عواملی که باید در انتخاب ماشین حفاری تونل برای یک پروژه در نظر گرفته شود، چیست؟

شرایط زمین‌شناسی: پایداری خاک، سختی سنگ و تأثیر آب‌های زیرزمینی

ارزیابی تحلیل زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی زمین برای انتخاب دستگاه حفاری تونل

بر اساس یک مطالعه زمین‌شناسی اخیر در سال 2023، تیم‌های ساخت و سازی که آزمایش‌های دقیق خاک انجام داده‌اند، شاهد کاهش حدود 62 درصدی تأخیر در حفاری تونل بوده‌اند. هنگام انتخاب ماشین‌های حفاری تونل، مهندسان باید میزان ترک‌خوردگی سنگ بستر را بررسی کنند، اعداد پلاستیسیته خاک را کنترل نمایند و الگوهای فعالیت آب‌های زیرزمینی در گذشته را مرور کنند. انجام صحیح این اقدامات به تطبیق تجهیزات با شرایط واقعی زیرزمینی کمک می‌کند. استفاده از تمام این اطلاعات تضمین می‌کند که ماشین‌ها بدون برخورد با مشکلات غیرمنتظره در عمق، به‌درستی کار کنند. علاوه بر این، کنترل بهتری روی مدت زمان کلی پروژه فراهم می‌شود.

تأثیر ترکیب خاک و سنگ بر عملکرد ماشین‌های حفاری تونل

سختی تشکیلات سنگی و میزان سایندگی خاک تأثیر زیادی بر عملکرد دستگاه‌های حفاری تونل و میزان فرسایش آنها در طول زمان دارد. هنگام کار با گرانیت‌های بسیار سخت که استحکام فشاری آنها بالاتر از ۱۵۰ مگاپاسکال است، این دستگاه‌ها به سر حفاری نیاز دارند که بتواند حدود ۳۸۰ کیلونیوتن بر سانتی‌متر مربع نیروی پیشروی اعمال کند. این مقدار در واقع حدود ۴۵ درصد بیشتر از نیروی مورد نیاز برای کار در خاک‌های رسی نرم است. مشکل دیگری از مناطقی ناشی می‌شود که دارای شن‌های درشت در رسوبات آلوفانی هستند. این شرایط باعث می‌شود قطعه‌های برشی دیسکی حدود ۳۲ درصد سریع‌تر از حالت کار در لایه‌های یکنواخت شیل فرسوده شوند. این نوع فرسایش به معنای توقف بیشتر عملیات توسط تیم‌های نگهداری و تعمیر و هزینه‌های اضافی برای رفع آسیب‌های تجهیزات است. برای پروژه‌هایی که با چنین چالش‌هایی مواجه هستند، منطقی است که در دستگاه‌هایی سرمایه‌گذاری شود که ابزار برش مقاوم‌تری دارند و سیستم‌هایی که قادر به تنظیم فشار پیشروی خود بر اساس تغییر شرایط در حین حفاری هستند.

ارزیابی حضور و فشار آب زیرزمینی در حفاری تونل در خاک نرم

خاک‌های متخلخل چالش‌های منحصربه‌فردی ایجاد می‌کنند هنگامی که آب با سرعت بیش از ۳۰ لیتر در ثانیه از آنها عبور می‌کند. در این سطح، مهندسان معمولاً نیاز دارند دستگاه‌های حفاری تونل با صفحه تحت فشار (TBMs) را به کار گیرند تا جلوی ریزش کامل صورت حفاری گرفته شود. وضعیت زمانی پیچیده‌تر می‌شود که فشارهای هیدرولیکی بالاتر از ۲٫۵ بار بروند. در این حالت سیستم‌های تزریق بنتونیت برای حفظ ثبات در عملیات حفاری ضروری می‌شوند. این موضوع به ویژه در محیط‌های شهری اهمیت زیادی دارد، جایی که نشت غیرمنتظره آب می‌تواند به ساختمان‌ها، جاده‌ها یا تأسیسات زیرزمینی نزدیک آسیب برساند. مدیریت مؤثر آب زیرزمینی تنها به ایمنی کارگران مربوط نمی‌شود. این امر مستقیماً بر سرعت پیشرفت تیم‌های ساخت در لایه‌های خاک مرطوب تأثیر می‌گذارد، بدون آنکه مدام با توقف تجهیزات یا شکست‌های ساختاری مواجه شوند.

چالش‌های شرایط ترکیبی خاک برای عملیات دستگاه حفاری تونل

هنگامی که دستگاه‌های حفاری تونل از خاک نرم به سنگ سخت وارد می‌شوند، پیشرفت آنها به‌طور قابل توجهی کند می‌شود. داده‌های صنعت نشان می‌دهد که این انتقالات می‌توانند متوسط نرخ پیشروی را حدود ۲۷٪ کاهش دهند. خبر خوب این است که دستگاه‌های حفاری ماژولار با سر برشی ترکیبی خاص در شرایط زمین ترکیبی عملکرد بهتری دارند. این دستگاه‌ها از دندانه‌های شکننده برای خرد کردن مواد سخت و از برش‌دهنده‌های دیسکی برای بخش‌های هموارتر استفاده می‌کنند که این امر باعث افزایش ۱۸٪‌ای کارایی در مواجهه با لایه‌های ماسه‌سنگ و رس می‌شود. مهندسان از این طراحی‌های انعطاف‌پذیر بسیار قدردانی می‌کنند، زیرا به مدیریت شگفتی‌های مداوم در حفاری از میان تشکیلات سنگی پیچیده کمک می‌کنند که در آن‌ها هیچ چیز برای مدت طولانی قابل پیش‌بینی نیست.

انواع دستگاه حفاری تونل (TBM): EPB، شلوری، شیلد و گزینه‌های چندمنظوره

درک انواع دستگاه‌های TBM و معیارهای انتخاب بر اساس نیازهای پروژه

هنگام انتخاب دستگاه حفاری تونل مناسب، مهندسان معمولاً سه عامل اصلی را در نظر می‌گیرند: نوع زمینی که با آن سروکار دارند، اندازه پروژه و هرگونه محدودیت محیطی که ممکن است اعمال شود. دستگاه‌های EPB به گزینه اصلی برای حفاری تونل در مناطق شهری با زمین نرم تبدیل شده‌اند و طبق گزارش‌ه reciente شرکت‌های ساخت تونل، حدود ۶۲ درصد از ساخت متروهای جهان را شامل می‌شوند. در مکان‌هایی که خاک بسیار مرطوب و اشباع است، دستگاه‌های حفاری لجنی (Slurry TBM) عملکرد بهتری دارند، در حالی که مدل‌های مخصوص سنگ سخت در حفاری از طریق تشکیلات سنگی محکم و پایدار بهتر عمل می‌کنند. دستگاه‌های چندمنظوره (Multimodal TBM) در مقایسه با مدل‌های استاندارد حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد هزینه اولیه بیشتری دارند، اما این سرمایه‌گذاری اضافی در طول زمان بازپرداخت می‌شود، زیرا این دستگاه‌های چندکاره می‌توانند گشتاور و تنظیمات نیروی پیشرو خود را به صورت پویا هنگام برخورد با انواع مختلف مواد در حین حفاری تغییر دهند که این امر به کاهش ریسک‌های مرتبط با شرایط غیرقابل پیش‌بینی زمین کمک می‌کند.

EPB در مقابل Slurry و حفاری تونل‌های Hard Rock: تطبیق دستگاه‌های حفاری تونل با شرایط زمین

دستگاه‌های حفاری تونل تعادل فشار خاک (EPB) با برابری فشار موجود در محفظه دستگاه با فشار خاک حفر شده، صورت حفاری را پایدار نگه می‌دارند. این امر باعث عملکرد عالی آنها در خاک‌های چسبنده مانند رس و لای می‌شود. برای پروژه‌های تونل زیر آب، سیستم‌های شلوری (Slurry) به کار گرفته می‌شوند. این سیستم‌ها خاک رس بنتونیت تحت فشار را به سمت صورت حفاری پمپاژ می‌کنند تا یک درزگیر آب‌بند ایجاد شود. نشت آب زیرزمینی مشکل بزرگی در این عمق است و رفع این مسائل می‌تواند طبق تحقیقات پونمون سال گذشته، هزینه‌ای بالغ بر ۷۴۰ هزار دلار داشته باشد. هنگام کار با تشکیلات سنگی سخت مانند گرانیت یا بازالت، دستگاه‌های متفاوتی مورد نیاز است. دستگاه‌های حفاری تونل در محیط‌های سنگی سخت (Hard Rock TBM) دارای دیسک‌های برشی کاربید تنگستن خاصی هستند که قادر به تحمل فشارهای سنگی بسیار بالا تا حدود ۲۵۰ مگاپاسکال می‌باشند. این ابزارهای مقاوم به اپراتورها اجازه می‌دهند تا حتی از لایه‌های سفت و سخت سنگ نیز بدون از دست دادن کارایی عبور کنند.

دستگاه‌های حفاری تونل چندحالتی و با چگالی متغیر برای زمین‌شناسی‌های پیچیده یا ناهمگن

هنگام کار در محل‌های ساخت‌وساز که لایه‌های خاک و سنگ به طور مداوم تغییر می‌کنند — امری که در حدود ۳۸ درصد از تمام پروژه‌های راه‌آهن بین‌المللی رخ می‌دهد — دستگاه‌های حفاری تونل چندحالتی عملکرد بسیار خوبی دارند. زیبایی این دستگاه‌ها در توانایی آن‌ها برای تغییر از حالت تعادل فشار خاک به حالت سلری (سیال) هر زمان که ترکیب زمین زیر آن‌ها تغییر می‌کند، نهفته است. برخی از مدل‌های پیشرفته علاوه بر این، دارای سیستم‌های چگالی متغیر نیز هستند. این سیستم‌ها به‌صورت هوشمندانه با تنظیم سرعت سر حفاری و تغییر ضخامت مخلوط سلری در حال حرکت، عمل می‌کنند. آزمایش‌های میدانی نشان می‌دهند که این نوع سازگاری لحظه‌ای، توقف‌های غیرمنتظره را در شرایط دشوار ترکیبی حدود بیست درصد کاهش می‌دهد. مطالعه اخیری که در مجله مهندسی ژئوتکنیک منتشر شده است، از این یافته‌ها در سال گذشته حمایت می‌کند.

طراحی هدر برش و پیکربندی ابزار در انواع مختلف دستگاه‌های حفاری تونل

نحوه طراحی هدر برش به شدت بر عملکرد و عمر مفید آن تأثیر می‌گذارد. در دستگاه‌های EPB، بیلچه‌های مارپیچ وظیفه انتقال خاک را به‌صورت کارآمد بر عهده دارند. دستگاه‌های TBM برای سنگ سخت رویکرد متفاوتی دارند و از ۱۷ تا ۲۵ عدد دیسک برش که در حلقه‌های هم‌مرکز قرار گرفته‌اند استفاده می‌کنند تا بتوانند به‌خوبی سنگ را خرد کنند. برخی از طرح‌های جدیدتر ویژگی‌های ترکیبی دارند و از هدرهای ترکیبی (هیبریدی) استفاده می‌کنند که امکان تعویض ابزارها را بر اساس نیاز به اپراتور می‌دهند. بر اساس داده‌های انجمن حفاری در سال ۲۰۲۳، این سیستم‌های ترکیبی در محیط‌های دارای ماسه‌سنگ ساینده حدود ۳۰ درصد عمر طولانی‌تری دارند. چنین بهبودی منجر به زمان توقف کمتر در پروژه‌های تونلسازی شده و در بلندمدت هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد.

مقیاس پروژه و الزامات عملکردی: طول، قطر و نرخ پیشروی

تأثیر طول تونل بر استقرار و کارایی دستگاه حفاری تونل

هنگام حفاری تونل‌های طولانی‌تر، دستگاه‌های حفاری تونل باید سفت‌تر ساخته شوند و مدت زمان طولانی‌تری بدون وقفه کار کنند. برای پروژه‌هایی که طول آن‌ها از ۵ کیلومتر بیشتر است، مهندسان معمولاً سربرقچه‌ها (کاترهدها) را حدود ۲۵ تا حتی ۳۰ درصد قوی‌تر مشخص می‌کنند و همچنین از سیستم‌های خودکار برای نصب قطعات تونل استفاده می‌شود تا عملیات متوقف نشود. بر اساس تحقیقات اخیر سال گذشته در کنفرانس ژئوتکنیک، استوانه‌های پیشران حدود ۱۸ درصد سریع‌تر ساییده می‌شوند وقتی دستگاه‌ها پس از عبور از مرز ۳ کیلومتر به کار خود ادامه می‌دهند. این یافته واقعاً اهمیت برنامه‌ریزی مناسب برای نگهداری و تعمیرات را برجسته می‌کند، چرا که هیچ‌کس نمی‌خواهد پروژه‌اش در مراحل حیاتی به دلیل انتظار برای تعمیرات متوقف شود.

تطبیق نرخ پیشرفت پیش‌بینی‌شده با قابلیت و دقت دستگاه

سرعت پیشروی تونل به شدت به این بستگی دارد که کل پروژه چقدر طول بکشد. اکثر پروژه‌های متروی شهری هدفی حدود ۱۵ تا ۲۰ متر در روز را دنبال می‌کنند. اما زمانی که ما برای تحقیقات علمی یا مطالعات زمین‌شناسی عمیق‌تر حفاری می‌کنیم، دقت اهمیت بیشتری نسبت به سرعت دارد، بنابراین این پروژه‌ها ممکن است تنها ۵ تا ۸ متر در روز پیش بروند. نقطه بهینه کارایی زمانی رخ می‌دهد که گشتاور ماشین که معمولاً بین ۴۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ کیلونیوتن متر است، به‌درستی با مقاومت سنگی که از آن عبور می‌کند هماهنگ شود. ماشین‌هایی که برای زمین‌های نرم بیش از حد قدرتمند هستند، در واقع بر اساس داده‌های صنعتی اخیر از سال ۲۰۲۴ بین ۱۴ تا ۱۸ درصد انرژی اضافی هدر می‌دهند. این موضوع نشان می‌دهد که چگونه انتخاب مشخصات مکانیکی مناسب برای شرایط مختلف خاک حیاتی است.

انتخاب قطر ماشین بر اساس هندسه، تراز و عمق تونل

انتخاب قطر شامل ملاحظات ساختاری، عملکردی و ژئومکانیکی است:

• تونل‌های خدماتی : حفاری‌های 3 تا 5 متری فضا را در مناطق شهری متراکم بهینه می‌کنند
• تونل‌های ریلی : قطرهای 8 تا 12 متری، چیدمان مسیر و الزامات فضای آزاد را پوشش می‌دهند
• مسیرهای هیدروالکتریک : تونل‌های 14 تا 18 متری جریان آب با حجم بالا را مدیریت می‌کنند

عمق نیز بر طراحی تأثیر می‌گذارد — هر افزایش 100 متری در بار روی سازه، فشار سنگ را به میزان 2.7 مگاپاسکال افزایش می‌دهد و بدین ترتیب پوشش‌های قطعه‌ای باید 15 تا 20 درصد ضخیم‌تر شوند تا استحکام ساختاری حفظ شود.

پروژه‌های شهری در مقابل پروژه‌های حفاری عمیق: تعادل بین اندازه، دسترسی و محدودیت‌های عملیاتی

دستگاه‌های حفاری تونل در مناطق شهری به دلیل وجود لوله‌ها، کابل‌ها و ساختمان‌های مدفون، حدود ۴۰ درصد محدودیت فضایی بیشتری دارند که معمولاً به این معناست که این ماشین‌آلات باید به صورت قطعاتی و نه به صورت یکپارچه راه‌اندازی شوند. با این حال، تونل‌های کوهستانی که عمقی بیش از ۵۰۰ متر دارند با چالش‌های کاملاً متفاوتی روبرو هستند. این غول‌های زیرزمینی با فشار آبی تا حدود ۱۰ بار مواجه می‌شوند؛ بنابراین مهندسان معمولاً آن‌ها را مجهز به سیستم‌های خاص فشاردار در قسمت جلویی می‌کنند تا وضعیت پایدار بماند. بررسی داده‌های ۸۷ پروژه واقعی چیزی جالب را نشان می‌دهد: تیم‌های ساخت‌وساز در مناطق شهری متراژ روزانه خود را تنها حدود ۲۲ درصد کمتر از تیم‌هایی که در فضاهای باز کار می‌کنند، به پیش می‌برند. این نوع اطلاعات واقعاً اهمیت مدل‌سازی عملکرد ماشین‌آلات بر اساس شرایط خاص محل کار را هنگام انتخاب تجهیزات برای پروژه‌های حفاری تونل برجسته می‌کند.

فشار، گشتاور و ظرفیت مکانیکی در عملکرد دستگاه حفاری تونل

اندازه‌گیری نیروی پیشران و گشتاور تحت مقاومت زمین‌شناسی متغیر

مقدار پیشرانه و گشتاور مورد نیاز برای دستگاه حفاری تونل، اطلاعات زیادی درباره توانایی آن در برش انواع مختلف سنگ و خاک در اختیار مهندسان قرار می‌دهد. تحقیقات اخیر که در سال ۲۰۲۵ در مجله Nature منتشر شده است، نشان داده که این نیازها چقدر می‌توانند بسته به نوع ماده‌ای که دستگاه با آن کار می‌کند، تغییر کنند. رسوبات نرم به نیروی بسیار کمتری نسبت به ماسه‌سنگ‌های سفت نیاز دارند و گاهی تفاوتی معادل سه برابر در نیروی مورد نیاز پیشرانه ایجاد می‌شود. برای مدیریت این تغییرات، مهندسان به محاسباتی به نام شاخص نفوذ در خاک (Ground Penetration Index) متکی هستند. این محاسبات به آن‌ها کمک می‌کند تا تنظیمات گشتاور را طوری تنظیم کنند که سر برش دستگاه گیر نکند. به عنوان مثال، خاک رس دارای چسبندگی — اکثر دستگاه‌ها برای عبور از آن به حدود ۱۲ تا ۱۸ کیلونیوتن بر متر مربع نیرو نیاز دارند. اما با تغییر به گرانیت، ناگهان این مقدار به ۳۵ تا ۵۰ کیلونیوتن بر متر مربع می‌رسد. این نوع افزایش شدید، ضرورت وجود سیستم‌های هوشمند در دستگاه‌های مدرن حفاری تونل را آشکار می‌کند که بتوانند خروجی توان خود را در حال حرکت و با تغییر شرایط زیرزمینی، تنظیم کنند.

هماهنگی توان مکانیکی با شرایط زمین برای دستیابی به بازدهی بهینه

دستیابی به حفاری کارآمد به معنای هماهنگ کردن منحنی‌های گشتاور و پروفایل‌های پیشروی با قابلیت‌های زمین‌شناسی محلی است. فشار بیش از حد در زمین نرم طبق گزارش‌های صنعتی سال گذشته باعث می‌شود حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد انرژی اضافی تلف شود. از سوی دیگر، ماشین‌هایی که در حفاری از سنگ‌های سخت، از توان کافی برخوردار نیستند، حدود ۴۰ درصد سریع‌تر از حالت عادی دچار ساییدگی قطعات می‌شوند. مطالعه GEplus در سال ۲۰۲۵ این موضوع را تأیید می‌کند، هرچند همواره سؤالاتی درباره مقایسه شرایط میدانی با نتایج آزمایشگاهی وجود دارد. دستگاه‌های امروزی حفاری تونل مجهز به سیستم‌های کنترل هوشمند هستند که ضمن حرکت، لرزش‌های سر حفار و چگالی سنگ را زیر نظر دارند. این سیستم‌ها به‌صورت خودکار تنظیمات دور موتور (RPM)، مقدار مناسب پیشروی و جریان سیال حفاری (slurry) را تنظیم می‌کنند. در نتیجه، اپراتورها می‌توانند حتی در شرایط زمین‌های متغیر و مخلوط که به‌طور مداوم در زیرزمین تغییر می‌کنند، بازدهی بین ۹۳ تا تقریباً ۹۷ درصد را حفظ کنند.

ملاحظات هزینه: سرمایه گذاری اولیه، عملیات و تعمیر و کل هزینه مالکیت (TCO)

تحلیل سرمایه گذاری اولیه برای خرید ماشین های حفاری تونل

قیمت ماشین های حفاری تونل بسته به نوع ماشین مورد نیاز بسیار متفاوت است. مدل های EPB فشرده معمولاً حدود 2 میلیون دلار شروع می شوند، در حالی که ماشین های بزرگ خمیر برای تونل های بزرگتر به راحتی می توانند بیش از 20 میلیون دلار باشند. چه چیزی واقعاً باعث افزایش هزینه می شود؟ صرفاً برای سفارشی کردن سر برش، حدود ۱۵ تا ۲۵ درصد از قیمت پایه را می پردازند. سیستم های ثبات زمین نیز بودجه را می خورند، و بعد مسئله مقیاس وجود دارد. وقتی پروژه ای نیاز به دو برابر کردن قطر حفاری از 6 متر به 12 متر دارد، انتظار داشته باشید هزینه ها بین 180 تا 220 درصد افزایش یابد. برای هر کسی که این خرید های بزرگ را از پیش انجام می دهد، مهم است که نه تنها در مورد آنچه که در حال حاضر مورد نیاز است، بلکه همچنین اینکه چگونه شرایط غیر قابل پیش بینی زیرزمینی ممکن است حتی بهترین برنامه های قرار داده شده را در جاده خراب کند.

هزینه های عملیات و نگهداری (O&M) در انواع ماشین های حفاری تونل

هزینه های O&M به طور قابل توجهی با نوع ماشین و زمین شناسی متفاوت است. TBM های صخره سخت 35-45% هزینه های جایگزینی ابزار بیشتری دارند - به طور متوسط 580 دلار در ساعت در گرانیت - در مقایسه با دستگاه های EPB در خاک های نرم. عوامل اصلی هزینه عبارتند از:

• استفاده از انرژی : 480 - 900 کیلو وات در ساعت، بسته به مقاومت
• کار : 12-18 تکنسین برای شیفت های 24 ساعته
• قطعات پوشیدن : برش دیسک ها در کوارتزیت 80 تا 120 ساعت در مقابل بیش از 300 ساعت در گل دوام می آورند

این متغیرها اهمیت استراتژی های نگهداری مبتنی بر وضعیت را تاکید می کنند.

محاسبه هزینه کل مالکیت برای پروژه‌های بلندمدت تونل‌سازی

هزینه کل مالکیت، یا همان TCO که اغلب به آن اشاره می‌شود، شامل مواردی مانند کاهش ارزش تجهیزات در طی حدود ۱۰ تا ۱۵ سال، به علاوه تمام آن ساعات پرهزینه از دست رفته در زمان خرابی ماشین‌آلات است. به این فکر کنید: تنها در محیط‌های شهرهای بزرگ، توقف عملیات می‌تواند در هر ساعت به تنهایی بین ۱۲ هزار تا ۴۵ هزار دلار هزینه داشته باشد! علاوه بر این، ریسک‌های زمین‌شناسی نیز وجود دارند که شرایط غیرقابل پیش‌بینی زیرزمینی معمولاً هزینه‌ها را حدود ۲۵ تا ۴۰ درصد افزایش می‌دهند. با این حال، مطالعات اخیر از سال ۲۰۲۵ چیز جالبی نشان داده‌اند. وقتی شرکت‌ها در دستگاه‌های حفاری تونل جدیدتر مجهز به سیستم‌های نگهداری هوشمند سرمایه‌گذاری می‌کنند، در کل واقعاً پول صرفه‌جویی می‌کنند، هرچند سرمایه‌گذاری اولیه حدود ۲۲ درصد گران‌تر است. و همچنین نباید از چالش‌های مناطق شهری غافل شد. پروژه‌های انجام شده در شهرها به دلیل محدودیت‌های سر و صدا، جابجایی تأسیسات موجود و کمبود فضای عملیاتی، به طور متوسط حدود ۳۰ درصد گران‌تر در هر کیلومتر اجرا می‌شوند. به همین دلیل، از همان ابتدا واقع‌بینانه بودن در مورد هزینه‌ها برای برنامه‌ریزی هر پروژه‌ای اهمیت بسیار زیادی دارد.

‫سوالات متداول‬

عوامل اصلی در انتخاب دستگاه حفاری تونل چیست؟

عوامل اصلی در انتخاب دستگاه حفاری تونل (TBM) شامل نوع شرایط زمین، مقیاس پروژه، محدودیت‌های محیطی و الزامات فنی خاص مانند قطر و نرخ پیشروی است.

شرایط زمین ترکیبی چگونه بر عملکرد دستگاه حفاری تونل تأثیر می‌گذارد؟

شرایط مخلوط زمین می تواند به طور قابل توجهی عملیات TBM را حدود 27٪ کاهش دهد، زمانی که از خاک نرم به سنگ سخت منتقل می شود. با این حال، TBM های ماژولار با کترهای هیبریدی می توانند در این شرایط بهره وری را حدود 18٪ افزایش دهند.

عوامل اصلی هزینه برای TBM چیست؟

عوامل کلیدی هزینه برای TBM شامل قیمت خرید اولیه است که بر اساس نوع ماشین و سفارشی سازی متفاوت است، و همچنین هزینه های عملیاتی و نگهداری مداوم، مانند مصرف انرژی، نیروی کار و جایگزینی قطعات فرسوده.

تفاوت بین EPB، خمیر و TBM های سخت سنگ چیست؟

EPB TBM ها برای شرایط خاک نرم استفاده می شوند و ثبات صورت را از طریق تعادل فشار حفظ می کنند. TBM های خمیر مناسب خاک های اشباع شده با آب هستند و از بنتونیت برای ایجاد مهر استفاده می کنند. دستگاه های TBM سنگ سخت دارای اجزای سخت تری برای حفاری از طریق تشکیلات سنگ محکم هستند.

طول تونل چگونه بر کارایی ماشین تأثیر می‌گذارد؟

تونل‌های طولانی‌تر به دستگاه‌های حفاری مقاوم‌تر با سر برشی قوی‌تر و سیستم‌های نصب قطعات کارآمدتری نیاز دارند. در صورت عدم نگهداری مناسب دستگاه‌ها در پروژه‌هایی که طول آن‌ها از ۳ کیلومتر بیشتر است، کارایی می‌تواند تا ۱۸٪ کاهش یابد.