آلة tbm

أنواع آلات حفر الأنفاق (TBM)

آلة حفر الأنفاق (TBM) هي معدات متخصصة لبناء الأنفاق. تتوفر العديد من أنواع آلات حفر الأنفاق (TBM) لتناسب ظروف الأرض المختلفة، وأشكال الأنفاق، وأحجامها، ومتطلبات المشروع.

• آلات حفر الأنفاق ذات الوجه المفتوح

  تناسب آلة حفر الأنفاق ذات الوجه المفتوح التربة أو الظروف الأرضية المستقرة. تستخدم عجلة قطع للحفر في التربة، التي يتم دعمها بعد ذلك بدعامات مؤقتة أو بطانة. قد تحتوي هذه الآلة على أنظمة دعم للوجه مثل الرغوات أو الهلامات أو الاحتكاك لمنع انهيار التربة داخل النفق. تتميز آلات حفر الأنفاق ذات الوجه المفتوح بأنها اقتصادية ولديها مرونة جيدة، ويمكنها التعامل مع مختلف أقطار الأنفاق. ومع ذلك، فهي قابلة للتطبيق فقط في المناطق التي لن تنهار فيها التربة أو تخلق مشكلة.

• آلات حفر الأنفاق المحمية

  تستخدم آلة حفر الأنفاق المحمية في ظروف جيولوجية غير مستقرة أو صعبة. تتمتع بإطار من الفولاذ (يُطلق عليه الدرع) يدعم التربة أو الصخور أثناء الحفر. كما يمنع الدرع تسرب المياه الجوفية أو التربة إلى النفق. هناك أنواع مختلفة من آلات حفر الأنفاق المحمية، بما في ذلك دروع التوازن الضغط الأرضي الميكانيكية (EPB) ودروع التوازن الضغط الأرضي الهيدروليكية (EPB).)">دروع التوازن الضغط الأرضي الميكانيكية (EPB) ودروع التوازن الضغط الأرضي الهيدروليكية (EPB).)

  تعمل آلات حفر الأنفاق (TBM) ذات التوازن الضغط الأرضي (EPB) عن طريق استخدام ضغط التربة المحفورة لدعم وجه النفق. هذا التوازن بين الضغط العالي والضغط المنخفض حول وجه النفق يجعلها مناسبة لظروف التربة الرخوة.

• آلات حفر الأنفاق المختلطة الدرع

  تجمع آلات حفر الأنفاق المختلطة الدرع بين ميزات كل من الآلات المحمية وآلات الوجه المفتوح. تُعرف أيضًا باسم آلة واحدة لحفر الأنفاق في جيولوجيا مختلفة. يمكن لهذه الآلة التعامل مع ظروف أرضية متغيرة.

• حفر التوازن الضغط الأرضي (EPB)

  تناسب آلة حفر الأنفاق (TBM) ذات التوازن الضغط الأرضي (EPB) ظروف التربة الرخوة. تتمتع بموصل لولبي لإزالة التربة المحفورة. يوازن ضغط التربة المحفورة (المعروف باسم الطين) المياه الجوفية ويمنع انهيار الوجه. يتم ضغط دروع التوازن الضغط الأرضي (EPB) مسبقًا في الحجرة لتجنب تدفق التربة أو الماء واستقرار وجه النفق.

• الدروع الهيدروليكية

  تستخدم هذه الآلة اسطوانات هيدروليكية لدفع أجزاء النفق المصبوبة مسبقًا في التربة أثناء الحفر. توفر دعمًا للنفق وهي مناسبة للأنفاق ذات القطر الكبير في التربة الرخوة أو السائبة.

• آلة حفر الأنفاق ذات الوجه المغلق

  تتمتع آلة حفر الأنفاق ذات الوجه المغلق برأس قطع مُختوم. تستخدم في مشاريع بناء الأنفاق المختلفة تحت ظروف أرضية مختلفة. هذه الآلة مناسبة جدًا للتربة غير المستقرة أو المناطق ذات ضغط المياه الجوفية العالي.

مواصفات وصيانة آلات حفر الأنفاق (TBM)

تتكون آلة حفر الأنفاق من مكونات متعددة، ولكل منها خصائص محددة حسب نوعها. تشمل العناصر الرئيسية

• رأس القطع: يختلف قطره حسب آلة حفر الأنفاق. على سبيل المثال، يمكن أن يتراوح بين 6 أمتار و 15 مترًا لآلات حفر الأنفاق ذات الدرع الطيني.
• نظام الدفع: يوفر هذا المكون الطاقة لتحريك آلة حفر الأنفاق بأكملها. يمكن أن يكون النظام عبارة عن محركات كهربائية تتراوح من 500 كيلو وات إلى 2000 كيلو وات، اعتمادًا على حجم ونوع آلة حفر الأنفاق.
• نظام الدفع: يتكون من مقابس هيدروليكية تدفع آلة حفر الأنفاق للأمام. يمكن أن يكون لسدادات الدفع سعة دفع من 100 طن إلى 500 طن، اعتمادًا على حجم آلة حفر الأنفاق وتصميمها.
• منصب تركيب الأجزاء: يمكن أن يصل ارتفاع منصب تركيب الأجزاء إلى 2 متر وطول 10 أمتار. يتم تخصيصه حسب متطلبات المشروع.
• نظام النقل: يمكن أن يكون طول نظام النقل من 100 متر إلى 500 متر، اعتمادًا على معدل الحفر وموقع التخلص من التربة.
• الدرع: يتطابق قطره مع قطر رأس القطع. على سبيل المثال، قد يكون للدرع الطيني غلاف فولاذي بطول يصل إلى 3000 متر.

اعتمادًا على نوعها، تتمتع آلات حفر الأنفاق أيضًا ببعض المكونات الأساسية الأخرى، بما في ذلك نظام الجر، ونظام الدعم، والنظام الهيدروليكي، ونظام التهوية، ونظام التشحيم. يجب الاعتناء بكل مكون من مكونات آلة حفر الأنفاق بأقصى اهتمام لكي تؤدي عملها في الحفر بشكل مثالي.

عادةً، يتم العناية بجميع مكونات آلة حفر الأنفاق من خلال الفحص والصيانة الروتينية. يقوم المشغلين بفحص الدروع ورؤوس القطع بحثًا عن البلى والتسربات بانتظام. يضمنون عدم وجود أي أعطال في الأنظمة الكهربائية. كما يتم فحص الدوائر الهيدروليكية بانتظام للكشف عن التسربات في وقت مبكر. يقوم الموظفون المسؤولون عن جدول الصيانة بتشحيم الأجزاء / المكونات المتحركة لآلات حفر الأنفاق لتقليل الاحتكاك. يلتزمون بتعليمات الشركة المصنعة بشأن السوائل الهيدروليكية والتشحيم.

بالإضافة إلى ذلك، يراقبون مستويات السوائل عن كثب، بما في ذلك الزيوت الهيدروليكية والمواد المُشحمة، للتأكد من أنها ضمن المعايير المطلوبة.

كما يراقب المشغلين الضغط ودرجة الحرارة في الأنظمة الهيدروليكية لتجنب حدوث أعطال في المكونات / الأنظمة. من أجل الحفر بكفاءة وأمان، يجب أيضًا مراقبة أنظمة الدعم للتأكد من أنها تعمل بشكل جيد. يجب استخدام نفس نظام التقارير الجدولة لجميع مكونات آلة حفر الأنفاق لتعزيز الصيانة التنبؤية.

سيناريوهات آلات حفر الأنفاق (TBM)

تُستخدم آلات حفر الأنفاق (TBM) بشكل أساسي في مشاريع البنية التحتية المختلفة، مثل مشاريع السكك الحديدية والطرق والمترو والطاقة الكهرومائية، لتحقيق الاستقرار في أنفاق النقل، مما يحسن من كفاءة واستقرار أنظمة النقل.

• أنفاق النقل: تُستخدم آلات حفر الأنفاق (TBM) بشكل أساسي في مشاريع البنية التحتية مثل السكك الحديدية والطرق والمترو والطاقة الكهرومائية لتدعيم أنفاق النقل، مما يحسن من كفاءة واستقرار أنظمة النقل.
• أنفاق المرافق: تلعب آلات حفر الأنفاق (TBM) أيضًا دورًا مهمًا في إنشاء أنفاق المرافق. تم تصميم هذه الأنفاق لإيواء الخدمات الأساسية مثل أنابيب المياه، وشبكات الصرف الصحي، والكابلات الكهربائية، وخطوط الألياف الضوئية، وأنابيب الغاز. توفر أنفاق المرافق طريقة ملائمة وفعالة لشركات المرافق لتركيب بنيتها التحتية وصيانتها وإصلاحها، مما يقلل من تعطيل الأنشطة على مستوى السطح.
• خطوط المترو: مع استمرار ازدياد التحضر، تزداد الحاجة إلى أنظمة نقل فعالة. ومع ذلك، فإن بناء خطوط مترو تحت الأرض يشكل العديد من التحديات. الاعتماد على دقة وكفاءة آلات حفر الأنفاق (TBM) يمكّن من الحفر السريع والفعال مع تقليل التداخل مع سطح الأرض وضمان استقرار الهياكل المحيطة. في السنوات الأخيرة، تم استخدام آلات حفر الأنفاق (TBM) بشكل متزايد لبناء خطوط مترو تحت الأرض في المناطق الحضرية.
• التعدين: في مجال التعدين، تُستخدم آلات حفر الأنفاق (TBM) لحفر الأنفاق لأغراض استخراج الفحم، وتعدين المعادن، وإنشاء مهاوي التهوية.
• الحفر عبر ظروف جيولوجية صعبة: تُعد تنوع وقابلية آلات حفر الأنفاق (TBM) للتكيف مناسبة للحفر عبر مجموعة واسعة من الظروف الجيولوجية. تشمل هذه الظروف الأرض الرخوة، والوجوه المختلطة، والصخور الصلبة، والأنفاق ذات القطر الكبير، والتي قد تشكل تحديات ومخاطر كبيرة للحفر يدويًا.
• أنفاق التخلص من التربة وتنقية المياه: تُعد أنفاق التخلص من التربة وسيلة فعالة لبلديات إدارة النفايات، مما يقلل من حركة الشاحنات والتأثير البيئي. وبالمثل، تُسهّل أنفاق تنقية المياه معالجة مياه الصرف الصحي، مما يحسن من الصحة العامة والمعايير البيئية.
• أنفاق مكافحة الفيضانات: تلعب أنفاق مكافحة الفيضانات دورًا حاسمًا في التخفيف من تأثير الفيضانات على المناطق الحضرية. عن طريق تحويل المياه الزائدة من العواصف ومنع الفيضانات، تحمي هذه الأنفاق الأرواح والممتلكات والبنية التحتية. تُعد أنفاق مكافحة الفيضانات ضرورية لإدارة تصريف مياه الأمطار أثناء أحداث هطول الأمطار الغزيرة.