مقایسه انواع ماشین های حفر تونل (tbm)

[Rasa446]

[s30yavash]

مطلب يا مقاله اي در مورد اين ماشينها ندارين ؟

[Nafas]

مطلب يا مقاله اي در مورد اين ماشينها ندارين ؟

باسلام
خیلی خوش اومدید

امیدوارم مطلب زیر جوابگوی شما باشد

مشخصات ما شین های حفاری موجود بسیار متنوع هستند.موارد کاربردی آنها بیشتر به سبب جنس ابزار وقدرت موجود محدود است.اگر بازده آنها کم با شد ویا بازار آنها زود ساییده شود محدودیت اقتصادی خواهند داشت.

انواع ماشینهای حفاری تونل:
در عمل ما شینهای حفاری در سنگ را به دو دسته بزرگ تقسیم بندی کرده اند:یکی ماشینهایی که تمام مقطع را حفر می کنند که T.B.M(tunnel boring machine) نامیده میشوند،دوم ما شینهایی که نقطه به نقطه عمل میکنند که B.T.M(boom type machine)نامیده می شوند.
ماشینهای حفاری تونل تمام مقطع:
این ما شینها تمام مقطع را در یک دفعه مورد حفاری قرار میدهند معمولا ماشینهای تمام مقطع در جلو یک صفحه دایره ای شکل دارند که قطر آن به طور محسوس مساوی قطر تونل ا ست وحول محوری که منطبق بر محور تونل است می چرخد. روی این صفحه که صفحه حفاری نامیده میشود ابزارهای سنگ کنی کا رگذارده شده است .
برای خرد کردن زمین وپیش بردن ما شین حفاری ، باید فشارهای زیادی به ابزارهای کار وارد شود.اگر زمین سنگ سخت با شد وتونل نیاز به پوشش گذاری در حال پیشرفت نداشته باشد،ما شین حفاری مستقیما به وسیله کفشکهای خود به جدار قسمت حفاری شده متکی میگردد.
اگر زمین سست باشد لازم است یک حلقه واکنشی که در تمام سطح جدار خود که به زمین اتکا داشته با شد به کار برد تا جکهای طولی که صفحه گردان را به جلو میرانند به آن متکی گردند این حلقه معمولا پوشش پیش ساخته ای است که با پیشروی ما شین به تدریج نسب می شود.قطعات سنگ کنده شده توسط ابزارها جمع آوری شده وبا تسمه نقاله در واگنهای قطار بار کش بارگیری می شوند.
ماشین های حفاری مجهز به چرخکهای تراش MOLETE)) متعدد از فولاد سخت می باشند ای چرخکها یا دست کم آنهایی که از توان کافی برخوردارند،در سخت ترین سنگها نیز کارگر افتاده آنها خرد میکنند.
از این نوع دستگاه میتوان به مدلهای تونل کن رابینز مدل 189229وتونل کن ژاروا مارک 30با قطر 9.80 متر (اطلس کوپکو)
نام برد.

ماشینهای حفاری موضعی :
ماشین های حفاری موضعی که هر بار قسمتی از مقطع را در میاورندمستقیما از روی کار کارگر معدنچی اقتباس شده اند. سر دستگاه که نسبت به تمام مقطع تونل کوچک است ،مجهز به سر کلنگ های ویژه میبا شد این سر در انتهای بازوی متحرکی قرار دارد ودر نتیجه امکان کندن تدریجی تمام مقطع فراهم است بازوها وعوامل حفاری بر یک شا سی خودرو که غالبا چرخ زنجیری است سوار شده اند.
ماشینهای حفر موضعی برای اینکه در تمام سطح مقطع کار کنند،باید بتوانند از جای خود به مقدار لازم حرکت نمایند،تا ا نتخاب نقطه کندن سنگ در تمام جبهه کار میسر با شد با این ماشینها دسترسی به جبهه کار همیشه مقدور است وعلاوه بر این کندن هرگونه مقطعی بوسیله این دستگا هها ممکن میبا شد.
تجربه نشان مید هد که کار با این ماشینها که مجهز به سر کلنگ میبا شندباید محدود به سنگهایی با سختی متوسط باشد.
از این دستگاهها میتوان به مدل تونل کن بوییگ BT480 اشاره کرد

مقایسه ماشین حفاری تمام مقطع با موضعی: یک ما شین حفاری تمام مقطع سرمایه گذاری مهمی را ایجاب می کند در حالی که ماشین حفاری موضعی نیاز به سرمایه کوچکتری دارد باید به این نکته نیز توجه شود ماشین حفاری موضعی قدرت کمتری نسبت به ماشین های حفاری تمام مقطع دارد علاوه بر این ها سرعت اجرا در ماشینهای تمام مقطع نسبت به ماشین های موضعی بیشتر میباشدوتنها مزیتی که برای ماشینهای موضعی میتوان نام برد توانایی حفاری در مقا طعی با شکلهای گوناگون میبا شد.

[Nafas]

Tbm‌هاي غير دايره‌اي قرن بيست و يکم

استفاده از ماشين‌هاي حفار بزرگ با قطر بيش از 14 متر، نتيجه رشد و توسعه سريع ماشين‌هاي حفار تمام مقطع تونل مي‌باشد. اين توسعه عظيم در اغلب کشورهاي صنعتي جهان، به خصوص آلمان و ژاپن اتفاق افتاده است. در کشور اسلواکي نيز، سرمايه‌گذاري‌هاي خصوصي در زمينه مذکور، نقش بسيار مهمي را در اين روند بازي مي‌کند. توسعه ماشين‌هاي حفار تمام مقطع بر اساس طرحي از روش تونلسازي اتريشي و با هدف دستيابي به حفاري مقاطع ايده‌آل در هر پروژه، انجام شده است که در متن زير به طور کامل بررسي مي‌شود.

مقدمه
امروزه ماشين‌هاي حفار با قطرهايي بيش از 14 متر در اغلب پروژه‌ها استفاده مي‌شوند. به عنوان‌ مثال در پروژه مادريد در اسپانيا، يک سپر حفار از نوع فشار تعادلي زمين (epb) با قطر 2/15 متر ساخت شرکت هرنکشت آلمان، در پروژه تونل آبشار نياگارا در کانادا، يک دستگاه tbm با قطر 4/14 متر مخصوص حفاري در سنگ‌هاي سخت، ساخت شرکت رابينز، در سوئيس، يک ماشين tbm به قطر 4/14 متر ساخت شرکت ويرث و در هلند نيز يک دستگاه tbm به قطر 87/14 متر ساخت شرکت فرانسوي nfm ، به کار گرفته شده است.
يکي از مشکلات موجود در حفاري تونل‌هاي راه و راه‌آهن با 2 يا 3 لاين، توسط ماشين‌هاي بزرگ حفار تمام مقطع دايره‌اي، حفاري در بخش پاييني مقطع تونل مي‌باشد. از طرفي تمام طول تونل‌هاي حفر شده با اين دستگاه‌ها، مي‌بايست با نصب ستون نگهداري شود. ولي ماشين‌هاي تمام مقطع غير دايره‌اي مقاطع زيادي را در حين حفاري ايجاد کرده و اين مشکل را به کلي برطرف کرده است.

Tbmهاي غير دايره‌اي با عملکردي مناسب
ژاپن، يکي از پيشرفته‌ترين کشورهاي جهان در زمينه طراحي ماشين‌هاي حفار تمام مقطع غير دايره‌اي مي‌باشد و به لحاظ قرارگيري اين کشور در کنار دريا و وجود خاک نرم در تمام شهرهاي صنعتي آن، طرح‌هاي عمده‌اي به منظور ساخت تونل در سنگ‌هاي رسوبي و خاک نرم، در نظر گرفته شده است. يکي از مزيت‌هاي ماشين‌هاي حفاري دو جداره تونل ها اين است که تونل حفاري شده، فضاي کمتري را چه در ارتفاع و چه از نظر عرضي اشغال کرده و روباره کمتري نيز در مقايسه با ماشين‌هاي حفاري تک جداره، نياز دارد. نقص اصلي اين روش با توجه به دلايل استاتيکي، نياز به ستون نگهداري در محل تقاطع اين دو مقطع دايره‌اي است. يک مورد ديگر در رابطه با ماشين‌هاي چند سپره دايره‌اي، استفاده موفقيت‌آميز از آنها براي ساخت ايستگاه‌هاي مترو مي‌باشد. با يک ماشين سپري دايره‌اي که ديسک‌هاي برشي آن در مرکز و محيط صفحه حفار گسترده شده‌اند، سطح مقطع‌هاي مختلف مي‌توان ايجاد کرد که مسير دوران اين ديسک‌ها با تنظيم و يا تغيير زاويه چرخشي هريک قابل تغيير است. با همين روش، مقاطع مختلفي مثل مستطيل، بيضي و دايره ايجاد مي‌شود. روش سپري dplex (حفاري پيوسته موازي) در ساخت خط 11 متروي توکيو در ژاپن از طرف شرکت هيتاچي به کار گرفته شده است.

[Nafas]

استفاده از TBMهاي غير دايره‌اي در خاک نرم
ماشين‌هاي تمام مقطع دو سپره مخصوص حفاري در خاک‌هاي نرم نيز طراحي شده‌اند. يک سپر DPLEX براي حفاري يک مسير سه لاينه با مقطعي به عرض 2/17 متر و طول 8/12 متر و سپر ديگر نيز، يک صفحه حفار چهارتايي است که براي پايداري و استحکام از نوع فشار تعادلي بوده و سرعت چرخش يک نقاله حلزوني را دارد.
اين TBM با ترکيبي از روش‌هاي چرخشي و لغزشي ديسک‌هاي برشي وارد عمل شده و از نوع دوغابي مي‌باشد.
TBMهاي غير دايره‌اي مخصوص سنگ سخت
شرکت‌هاي Wirth و Robbins هر يک به ترتيب در 17 و 22 سال گذشته، بر روي ساخت اين نوع ماشين حفار متمرکز بوده‌اند. از سال 1991 تاکنون، شرکت ويرث، در حال ساخت ماشين‌هاي حفار پيوسته مي‌باشد که به طور موفقيت‌آميزي در کانادا به کار گرفته شده است. در اين نوع ماشين‌ها روش کف‌بري به طور واضح، کارآيي عمليات حفاري را به ازاي هر ديسک، افزايش مي‌دهد. اين تکنولوژي، در حال حاضر به منظور تعريض تونل‌ها، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. ماشين‌هاي حفار تعريض‌کننده تونل ساخت شرکت ويرث، مدل H-HST، TBM500/1440، توانايي حفاري تونل‌هايي با قطر بيش از 4/14 متر را خواهند داشت. يکي از اين ماشين‌ها در ساخت تونل Uetlibery زوريخ، در سال گذشته به کار ‌گرفته شد. اين دستگاه داراي يک مقطع بيضوي با عرض 4/14 متر و ارتفاع 2/14 متر مي‌باشد.
شرکت آمريکايي Robbins نيز يک ماشين تونلسازي تمام مقطع مخصوص حفاري در سنگ سخت، ساخته است که با اسکنه هاي شعاعي، به طور موفقيت‌آميزي مورد استفاده قرار گرفته است.
TBMهاي غير دايره‌اي سنگ سخت
نياز به ساخت بيش از 50 کيلومتر تونل در اسلوواکي، شرکت‌هاي TBM ساز را به فکر توسعه تکنولوژي حفاري سريع و اقتصادي انداخت.
استفاده از TBMهايي با مقطع غير دايره‌اي با توجه به عدم نياز به کف‌برداري تونل‌ها در اسلوواکي و ضرورت استفاده از مقاطع نعل اسبي، کاملاً منطقي به نظر مي‌رسيد. در اين نوع TBMها دو صفحه اضافي دوتايي ايجاد شد که جمعاً 4 صفحه حفار چرخشي را شامل مي‌شود. دو صفحه حفار جلويي به شکل دايره بوده و زير آنها دو صفحه ديگر با مقاطع استوانه‌اي ديده مي‌شود که قابليت حفاري سقف و کف تونل را خواهند داشت. ماداميکه دو صحفه بالايي، سقف تونل را حفر مي‌کند، صفحات پايين کف تونل را مي‌تراشند. حتي ممکن است با توجه به سختي سنگ در برخي از شرايط، صفحات استوانه اي، حفاري سقف تونل را انجام دهند. بدين طريق يک حفاري کاملاً اقتصادي و مقرون به صرفه خواهيم داشت. يکي ديگر از مزاياي‌ بکارگيري TBMهايي با دو صفحه اضافي در مقايسه با TBMهاي دايره‌اي، هنگام رويارويي با تغييرات زمين‌شناسي مي‌باشد که در چنين مواقعي، صفحات بالايي توسط جک‌هاي هيدروليکي با صفحات پايين جايگزين‌ مي‌شوند.
اين امتياز، امکان دستيابي به فضاي بالاي صفحات استوانه‌اي را بدون نياز به ايجاد حفاري اضافي، ممکن مي‌سازد.
يک TBM به منظور انجام حفاري با مقاطع نعل اسبي مي‌تواند همراه با روش اتريشي مورد استفاده قرار گيرد. بدين طريق که يک صفحه حفار غير دايره‌اي با دو صفحه حفار اضافي با مقطع گلابي شکل براي TBM، طراحي شده است که دستيابي به مقطع نعل اسبي را آسان مي‌کند. اين روش تلفيقي از دو روش، حفاري با TBM و روش اتريشي مي‌باشد. استفاده از اين دستگاه در سنگ‌ها و خاک‌هاي نرم، همراه با سپر و نصب آستر بتني ميسر خواهد شد.

نتيجه
مزاياي اقتصادي يک TBM غير دايره‌اي با مقطع نعل اسبي، براي ساخت تونل‌هاي تمام مقطع با طول زياد، بسيار جالب توجه است. هزينه حفاري يک تونل با TBMهاي غير دايره‌اي بسيار کمتر از TBMهايي با مقطع دايره است.
- هزينه حفاري در سنگ، به دليل ايجاد مقاطع کوچک‌تر حدود 20 تا 30 درصد کمتر مي‌باشد. به اين معنا که هزينه‌هاي پرداخت شده براي الکتريسيته و تغيير ديسک‌هاي برشي نيز کمتر خواهد بود.
- هزينه ساخت آستر بتني يک تونل با محيطي کوچک، حدود 15 الي 20 درصد کمتر است.
- عمليات پرکردن و فشرده‌سازي فضاي زير سطحي تونل‌هاي راه و راه‌آهن مي‌تواند باعث افزايش سرعت رانش تونل شود.
معايب TBMهايي با مقطع غير دايره‌اي نيز به شرح زير است.
- صرف هزينه‌هاي بيشتر براي ساخت يک ماشين حفار با پيچيدگي‌هاي بيشتر
- افزايش تعداد حلقه‌هاي مورد نياز به منظور نصب آستر بتني تونل‌ها
شايان ذکر است که در تونل‌هايي با طول بيش از 3 کيلومتر، استفاده از ماشين‌هاي حفاري غير دايره‌اي، مزاياي بيشتري نسبت به TBM‌هايي با مقطع دايره خواهند داشت.

منبع: نشرفن مهندسي معدن شماره 37و 38

[Nafas]

TBMها چگونه راه خود را مي‌يابند؟

به نظر شما، ماشين‌هاي تونلسازي امروزي چگونه عمل مي‌کنند؟

TBMها و رودهدرها مي‌بايست با مهارت هرچه بيشتر، تمام طول تونل را در شرايط زمين‌شناسي سخت و متغير حفر کرده و همواره شيب و خط تراز طراحي شده را کنترل نمايند.
اين عمليات يک روند پيچيده را شامل مي‌شود که ابتداي آن به صورت طراحي ذهني قبل از حفر چاه دسترسي و پايان آن برگزاري مراسم افتتاحيه است. بين اين دو مرحله، فعاليت‌هاي عمده‌اي نظير لوله‌کشي، برق کاري، نگهداري و عمليات مساحي و نقشه‌برداري زيرزميني انجام مي‌شود.
امروزه با وجود سيستم‌هاي راهنماي حفاري، استفاده از تيم نقشه‌بردار، کار بيهوده‌اي تلقي مي‌شود. اين ابزار راهنما طي چند سال گذشته، استفاده از ترازياب‌هاي قديمي را در انجام عمليات نقشه‌برداري زيرزميني، به شدت کاهش داده است.
انجام عمليات نقشه‌برداري توسط نقشه‌برداران قديمي و با استفاده از ترازياب‌هاي بسيار ابتدايي و نوارهاي اندازه‌گيري در نواحي کوهستاني و در زير‌توده‌هاي عظيم سنگ‌هاي سخت با مشقت زيادي همراه بوده است. بدون شک، استفاده از سيستم‌هاي راهنماي پيشرفته کنوني، نقش پررنگي در کارآيي عمليات نقشه‌برداري و دسترسي راحت به اطلاعات درست و منطقي خواهد داشت.
اين ابزار شامل GPS به منظور آماده‌سازي پروژه‌هاي زير‌سطحي، دستگاه‌هاي جهت‌يابي ژيروسکوپي براي تعيين دقيق جهت و فاصله‌سنج‌هاي حيرت‌انگيز مجهز به اشعه نوراني مي‌باشند. سيستم‌هاي راهنماي الکترونيکي نيز به عنوان فن‌آوري برتر، ادامه عمليات نقشه‌برداري را بسيار آسان کرده است. اين سيستم‌ها در انواع PPS، TACS، VMT و ZED مي‌باشند که نمايش دقيق و بدون وقفه موقعيت دستگاه حفار را نسبت به شيب و مسير طراحي شده ميسر مي‌سازد. تکنولوژي به کار گرفته شده در تمام اين تجهيزات مشابه است.
در ترازياب‌هاي ابتدايي، از مقياس درجه‌بندي متاليکي به منظور نمايش زواياي اندازه‌گيري شده، استفاده مي?شده است. نقشه‌برداران نيز از يک عدسي محدب براي قرائت صحيح استفاده مي‌کردند. اندازه‌گيري فواصل نيز توسط نوارهاي فلزي و به صورت دستي به وسيله يک نفر از پرسنلين انجام مي‌شد. البته خطاي زيادي به دليل وجود تغييرات ناشي از درجه حرارت در اين روش وجود دارد.
دستگاه‌هاي تئودوليت جديد که وارد بازار شده است، با روش الکترونيکي و با دقت بسيار بالا، اندازه‌گيري زوايا و فواصل را انجام مي‌دهند.
تغييرات مکانيکي جزيي در ساخت اين وسيله و نيز تاثير فشار اتمسفري بر روي اندازه‌گيري فواصل، به طور خودکار تصحيح شده است.
سيستم راهنماي جديد، توانايي جستجوي هدف و قراول روي خودکار (اتوماتيکي) بر مرکز هدف را داشته و زاويه قراول روي و فاصله دستگاه حفار تا هدف را به طور دقيق قرائت مي‌کند. اين خصوصيت، دستگاه جديد را به عنوان يک سيستم راهنماي جديد با قابليت کاربري اتوماتيک و امکان کنترل از راه دور با کامپيوتر، جهت نصب در ماشين‌هاي تونلسازي در جهان مطرح کرده است. در حال حاضر، يک اپراتور مي‌تواند به کمک اين سيستم هوشمند، از طريق يک نمايشگر، موقعيت دقيق ماشين حفار را با توجه به شيب و مسير طراحي شده مشاهده نمايد.

[Nafas]

نحوه استفاده از سيستم‌هاي راهنما

توتال استيشن هاي جديد (Total Station) با استفاده از يک پايه ثابت در ديواره تونل نصب مي شوند. يک دستگاه گيرنده و بازتاب‌کننده منشوري نيز به همين ترتيب نصب مي‌شود. محل قرارگيري هر يک از اين دو وسيله، توسط تيم نقشه‌برداري و به منظور تعيين موقعيت سه‌بعدي هر کدام، در سيستم مختصاتي پروژه، مساحي شده است. اين دو نقطه، موقعيت‌هاي مشخصي هستند که موقعيت ماشين تونلسازي در مراحل بعدي با توجه به همين نقاط تعيين مي‌شود. با کنترل از راه دور با کامپيوتر، دستگاه توتال استيشن به سمت هدف‌هاي مشخص شده قراول رفته و فواصل هر يک را با ماشين حفار قرائت مي‌کند.
دستگاه توتال استيشن زوايا و فواصل بين نقاط هدف را مشخص و به اپراتور منتقل مي‌کند. يک شيب سنج الکترونيکي نيز بر روي دستگاه حفاري و به منظور اندازه‌گيري دقيق هرگونه انحراف به چپ يا راست و يا اختلاف با شيب طراحي، نصب شده است. نتايج اين اندازه‌گيري‌ها با استفاده از معادلات مشخص توسط تيم نقشه‌برداري، پردازش مي‌شوند. در پايان کار نيز با استفاده از يک سيستم معروف (Poltinger Precision System) فايل داده هاي موجود که در هنگام راه‌اندازي برنامه کامپيوتري سيستم راهنما و به عنوان داده‌هاي اوليه طراحي به سيستم داده شده بود با اطلاعات مکان‌يابي به صورت درجا و بدون وقفه مقايسه شده و نتايج آن به صورت نمايش نمودارهاي جهت‌دار به اپراتور ماشين حفار منتقل مي‌شود. ساير اطلاعات مفيد نيز در صفحه نمايشگر اپراتور مشهود مي‌باشد.
قابليت فرعي، ولي مهم سيستم‌هاي راهنماي الکترونيکي، محاسبه سريع، انتخاب و جهت‌يابي آسترهاي پيش‌ساخته بتني در تونل‌ها است. با اين قابليت، خصوصيات هندسي حلقه‌ها، ميزان انبساط سيلندر و محکم نبودن عقب دستگاه نصاب، نوع رينگ و محل قرارگيري قطعه راهنماي حلقه‌ها و نيز ترتيب قرارگيري رينگ‌ها، مشخص مي‌شود. نمايش گرافيکي نصب رينگ‌ها و نيز ترتيب نصب آنها، از طريق يک پايگاه داده و به منظور استفاده تحليلي در مديريت ساخت تونل انجام مي‌شود.
کليه عمليات سيستم راهنماي توتال استيشن مذکور به استثناي جابجايي دوره اي دستگاه و منشور انعکاس‌دهنده نصب شده روي ديواره تونل، بدون استفاده از دست و به صورت تمام اتوماتيک انجام خواهد شد. اين ويژگي باعث افزايش دقت جابجايي و به حداقل رساندن زمان پروژه و نيز عدم نياز به پرسنل بيشتر مي‌باشد.
فاکتورهاي اوليه موثر در عملکرد موفق اين سيستم شامل موارد زير است.
1- ايجاد خط ديد کاملاً واضح بين دستگاه توتال استيشن و نشانه‌ها
2- پايداري پايه‌ها جهت نصب هدف‌هاي روي ماشين و نيز دستگاه‌هاي توتال استيشن و منشور نصب شده روي ديواره تونل
3- اطلاع دقيق از موقعيت هدف‌هاي نصب شده روي ماشين متناسب با خط مرکزي
4- پيمايش منظم و خودکار تونل جهت تأييد و تطبيق اطلاعات بين سيستم راهنما و موقعيت نهايي تونل
استفاده از سيستم راهنماي الکترونيکي در مقايسه با روش‌هاي دستي مانند سيستم ليزر و شبکه‌بندي نقاط هدف، امتيازات زيادي دارد که از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره کرد.

1- کاهش نياز مداوم به پرسنل نقشه‌برداري
2- ثبات يکنواخت و دقت بالا در کنترل شيب و خط مرکزي طراحي شده
3- کاهش خطاي قرائت
4- افزايش بهره‌وري در نتيجه کاهش موثر زمان عمليات نقشه‌برداري
5- قابليت جانمايي اختياري دستگاه توتال استيشن در مقابل نياز دستگاه‌هاي راهنماي ليزري به قرارگيري در يک تراز دقيق
6- ذخيره اطلاعات به صورت خودکار در حين عمليات
7- ايجاد فايل‌ها و نقشه‌هاي در حين کار (AS-built) از موقعيت منطقه و فايل‌هاي Ascll و Pdf به منظور بررسي‌هاي بيشتر

در اوايل سال 1980، آقاي آلوين پلتينگر (Alwin Poltinger) اداره يک گروه مهندسي و نقشه‌برداري را در آلمان بر عهده داشت که اين گروه در حال ساخت يک سيستم راهنما به منظور استفاده در نقشه‌برداري‌هاي زيرزميني به نام Dywidag بودند. پس از مدتي اين گروه منحل شد و آلوين پلتينگر، شخصاً فعاليت‌هاي مربوط به ساخت اين سيستم را ادامه داد. امروزه سيستم راهنماي بسيار معروف (Poltinger Precision System)PPS در اغلب پروژه‌هاي تونلسازي استفاده مي‌شود.
امروزه اکثر نقشه‌برداران، با استفاده از سيستم‌هاي راهنماي پيشرفته و ابزارهايي دقيق، عمليات نقشه‌برداري در مناطق کوهستاني را انجام مي‌دهند و اين سيستم نيز به عنوان تکنولوژي برتر در جهان پذيرفته شده است.

[Nafas]

دستگاه‌هاي حفاري اكتشافي
دستگاه‌هاي حفاري بسته به اهداف مورد نظر در كار متنوع هستند و به‌طور كلي با توجه به تنوع در روش‌هاي حفر چاه‌هاي حفاري حدود 9 مدل از اين دستگاه‌ها توسط شركت‌هاي سازنده توليد مي‌شوند كه از آنها در حفاري‌هاي چاه آب، نفت، مطالعات ژئوتكنيكي، حفر چاه‌هاي انفجاري و مطالعات اكتشافي معادن استفاده مي‌‌كنند. اكثر اين دستگاه‌ها در حين حفاري سنگ‌هاي مسير را خرد كرده و خرده‌ سنگ‌ها از دهانه چاه خارج مي‌‌شوند (Percussion Drills) و در برخي از مدل‌ها نيز سنگ‌هاي مسير چاه سالم و با خردشدگي كم از چاه خارج مي‌شوند (Core Drills). در چند دهه گذشته حفاري‌هاي اكتشافي با دستگاه‌هاي مغزه‌گيري (Core Drill Rigs) انجام مي‌گرفته و عدم به‌كارگيري دستگاه‌هاي نوع Percussion به دو دليل اختلاط خرده سنگ‌هاي خروجي با سنگ ديواره چاه و عدم امكان بررسي‌هاي سنگ‌شناسي و ديگر مطالعات بر روي خرده سنگ‌هاي خروجي بوده است. در اينجا به آخرين روش‌هاي مورد استفاده در حفاري اكتشافي اشاره مي‌شود:


1. حفاري اكتشافي به روش RC:
اين روش در سال‌هاي اخير به‌تدريج جاي خود را در حفاري‌هاي اكتشافي ذخاير معدني باز كرده است. در اين روش براي عدم اختلاط خرده‌ سنگ‌هاي خروجي با ريزش‌هاي ديواره چاه، خرده سنگ‌ها با فشار هوا و يا آب از فضاي بين دو لوله به بيرون رانده شده و تماس با ديواره چاه نخواهند داشت، در مدل ديگري از اين دستگاه‌ها هواي فشرده و يا آب از فضاي بين دو لوله وارد چاه شده و خرده سنگ‌ها از فضاي لوله مركزي به بيرون از چاه هدايت مي‌شوند و بنابراين هيچ نوع آلودگي با سنگ‌هاي ديواره چاه ايجاد نمي‌شود. هم‌اينك بيش از نيمي از حفـــاري‌هاي اكتشافي در دنيــــا تـــوسط دستگاه‌هاي، (Reverse Circulation Drilling) RC انجام مي‌يابد، سرعت زياد و هزينه كمتر از جمله مزيت‌هاي عمده اين نوع دستگاه‌ها نسبت به دستگاه‌هاي مغزه‌گيري است و در هر پروژه اكتشافي جهت شناخت اوليه و سريع از ذخيره معدني مي‌توان حفاري را با اين روش آغاز كرد. درحال حاضر در پروژه‌هاي اكتشافي به‌منظور ايجاد سرعت و كم كردن هزينه‌هاي حفاري بيش از نيمي از چاه‌ها را با دستگاه‌هاي RC و بخش ديگر را با دستگاه‌هاي مغزه‌گيري حفر مي‌‌كنند.
البته اين روش معايبي نيز دارد مثلا در صورت افت و كم بودن فشار هوا ممكن است كاني‌هاي سنگين نظير طلا به ته چاه سقوط كنند و يا اينكه در صورتي كه كاني‌سازي در درزه‌هاي ريز باشد احتمال خروج كانه‌ها از خرده سنگ‌ها و سقوط آنها در چاه وجود دارد در حال حاضر حفاري RC تا عمق 500 متر نيز امكان‌پذير است.

2. حفاري چند جهتي و يا Directional Drilling Core:
در اين نوع روش حفاري پس از حفر كردن يك چاه در عمق مشخصي از چاه مذكور با توجه به اهداف موردنظر مي‌توان چاه‌هاي انحرافي ديگري حفر كرد و بنابراين با اين روش صرفه‌جويي زيادي در زمان و هزينه حفاري خواهد شد اين روش در چند سال اخير ابداع شده و هنوز به‌صورت گسترده در پروژه‌هاي اكتشافي در سطح جهان استفاده نمي‌شود و براي ذخاير لايه‌اي و يا رگه‌اي كاربرد بيشتري دارد در اين روش جهت كنترل كردن جهت حفاري در عمق از انواع ابزارهاي جانبي در دستگاه حفاري استفاده مي‌شود و از جمله مهمترين آنها Steerable Core Barrels است در حال حاضر با اين روش چاه‌هاي تا عمق 700 متر را مي‌توان حفر كرد.

[mojamohsen]

nokaram

[mojamohsen]

امیدوارم به درد بخوره


ماشين آلات حفر تونل T.B.M

دستگاهاي T.B.M يا tunnel boring machine يکي ازمهمترين ماشین آلات حفر تونل مي باشند که قادرند تونل را به صورت تمام مقطع حفرکنند.
تکامل و گسترش این دستگاه ها سبب شده است که آهنگ پیشروی تونل ها در حدقابل توجهی افزایش یابد. امروزه در سنگ های نسبتا سخت نیز برای حفر تونل از اینماشین ها استفاده میک کنند.



بعد از سالها تلا ش و ساخت انواعی از این نوع ماشین ها کوشش های بعدی به منظور ساخت ماشین هایتمام مقطعی بود که شرایط سخت زمبن شناختی قادر به حفر تونل باشد که آهنگ پیشرفت وتکامل در این زمینه در مقایسه با پیشرفت های اولیه این ماشین ها محدود تر است. درواقع شروع این تحقیقات کوشش های رابینز در سال 1957 میلادی برای ساخت ماشین هاییبود که بتواند در سنگ های خیلی سخت نیز با راندمان معقول تونل حفر کند.
در آنزمان به تدریج این دستگاه ها سنگینتر و محکم تر شد ند و توان آنها نیز افزایش یافتاما پیشرفت آنها در زمینه حفر سنگ های محکم کند است. به عنوان مثال عملکرد نوعی ازاین دستگاه ها که مجهز به هر دو سیستم برش ناخنی و ديسکی بود برای حفر در سنگهایآهکی 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 حفارادامه یافت.



◄ تقسیمبندی ماشین های t.b.m :
1. open t.b.m
2. single t.b.m
3. d.s t.b.m

◄ قسمتهای اصلی این نوع ماشین ها به شرح زیر است:
1. بد نه
2.صفحهحفار
3.ابزاربرش
4.چنگزنها
5.جک های رانش صفحه حفار

◄ نحوه تخلیه مواد حفر شده توسط ماشین :
مواد حفر شده به وسیله سیستمویزه ای که معمولا مرکب از سطل های تعبیه شده پیرامون صفحه حفار است از جلوی جبحهکار جمع آوری شده و به داخل نوار نقاله ای که از داخل دستگاه می گذرد به پشت ماشینهدایت می شود گرچه معمولا محدودیتی برای ابعاد مواد حفر شده و انتقال آنها وجودندارد اما اگر ابعاد حفر شده خیلی زیاد باشد ممکن است گیر کنند وعمل اتقال را متوقفسازند.
از طرفی مواد خیلی نرم نیز علاوه بر مشکل تهویه ممکن است مخلوتی را تولیدکنند که به شدت ساینده باشند. در بعضی از این نوع ماشین ها در مجاورت صفحه حفارپرده هائی تعبیه می شود که گرد و غبار را می گیرند این ذرات در اثر اسپری آب جدا میشوند.



◄ قیمتاین ماشین ها :
قیمت tbm گران است و بیشتر به نوع سفارش داده شده به کارخانه سازنده ونوع سنگ های حفر شونده بستگی دارد . ولی در کل قیمت آنها را می توان در حدود 7 یا 8میلیارد تومان در نظر گرفت باید دوباره بگویم که حدود قیمت این است و بسته به شرایطقیمت آنها ممکن است کمتر یا بیشتر باشد.
از مهم ترین سازند گان این نوع ماشین هامی توان از شرکت ویرث نام برد