده می کنند:بعد از:سال ها تلا ش و نناخت انواعی از این لوم ماين ها کوشش هی بعدی به مور ساخت ماشین هاي تام مقطمی بود ‎es alga‏ مبن شناختی قادر به حفر تینل باشد که آهنگ پیشرفت و تکامل در این زمینه در مقایسه با پیشرفت های اولیه لین ماشین ها محدود تر است. در واقع شروع این تحقیقات کوشش های رابیتز در سال ۱۹۵۷ میلادی برای ساخت ماشین هلیی بود که بتولند در سنگ های خیلی سخت نیز با راندمان معقول تونل حفر کند .در َن زمان به تدریج لین دستگاه ها سنگینتر و محکم تر شد ند و توان آنها نیز افزلیش یافت اما پیشرفت آنها در زمینه حفر سنك 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 سنكهاى آهكى سيليتى كه در بين آنها لايه هليى با مقاومت ۱۴۰ 11102 وجود داشت راضی کننده نبود. سر انجام ناخن هابه طور کلی تنها با استفاده از دیسک هاي حفا 

صفحه 6:
آشنایی با دستگاه حفر تونل ۲80" دستگاه حفاری تونل به انگلیسی 50۲1۴9 111886۱ ‎Machine‏ 4 تی‌بی‌ام که با نام مول به انکلیسی: ‎Molle‏ نیز شناخته می‌شود. دستگاهی است که برای حفاری تونل‌ها از آن استفاده می‌گردد. لین دستگاه با استفاده از یک سطح مقطع مدور قادر است در قشرهای خاکی و سنگی زمین حفاری کند. اين نوع از ماشین‌آلات توانایی ایجاد حفره در هر نوع زمینی» از سنگ سخت گرفته تا ماسه را دارد. قطر تونل‌هایی که این دستگاه ایجاد می‌کند در محدوده یک متر (با استفاده از میکرو-تی‌بی‌ام‌ها) تا نزدیکی ۱۶ متر (تی‌بیام‌های امروزی) قرار دارند. برای کندن تونل‌هلیی که کم‌تر از یک متر قطر دارند. به طور معمول, به جای استفاده از تی‌بی‌ام‌ها» از روش ساخت‌وساز بدون گودال یا حفاری افقی استفاده می‌کنند. 

صفحه 7:
آشنایی با دستگاه حفر تونل ‎TBM‏ دستگاه‌های حفاری تونل» به عنوان جایگزینی برای روش‌های حفاری و انفجار صخره‌ها و کندن زمین با دست مورد. استفاده. قرار می‌گیرد. تی‌بی‌ام‌ها مزایاییی همچون کاهش تعرض به زمین‌های مجاور و ایجاد دیوارهای نرم در تونل را دارند. این دستگاه به صورت قابل توجهی هزینه استرکشی تونل را کاهش می‌دهد که خود لین باعث شده برای استفاده در مناطق جه شدت شهرنشین مناسب باشند. ایراد عمده این دستگاه قیمت بالای آن است. تی‌بی‌ام‌ها برای استفاده در ساخت و سازها گران قیمت بوذه بو آنها را به سختی می‌توان جابجا کرد. 

صفحه 8:
نواع تی 2 را بر اساس ویژ آن ها می توان به موارد زیر تقسیم نمود: انواع تی بی ام ها را بر اساس ویژگی های آن ها می توان به موارد زیر تقسیم نمود: آستین بی ام:های سپزادار ‎canst eel‏ ‎HY‏ بی ام سپردار دوغایی ‎(Slurry Shield)‏ ۳-تی بی ام سپردار ای پی بی(8۳8) ۴-تی بی ام اکسکاویتور ۵-تی بی ام های صخره ای سخت عتی بی ام صخره ای باز ۷-تی بی ام صخره ای سپردار که خود به دو نوع زیر تقسیم بندی می شوند: * تی بی ام صخره ای تک سپره * تی بی ام صخره ای دو سيره تي بی ام های ترکیبی شکل : انواع ماشین‌های حفر تونل [۲] 

صفحه 9:
تجهیزات دستگاه تی بی ام ( (80۷1 ]و عملکرد این دستگاه تمامی دستگاه های تی بی ام دارای بدنه. جنك زنهاء صفحه حفار. ابزار برش: و جک های رانش صفحه حفار می باشند. زمانی که اقدام به استفاده از دستگاه تی بیلم (۲13۱۷) برای حفاری تول می کنید. تمامی مراحل باید از پیش برنامه ریزی شده باشد. مراحلی از جمله تایید جهت و مسیر صحیح. انجام پروسه حفاری. پروسه تخلیه مصالح. تقویت دیوارهه سیستم پایش هوایی و... را از پیش مورد بررسی قرار دهید تا بدانید طبق برنامه ریزی ‎Sebo‏ باید در چه زمانی و از چه تجهیزاتی استفاده کنید. پس از مونتاژ کامل دستگاه و تست نهایی دستگاه آماده شروع حفاری خواهد بود. آما در ابتدا باید بستر حفاری آماده شود. 

صفحه 10:
مروری بر انواع تونل ها طبقه بندی تونل ها: ۱- تونل های حمل و نقل ۳- تونل های صنعتی ۳- تونل های معدنی تفاوت تونل های حمل و نقل و تونل های معدنی: تونل های معدنی پس از استخراج معدن بصورت متروکه رها می شدند ولی تونل های حمل و نقل سازه هایی دائمی هستند و برای استفاده طولانی مدت طراخى مى. شوتد. 

صفحه 11:
Conventional and = Tenoetting تصویر بالایی تونل زنی مکانیزه با استفاده از ‎thm‏ هست که قسمت های.... (010) از دو بخش ماشین حفار و قسمت پشتیباتی تشکیل میشه) و تصوو پاییی تونل رنی ستی پااستتاده ار دریل سردم ‎Dump truck‏ و مته Concrete mixer truck 

صفحه 12:
پارامترهای عملکردی دستگاه ‎TBM‏ ساعت شیفت: بعضی پیمانکاران ۲۴ ساعته فعالیت دارند و وسایل مورد نیاز را حین عملیات تأمین می کنند. ساعت شیفت. کل ساعات کاری دستگاه بعلاوه زمان لحاظ شده جهت نگهداری و تعمیر می باشد. لذا کل ساعت شیفت برای یک پروئُه یا زمان حفاری توسط توسط دستگاه حفاری تمام مقطع تونل (تی بی ام) است یا مدتی است که کار نمی کند و تعمیرات و نگهداری رخ می دهد. در نتیجه: * ساعت شیفت- زمان حفاری با دستگاه ۲5۱۷ / فاصله حفاری شده * نرخ نفوذ: در زمان حفاری توسط دستگاه حفاری تمام مقطع تونل (/۲81) یک زمان سنج تمام مدت زمان عملیات را ثبت می نماید. در نتیجهه - مدتزمان‌حفاریب | مستگاه حفلریتسمام مقطع تونل/۷| 8 آ اف اصله حفاری‌شدم کار مفید:درصدی از ساعت شیفت است که در آن حفاری رخ می دهد و با لا شناخته می شود: * لا- ساعتشیفته ۱۰۰) مدتومان‌حفاریب | دستگاه حفلیتسمام مقطع تسونل | تسیسیلم) * كارايى بيشتر به نوع سنگ, شرایط تجهیزات, دقت در نگهداری, توانایی پیمانکاره شرایط پروژه و عوامل انسانی بستگی دارد. نرخ پیشروی (*۸۳): عبارت است از ساعت شیفت / فاصله حفاری شده سرعت تراش دادن *آم)): )حجم سنگ حفاری شده در واحد زمان حفاری با دستگاه (۲511) می باشد. سرعت تراش دادن متداول بين ۲۰ تا ۲۰۰ متر مکعب در هر ساعت حفاری با دستگاه ۲۳8۷ است. 

صفحه 13:
برای انتخاب نوع تی بی ام موارد بسیار زیادی را باید در نظر گرفت که به صورت اختصاری به شرح زیر می باشند: منحنی دانه بندی خاک نفوذ اب های زیر زمینی * کانی شناسی خاک‌استنگ مزایای استفاده از دستگاه تی بی ام: سرعت پیشروی بالا اندازه یکسان خاکهای حفاری شده معایب استفاده از دستگاه حفاری تی بی ‎pl‏ ‏مقطع دایره ای ثابت انعطاف پذیری محدود در برابر مشکلات زمین نیاز به سرمایه زیاد دارد نیز به زمان تجهیز طولانی تر نسبت به سایر ماشین آلات حفر تونل 

صفحه 14:
یسه ماشین آلات حفر تونل با یک دیگر: * هر کدام از ماشین آلات حفر تونل دارای معلیب و مزایلیی نسیت به بیک د؛ باشند. 5 مر ال اقنسه أب سافرى (لات‌را نا یک دنگرمقاینبه می ‎poles‏ مزایای استفاده از کله گاوی نسبت به تی بی ام : * قیمت کله گاوی نسیت به تی بی ام بسیار کمتر می باشد. * پیشروی آسان * امكان تغيير شكل و قطر مقاطع * عملکرد مناسب در لایه های سخت متناوب مزایای ماشین در مقایسه با روش آتشباری: * امکان سرعت پیش روی بالاتر بالاتر بودن ايمنى و مطلوب بودن شرایط کاری امکان نفوذ کمتر آب های زیر زمینی استفاده کمتر از کارگر کاهش وسائل نگهداری 

صفحه 15:
este all ‏دکتر وحید شاه حسینی - مهندس امید امیری نقاله حلزوئل! شک‎ 

صفحه 16:
کفشک مها - زان خرکت روبه جلوي دستگاه. وظيفة نگهداري دستگاه را عهده دارند و به عنوان تکیه گاه عمل می هلا در سیستم هاي به طور خلاصه سیستم پشتیبانی این ماشین ها می تواند شامل موارد زیر باشد: + نوار نقالة براي حمل تودة خرد شده به ماشین باربري * سیستم ریل دوتایی با ماشین باربري (براي تونل هاي بزرگ مقطع) ‎٠‏ خط تهوية تلسکوپی, فن ها و سیستم تمیز کنندة هوا * واحد توان هیدرولیکی, مبدل و کابل ریلی * حفار چال براي نصب بولت و واحد تأمین کنندة توان اين عملیات ايل بن ل امون :ماين :وريه حالت عمودير محور آنث::يه«صورت:دويبه دو :ودر امتداد.هم قرا نكزفقه اند: برش مهندم ها- -15 0131616 پیشانی برشی!3آبا آرایشی از برش دهنده ها مجهز شده است که بستگی به شرایطی که تونلسازي در آن صورت می یرو با رد 

صفحه 17:
برش دهنده های ‎SR‏ برش دهنده ها یا سرمته های چنگکی برای تونلسازی در زمین های نرم و در بعضی مواقع كه زمين هاى نرم داراى ميان لايه هايى از سنك ها يا زمين های سقت یا سخت هستند: مناسب می باشند. اگر شرایط سنگی سخت باشد برش دهنده های چنگکی بر روى ياتاقان هليى با ظرفیت بالای تحمل بار نصب می شهند وحرکت غلتشی راندمان بهتری دارند. 1 

صفحه 18:
(Disk Cutter) Sigel ‏برش دهنده‎ دیسک های ساده ای با یک لبه برشی تیغه ای یا شمشیری هنتجد که قلبل تفونض ‎apy atl: ceo‏ منوزت دو یا استه دیتبکه ساخته امی. شوند. مکائیزم حفر دیسک ابحاد شیاری در سنگ:و سپس اعمال نیروی برشی برای خرد کردن برآمدگی های حاصل از إيجاد شيار مى باشد. سنگ هلیی که مقاوست فظارى كك محوری بیش از ۱۷۵ مگاپاسکال دارند را می توان به راحتی با لین برش دهنده ها برش داد. در سنگ های دارای سایندگی زیاد مشکلاتی در استفاده از این برش دهنده ها پیش می آید. 

صفحه 19:
(Roller Cutter) ‏برش‌دهنده‎ ش دهنده هاي غلتشی داراي دو نوع اصلی هستند: ۱- نوع دندانه ای نوع دندلنه ای موجب خرد شدن سنگ تحت نفوذ موضعی ایجاد شده می شود. نفوذ موجب تشکیل خرده سنگ و لب پریدگی در سنگ های مجاور دندلنه ها تحت تاثیر تنش های کششی و برشی و در نتیجه شکستگی های متعاقب آن می شود. ۲- نوع کاربید تنگستنی نوع کاربید تنگستنی در مواردی استفاده می شود که ویژگی های ساییدگی سنگ. اجازه استفاده از برش دهنده های دندانه ای را در این نوع. خرد کردن سنگ ناشی از عمل ساییدن است 

صفحه 20:
مقايسه لنيلع ماشيزها حفر تونل)118101ر دوق مت وا ای ام وهی رت وی انوع ماشس حفر ترئل Open TBM sit Sd Single Shield TBM Double Shield TBM Up ‏هزيته سرمايه كقارى بای‎ نیت کارت تن امکان کار در زمبهای ریزشی ۲ امکان کترلنقوز تعب همزمانتتهداریتهابی سکلمتی مان کار در زسنهای ريزشی و مقاوم تصب ‎le IB ole‏ سكنت لد ری بشت سككاخت هسؤمان با بجر أضافه حدن هزه تكهدارى موقت بد يروز ؟. اضافه عدن زمان يتن ريزى به منات زمان قرخ ييشروى ككمتر أن تسبت به دو تو Ye در مواببهة يا هسكرانى زياد زمين و يديده ‎Pod‏ ‏۲ تبز به كارخائه سكسنت ۳ یه ماه گذاری با 

صفحه 21:
تقسیم ۱۵۳۱06 807۱09 ۲۳6۱ ( ۲.8.0 ابر حسبسپر : بندعماشین‌های ‎pat) Single Shield T.B.M 2‏ لمکان‌حفارییو نصب _ 1 8:۸0 0060 (مناسبب راوسنگیا خاکغیر سسنا لبدارا ‎ ‎ ‎(4) Shiold; (2) thrust cylinders; (3) segmental ‏3. الا.8 .1 لاع أط5 عاطناه0 (حفارئهم زمانيو نصبسكما ‎ 

صفحه 22:


صفحه 23:
دستگاه های با قابلیت حفاری تونل بزاساس مقاومت و درزة:دارف: hy Haye] =e ‏یت تفای تک ستوی‎ ae in| 

صفحه 24:
صفحه حفار, کاترهد ۲ 3 "هم ی کمی مخروطی و یا به شکل دایره ای بر و یا ستاره ای باشد. نیروهای موردنیاز یرای حفاری به وسیلة چرخش تأمین مى شود. نيروهاى عمودى نيز از رلنش دستكاه به وسيلة جک های رانش که تعداد آنها معمولاً ۵ عدد است فراهم می شود. گاهی نیز صفحه حفار مرکب از تعدادی صفحه کوچکتر دایره ای است که بر روی هر یک از ن ها ابزر حفاری تصب شده است- و این صفحات کوچک به طور مجزا می چرخند و مقطع توئل به کمک مجموعه آن ها حفر می شود. کاترهد دارای ۴۴ عدد دیسک کاتر ۱۷ * میباشد که ۴ عدد از آنها دوقلو و ۳۶ عدد دیسککاتر تکی دو تیغه است. 

صفحه 25:


صفحه 26:
حداکثر ظرفیت بارگذاری دیسک کاترهای 7 برابر 25011 بوده که برای حفاری سنگ تا مقاومت ‎Mpa ODD‏ به کارگرفته می شود. Disc Cutter 17 inch hia ial Compressive Strength= 300 Mpa Uniaxial Compressive Strength= 250 Ubi iat Compressive Strength= 200 Mpa —Ubizx iat Compressive Strength= 150 5 6 7 Penetration (mm/rev) 

صفحه 27:
فاصله داری دیسک کاترها در کاترهدهای دستگاههای ۳ که مناسب حفاری در سنگ نیست تنها برای مقابله با وجود بولدر در خاک طراحی شده اند. فاصله لبزار برشی در برخی نقاط به علت توزیع بازشوها حتی به 2006۳0۳0-۱۵۰ می رسد 

صفحه 28:
استحکام استاتیکی کاترهد از لحاظ تنش و تغیر شکل حداکثر تتش درسازه کاترهد:526 ۲۱۶۵ 

صفحه 29:
پر کردن چمبر با مصالح حفاری جهت مقابله با ورود آب و گاز ‎fem =‏ لیب ‎٩۳‏ 

صفحه 30:
TBM> Slos پیشانی برشی ‎WD‏ تاج حفار مجهز به برش دهنده های مناسب) عمل اصلی را اتجام می دهد. پیشانی برشی معمولا با سرعت ثابتی می چرخد و به وسیله نیروی فشاری پشت ماشین که توسط سیستم هیدرولیکی تامین می شود و نیز جک هلیی که خود در شکل های زیر آورده شده 3 سیستم را به دیواره تونل محکم کرده. به داخل جبهه کار فشار داده می شود. سیکل کاری است. ۱- سیلندرهای نگهدارنده در حالت تکیه به دب تونل (شروع حفاری) یک مرحله حفاری و توقف برای جابجایی بدنه اصلی جهت شروع مرحله بعدی. 

صفحه 31:
۳- سيلندهاي ابتدا و انتهاي رت دستكاه براي ايجاد .توازن از محل خارج شده و سپس سيلندرهاي نگهدارنده آزاد شده و بدنه خارجی به آهستگی به پشت سرمت يح 2 ۲- ماشین در حالت توازن کامل با استفاده از جک هاي ان 

صفحه 32:


صفحه 33: