چند اسلاید درباره ماشین حفاری TBM

1. ‫خدا‬ ‫نام‬ ‫به‬
‫حفاری‬ ‫ماشین‬ ‫معرفی‬ ‫از‬ ‫مختصری‬TBM

2. ‫موضوعات‬
•‫روشها‬ ‫سایر‬ ‫در‬ ‫تونل‬ ‫حفاری‬ ‫وضعیت‬
•‫تولید‬ ‫تاریخچه‬TBM
•‫معرفی‬TBM
•‫انواع‬TBM

3. ‫تونل‬ ‫حفر‬ ‫های‬ ‫روش‬
(BLASTING)‫حفر‬‫یا‬ ‫سنتي‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫تونل‬‫آتشباري‬:‫و‬ ‫موازی‬ ‫عموما‬ ‫و‬ ‫متفاوت‬ ‫زوایای‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫چال‬ ‫حفر‬
‫کار‬ ‫جبهه‬ ‫شدن‬ ‫آزاد‬ ‫برای‬ ‫ها‬ ‫چال‬ ‫این‬ ‫انفجار‬.‫روش‬ ‫این‬ ‫که‬‫سنگی‬ ‫و‬ ‫سخت‬ ‫زمینهای‬ ‫برای‬ ‫تنها‬‫است‬ ‫معقول‬‫اجرای‬
‫روش‬ ‫این‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫تونل‬‫نیست‬ ‫ممکن‬ ‫شهری‬ ‫مناطق‬ ‫در‬‫تک‬ ‫علت‬ ‫به‬ ‫سنگها‬ ‫در‬ ‫نشود‬ ‫انجام‬ ‫درستی‬ ‫به‬ ‫اگر‬ ‫و‬‫انهای‬
‫میتواند‬ ‫شدید‬‫سنگ‬ ‫در‬ ‫بزرگی‬ ‫های‬ ‫ترک‬‫آورد‬ ‫وجود‬ ‫به‬
(ROAD HEADER)‫حفر‬‫ماشینهاي‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫تونل‬‫بازویي‬:‫استف‬ ‫مورد‬ ‫حفاری‬ ‫برای‬ ‫بازو‬ ‫چند‬ ‫یا‬ ‫یک‬‫اده‬
‫مخروط‬ ‫سر‬ ‫با‬ ‫مته‬ ‫دارای‬ ‫دارد‬ ‫تونل‬ ‫مقطع‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫کوچکی‬ ‫بسیار‬ ‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫کدام‬ ‫هر‬ ‫که‬ ‫میگیرد‬ ‫قرار‬‫است‬ ‫ی‬
‫روش‬ ‫این‬ ‫در‬‫زیاد‬ ‫سست‬ ‫زمینهای‬ ‫ریزش‬ ‫امکان‬‫و‬ ‫است‬‫ای‬ ‫ویژه‬ ‫خیلی‬ ‫مهارتهای‬ ‫با‬ ‫پرسنل‬‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬‫می‬‫زان‬
‫زیاد‬ ‫بسیار‬ ‫گردوغبار‬ ‫تولید‬‫است‬
(SHIELD TUNNELING)‫سپر‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫تونل‬ ‫حفر‬:‫سال‬ ‫در‬ ‫بار‬ ‫اولین‬1825‫تایمز‬ ‫رودخانه‬ ‫زیر‬ ‫در‬
‫روش‬ ‫تنها‬ ‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫لندن‬‫سست‬ ‫زمینهای‬ ‫در‬ ‫حفاری‬ ‫برای‬‫اما‬ ‫بود‬‫شدت‬ ‫به‬ ‫حفر‬ ‫سرعت‬‫پایین‬‫بود‬
‫طول‬ ‫با‬ ‫تایمز‬ ‫تونل‬ ‫حفر‬ ‫که‬ ‫طوری‬ ‫به‬1/5‫کیلومتر‬18‫سال‬‫بطول‬‫انجامید‬.

4. ‫معرفی‬TBM
‫ماشین‬TBM‫شانزده‬ ‫میانگین‬ ‫بطور‬‫حفر‬ ‫روز‬ ‫در‬ ‫متر‬‫کند‬‫می‬.‫این‬‫ماشینها‬‫قطرهای‬ ‫در‬
‫میشوند‬ ‫تولید‬ ‫مختلفی‬.‫در‬ ‫است‬ ‫توانسته‬ ‫آلمانی‬ ‫شرکتی‬‫د‬ ‫و‬ ‫چین‬ ‫شانکهای‬ ‫پروژه‬‫سال‬ ‫ر‬
۲۰۰۵‫قطر‬19‫کند‬ ‫تولید‬ ‫را‬ ‫متر‬.‫آمریکا‬ ‫کشورهای‬ ‫تونلها‬ ‫ساخت‬ ‫و‬ ‫طراحی‬ ‫صنعت‬ ‫در‬،
‫باشند‬‫می‬ ‫رادارا‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫روسیه‬ ‫و‬ ‫چین‬ ،‫ژاپن‬ ،‫المان‬.
‫مزایای‬TBM:
•‫شهری‬ ‫ترافیک‬ ‫در‬ ‫کمتر‬ ‫اختالل‬ ‫ایجاد‬-‫حف‬ ‫امکان‬ ‫بیشتر‬ ‫ایمنی‬ ‫و‬ ‫سهولت‬ ‫سرعت‬‫در‬ ‫اری‬
‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫سطح‬ ‫زیر‬ ‫و‬ ‫زمینها‬ ‫انواع‬-‫دغدغه‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫شهری‬ ‫مناطق‬ ‫در‬ ‫نشست‬ ‫میزان‬
‫میدهد‬ ‫کاهش‬ ‫توجهی‬ ‫قابل‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫است‬ ‫مهندسان‬ ‫مهم‬ ‫های‬-‫همچنین‬‫ب‬ ‫تعرض‬ ‫کاهش‬‫ه‬
‫های‬‫زمین‬‫مجاور‬-‫مقرون‬‫بودن‬ ‫صرفه‬ ‫به‬‫حفاری‬‫طولهای‬ ‫برای‬‫زیاد‬-‫امکان‬‫کنترل‬‫نف‬‫وذ‬
‫آب‬-‫اجرای‬‫الینینگ‬ ‫همزمان‬‫تونل‬-‫کمتر‬‫انسانی‬ ‫نیروی‬ ‫هزینه‬ ‫شدن‬
‫معایب‬TBM:
‫باال‬ ‫بسیار‬ ‫هزینه‬-‫تونل‬ ‫مقطع‬ ‫تغییر‬ ‫امکان‬ ‫عدم‬ ‫و‬ ‫کم‬ ‫جابجایی‬ ‫امکان‬

5. •TBM))‫مقطع‬ ‫تمام‬ ‫ماشینهاي‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫تونل‬ ‫حفر‬

13. ‫ماشین‬ ‫تولید‬ ‫تاریخچه‬TBM
‫در‬‫دهه‬ ‫اوایل‬۱۹۵۰‫،شرکت‬‫بود‬ ‫قادر‬ ‫که‬ ‫کرد‬ ‫درست‬ ‫دستگاهی‬ ‫رابینز‬۱۶۰‫از‬ ‫فوت‬
‫رای‬ ‫های‬‫روش‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫حفر‬ ‫ساعت‬ ‫چهار‬ ‫و‬ ‫بیست‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫رسی‬ ‫سنگ‬ ‫های‬‫زمین‬‫ج‬
‫هنگام‬ ‫آن‬ ‫در‬۱۰‫بود‬ ‫تر‬‫سریع‬ ‫برابر‬.

14. ‫عملکرد‬TBM
‫ق‬ ‫در‬ ‫میکند‬ ‫حفر‬ ‫یکجا‬ ‫را‬ ‫تونل‬ ‫مقطع‬ ‫تمام‬ ‫شکل‬ ‫ای‬ ‫استوانه‬ ‫سپر‬ ‫داشتن‬ ‫با‬ ‫دستگاه‬‫جلوی‬ ‫سمت‬
‫حفار‬ ‫صفحه‬ ‫ماشین‬(cutter head)‫جهت‬ ‫دو‬ ‫در‬ ‫خود‬ ‫محور‬ ‫حول‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬
‫است‬ ‫شده‬ ‫نصب‬ ‫برش‬ ‫ابزارهای‬ ‫صفحه‬ ‫این‬ ‫روی‬ ‫میچرخد‬(cutter tool)‫صفحه‬ ‫چرخش‬ ‫با‬
‫پیش‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫جک‬ ‫رانش‬ ‫نیروی‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫میشود‬ ‫درگیر‬ ‫خود‬ ‫روبروی‬ ‫زمین‬ ‫با‬ ‫حفار‬
‫ران‬(thrust cylinder)‫دیواره‬ ‫بتنی‬ ‫ساخته‬ ‫پیش‬ ‫قطعات‬ ‫بر‬ ‫فشار‬ ‫کردن‬ ‫وارد‬ ‫و‬
‫بتنی‬(segment)‫میشود‬ ‫انجام‬ ‫حفاری‬
‫و‬ ‫شده‬ ‫متوقف‬ ‫حفاری‬ ‫کامل‬ ‫دور‬ ‫یک‬ ‫پیشروی‬ ‫از‬ ‫پس‬segment‫نصاب‬ ‫دستگاه‬ ‫وسیله‬ ‫به‬
erector‫میشود‬ ‫آغاز‬ ‫حفاری‬ ‫مجددا‬ ‫و‬ ‫نصب‬.

15. ‫ساخته‬ ‫پیش‬ ‫قطعات‬segment
‫ت‬ ‫دور‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫گیري‬ ‫قالب‬ ‫بتن‬ ‫و‬ ‫آرماتور‬ ‫توسط‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫فرم‬ ‫اي‬ ‫سازه‬ ‫قالب‬ ‫یک‬ ‫سگمنت‬‫دور‬ ‫ا‬
‫نوار‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫سگمنت‬‫بندي‬ ‫آب‬‫شوند‬ ‫می‬ ‫پر‬ ‫الستیکی‬.‫د‬ ‫ها‬ ‫سگمنت‬ ‫که‬ ‫هنگامی‬ ‫در‬ ‫فوم‬ ‫نوار‬ ‫این‬‫کنار‬ ‫ر‬
‫را‬ ‫بندي‬ ‫آب‬ ‫عمل‬ ‫بگیرند‬ ‫قرار‬ ‫یکدیگر‬‫خواهد‬ ‫انجام‬‫داد‬.‫اس‬ ‫قدرتمندي‬ ‫جرثقیل‬ ‫کرین‬ ‫سگمنت‬‫که‬ ‫ت‬
‫رساند‬ ‫می‬ ‫ارکتور‬ ‫دستگاه‬ ‫دسترسی‬ ‫محل‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫سگمنت‬.‫دستگاه‬ ‫این‬‫مخص‬ ‫سینی‬ ‫یک‬ ‫داراي‬‫وص‬
‫کند‬ ‫می‬ ‫بلند‬ ‫خالء‬ ‫سیستم‬ ‫توسط‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫و‬ ‫نشیند‬ ‫می‬ ‫سگمنت‬ ‫بدنه‬ ‫روي‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫است‬.‫سگمنت‬‫اي‬ ‫حلقه‬ ‫ها‬
‫را‬ ‫یکپارچه‬‫می‬ ‫تشکیل‬‫قادرن‬ ‫آنها‬ ‫بین‬ ‫در‬ ‫چسبنده‬ ‫ماده‬ ‫هرگونه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫بدون‬ ‫حتی‬ ‫دهندکه‬‫بدون‬ ‫د‬
‫را‬ ‫یکدیگر‬ ‫وزن‬ ،‫شکل‬ ‫تغییر‬‫کنند‬ ‫تحمل‬.‫تح‬ ‫حفرشده‬ ‫تونل‬ ‫داخلی‬ ‫ي‬ ‫بدنه‬ ‫ترتیب‬ ‫بدین‬‫گردد‬ ‫می‬ ‫کیم‬

16. ‫حفاری‬ ‫محل‬ ‫از‬ ‫خاک‬ ‫تخلیه‬ ‫نحوه‬
•‫وسیله‬ ‫به‬ ‫توسط‬ ‫حفرشده‬ ‫مواد‬
‫مرکب‬ ‫معموال‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫ویژه‬ ‫سیستم‬
‫پیرامون‬ ‫شده‬ ‫تعبیه‬ ‫های‬ ‫سطل‬ ‫از‬
‫حفاری‬ ‫جبهه‬ ‫جلوی‬ ‫از‬ ‫حفار‬ ‫صفحه‬
‫میشود‬ ‫آوری‬ ‫جمع‬.
•‫داخل‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫نقاله‬ ‫تسمه‬ ‫داخل‬ ‫به‬
‫ماشین‬ ‫پشت‬ ‫به‬ ‫میگذرد‬ ‫دستگاه‬
‫میشود‬ ‫هدایت‬.
•‫تونل‬ ‫از‬ ‫باری‬ ‫واگنهای‬ ‫با‬ ‫سپس‬ ‫و‬
‫میشود‬ ‫خارج‬

17. ‫کار‬ ‫جبهه‬ ‫فشار‬ ‫کنترل‬
‫دستگاه‬ ‫در‬ ‫کار‬ ‫جبهه‬ ‫فشار‬ ‫کنترل‬ ‫روش‬TBM‫است؟‬ ‫چگونه‬
1-‫ساز‬ ‫کف‬ ‫ماده‬ ‫با‬ ‫شده‬ ‫حفاری‬ ‫خاک‬ ‫از‬ ‫استفاده‬.‫این‬‫فشار‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫دستگاه‬‫زمین‬
(Earth Pressure Balance)‫میباشد‬{EPB}
2-‫دوغاب‬ ‫فشار‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫دستگاه‬ ‫فشاراین‬ ‫اعمال‬ ‫برای‬ ‫بنتونیت‬ ‫دوغاب‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
(Slurry Pressure Balance)‫میباشد‬{SPB}

18. EPB
‫برای‬ ‫زیرا‬ ‫است‬ ‫تر‬ ‫مناسب‬ ‫رس‬ ‫و‬ ‫سیلت‬ ‫از‬ ‫کافی‬ ‫ریزدانه‬ ‫ذرات‬ ‫درصد‬ ‫با‬ ‫های‬ ‫خاک‬ ‫در‬
‫است‬ ‫اجباری‬ ‫ها‬ ‫ریزدانه‬ ‫این‬ ‫زمین‬ ‫خمیر‬ ‫تشکیل‬
‫خاک‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫مطلوب‬ ‫خواص‬ ‫ساز‬ ‫کف‬ ‫ماده‬ ‫افزودن‬ ‫با‬(‫ناپذیری‬ ‫نفوذ‬ ‫و‬ ‫خمیری‬ ‫خواص‬)‫بهب‬‫ود‬
‫زی‬ ‫آب‬ ‫فشار‬ ‫کردن‬ ‫خنثی‬ ‫و‬ ‫کار‬ ‫سینه‬ ‫به‬ ‫یکنواخت‬ ‫فشار‬ ‫اعمال‬ ‫امکان‬ ‫و‬ ‫میکند‬ ‫پیدا‬‫زمینی‬ ‫ر‬
‫میگردد‬ ‫فراهم‬
‫تعاد‬ ‫ایجاد‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫تونل‬ ‫کار‬ ‫جبهه‬ ‫مدوام‬ ‫نگهداری‬ ‫زمین‬ ‫فشار‬ ‫کننده‬ ‫متعادل‬ ‫روش‬ ‫در‬‫بین‬ ‫ل‬
‫حف‬ ‫مصالح‬ ‫خروج‬ ‫نرخ‬ ‫و‬ ‫ماشین‬ ‫فشاری‬ ‫نیروی‬ ‫مقابل‬ ‫در‬ ‫فشارآب‬ ‫و‬ ‫زمین‬ ‫خارجی‬ ‫فشار‬‫اری‬
‫گیرد‬‫می‬ ‫انجام‬ ‫ماشین‬ ‫از‬ ‫شده‬.
SPB
‫افزای‬ ‫می‬ ‫آن‬ ‫پایداری‬ ‫به‬ ‫دانه‬ ‫درشت‬ ‫بندی‬ ‫دانه‬ ‫با‬ ‫زمینهایی‬ ‫در‬ ‫بنتونیت‬ ‫تزریق‬ ‫با‬‫د‬.

19. •‫دستگاه‬TBM‫نوع‬ ‫از‬EPB

20. •‫دستگاه‬ ‫مزایای‬EPB
•‫مونتاژ‬ ‫و‬ ‫تولید‬ ‫باالتر‬ ‫سرعت‬
•‫کمتر‬ ‫گذاری‬ ‫سرمایه‬
•‫کمتر‬ ‫قرارگیری‬ ‫شفت‬ ‫و‬ ‫کارگاه‬
•‫تر‬ ‫ساده‬ ‫نگهداری‬ ‫سیستم‬
•‫دستگاه‬ ‫اپراتور‬ ‫برای‬ ‫راهبری‬ ‫سیستم‬ ‫بیشتر‬ ‫سادگی‬
•‫حفاری‬ ‫بیشتر‬ ‫سرعت‬
•‫بنتونیت‬ ‫از‬ ‫خاک‬ ‫جداسازی‬ ‫سیستم‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫عدم‬
•‫دستگاه‬ ‫مزایای‬SPB
•‫سر‬‫دارد‬ ‫کمتر‬ ‫انرژی‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫حفار‬
•‫تونل‬ ‫محیط‬ ‫در‬ ‫بیشتر‬ ‫نظافت‬
•‫زمین‬ ‫سطح‬ ‫تا‬ ‫شده‬ ‫حفاری‬ ‫خاک‬ ‫انتقال‬

21. ‫سیستم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫آیا‬EPB‫یا‬ ‫است‬ ‫بهتر‬Slurry‫؟‬
•‫تکنولوژی‬ ‫قابلیت‬ ‫و‬ ‫ظرفیت‬EPB‫استفاد‬ ‫مورد‬ ‫بیشتر‬ ‫مراتب‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫گسترده‬ ‫چنان‬‫ه‬
‫قرار‬‫میگیرد‬
•TBM‫نوع‬ ‫های‬EPB‫بر‬ ‫محیطی‬ ‫زیست‬ ‫منظر‬ ‫از‬TBM‫دارند‬ ‫مزیت‬ ‫دوغابی‬ ‫نوع‬ ‫های‬.
•‫های‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫دامنه‬EPB‫و‬Slurry‫شکل‬ ‫در‬‫مشخص‬‫است‬ ‫شده‬.

22. ‫انواع‬TBM
‫باز‬ ‫مقطع‬ ‫تمام‬ ‫حفر‬ ‫دستگاههاي‬(Open TBM)
‫حف‬ ‫دستگاه‬ ‫طرف‬ ‫از‬ ‫وارده‬ ‫فشارهای‬ ‫تحمل‬ ‫برای‬ ‫کافی‬ ‫مقاومت‬ ‫شده‬ ‫حفاری‬ ‫سنگهای‬ ‫که‬ ‫مواقعی‬ ‫در‬‫اری‬
‫میباشند‬ ‫گزینه‬ ‫بهترین‬ ‫باشند‬ ‫داشته‬ ‫را‬
‫سپري‬ ‫تک‬ ‫مقطع‬ ‫تمام‬ ‫حفر‬ ‫دستگاههاي‬(Single Shield TBM)
‫بصورت‬‫که‬ ‫میباشد‬ ‫پوشش‬ ‫دارای‬ ‫استوانه‬ ‫یك‬‫حرکت‬‫دستگاه‬ ‫این‬‫ازطریق‬‫قطع‬ ‫به‬ ‫نیرو‬ ‫اعمال‬‫بتنی‬ ‫ات‬
‫میشود‬ ‫تامین‬ ‫برنده‬ ‫پیش‬ ‫جکهای‬ ‫توسط‬ ‫شده‬ ‫نصب‬.‫ماشین‬ ‫این‬‫درمواقعی‬‫بو‬ ‫سست‬ ‫بدلیل‬ ‫که‬‫سنگ‬ ‫دن‬
‫امکان‬‫استفاده‬‫از‬‫کفشك‬‫دستگاه‬ ‫برنده‬ ‫پیش‬ ‫نیروی‬ ‫تامین‬ ‫برای‬‫میشو‬ ‫استفاده‬ ‫ندارد‬ ‫وجود‬‫د‬.
‫دستگاههاي‬‫تلسکوپي‬ ‫سپر‬ ‫مقطع‬ ‫تمام‬ ‫حفر‬(Double Shield TBM)
‫باال‬ ‫اجرای‬ ‫سرعت‬ ‫که‬ ‫هنگامی‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫مناسب‬ ‫نا‬ ‫شرایط‬ ‫با‬ ‫های‬ ‫زمین‬ ‫در‬ ‫کار‬ ‫هدف‬ ‫با‬ ‫ماشین‬ ‫نوع‬ ‫این‬‫مورد‬
‫گردید‬ ‫معرفی‬ ‫تونل‬ ‫مهندسی‬ ‫عرصه‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫نیاز‬.‫این‬‫جک‬ ‫به‬ ‫مجهز‬ ‫عقب‬ ‫و‬ ‫جلو‬ ‫سر‬ ‫دو‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫ماشین‬
‫ماشینهای‬ ‫همانند‬ ،‫کفشک‬ ‫و‬ ‫سپری‬ ‫تک‬ ‫ماشین‬ ‫همانند‬ ‫پیشران‬ ‫های‬‫باشد‬ ‫می‬ ‫باز‬.

23. ‫دستگاه‬‫باز‬ ‫مقطع‬ ‫تمام‬ ‫حفر‬(Open TBM)

24. ‫دستگاه‬‫سپري‬‫تک‬‫مقطع‬‫تمام‬‫حفر‬(SingleShieldTBM)

25. ‫دستگاه‬‫تلسکوپي‬‫سپر‬‫مقطع‬‫تمام‬‫حفر‬(DoubleShieldTBM)