टनल ड्रिलिङ्ग मशीन सँग्रहण गर्ने कुराहरू के हुन्?

टनल ड्रिलिङ मेसिन संचालनमा प्रमुख जोखिमहरूको बारेमा जानकारी

टनल बोरिङ मेसिन (TBM) संचालनमा सामान्य खतराहरू

टनेल बोरिंग मेसिन (TBMs) ले अस्थिर भूमिको अवस्था, मेसिनका भागहरूको खराबी, र ड्रिलिङ प्रक्रियाको धूलो सास फेर्दा कामदारहरूले लिनुपर्ने जस्ता समस्याहरू सँगै आउँछ। २०२५ मा प्रकाशित अनुसन्धानले फल्ट ट्री एनालिसिस र एनालिटिक हायरार्की प्रोसेस भनेर चिनिने विधिहरूको प्रयोग गरी यी समस्याहरूको अध्ययन गर्यो। उनीहरूले पत्ता लगाएको कुरा साइटमा के घटिरहेछ भन्ने कुराको बारेमा काफी केही बताउँछ – भूमि ढल्ने घटना धेरै पटक हुन्छ, साथै कटरहेड ज्याम जस्ता समस्याले प्रगतिलाई ठप्प बनाइदिन्छ। TBMs ले फल्ट लाइनहरू नजिक काम गर्दा स्थिर भूमिको तुलनामा अचानक चट्टान फुट्ने सम्भावना दोब्बर हुन्छ। यसको अर्थ यो हो कि कर्मचारीहरूले उनीहरू कुन प्रकारको भूभागमा काम गरिरहेका छन् भन्ने आधारमा आफ्नो दैनिक कार्यप्रणालीमा समायोजन गर्नुपर्छ।

टनेल निर्माणको वातावरणमा मेसिन-विशिष्ट जोखिमहरू

टीबीएमहरूले मुख्य बेयरिङको अत्यधिक ताप र थ्रस्ट प्रणालीको गलत संरेखण जस्ता विशिष्ट संचालन चुनौतीहरूको सामना गर्छन्। मिश्रित-अनुहार भूगर्भिय अवस्थामा संचालित आधुनिक टीबीएमहरूले काट्ने औजारहरूमा 22% बढी घर्षण दर अनुभव गर्छन्, जसले रखरखावको माग बढाउँछ। सुरुङ खनन सुरक्षा मापदण्डका अनुसार, यन्त्रिक असफलताको 40% भन्दा बढी कठोर चट्टान खननको समयमा टोर्क प्रबन्धन गलत हुँदा आउँछ।

सुरुङ सुरक्षाका लागि भूगर्भशास्त्र र भूप्राविधिक विश्लेषण

2023 को टीबीएम सुरक्षा अनुसन्धानले देखाए अनुसार, निर्माणपूर्वको व्यापक सर्वेक्षणले भूगर्भिय अप्रत्याशित घटनाहरू 78% ले कम गर्छ। प्रमुख मापदण्डहरूमा समावेश छ:

चरणबद्ध भूप्राविधिक निगरानी लागू गर्ने परियोजनाहरूले अनियोजित यन्त्र रोकथाम 40% कम रिपोर्ट गर्छन्।

केस अध्ययन: स्विस एल्पाइन सुरुङ परियोजनामा भूगर्भिय अस्थिरताको घटना

वार्षिक २०२१ मा, एल्प्समा सुरुङ खन्ने क्रममा काम गर्दा कर्मचारीहरूलाई ठूलो समस्याको सामना गर्नुपरेको थियो जब उनीहरूको सुरुङ खनन मेशिन (टीबीएम) नम्बर १४ अप्रत्याशित रूपमा नरम माटोले भरिएको क्षेत्रमा पुग्यो। भूमिको दबाव ३५ मेगापास्कलभन्दा बढी पुग्यो, जसले इन्जिनियरहरूले स्थिरता कायम नगर्नु अघि नै सुरुङको भित्री भागलाई लगभग १९% सम्म विकृत बनायो। यसबाट हुने ढिलाइ र मर्मतसम्भारमा करिब अठार मिलियन डलरको खर्च आयो। यस घटनाको समीक्षा गर्दा, विशेषज्ञहरूले यदि उनीहरूसँग राम्रो चेतावनी प्रणाली रहेको भए, यस्ता लगभग सबै जोखिम (लगभग ९२%) रोक्न सकिने निष्कर्ष निकालेका छन्। अहिले धेरैले कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रयोग गरी अगाडि नै चट्टानको संरचना विश्लेषण गरेर यस्ता भूमिगत अप्रत्याशित घटनाहरूको भविष्यवाणी गर्न सक्ने बुद्धिमान प्रविधिहरूको माग गरिरहेका छन्।

टीबीएम सञ्चालनमा मूलभूत सुरक्षा प्रोटोकल र प्राविधिक सुरक्षा उपायहरू

सुरुङ सञ्चालनका लागि ओएसएचए सुरक्षा नियमहरू लागू गर्नु

जब सुरुङ निर्माणको कार्यले ओएसएचए (OSHA) का मापदण्डहरू पालन गर्छ, मृत्यु दरमा ठूलो कमी आउँछ—२०२३ को ओएसएचए वार्षिक प्रतिवेदन अनुसार लगभग ६२%। यस नियमले साँघुरो ठाउँहरूमा वातावरणको गुणस्तर जाँच गर्ने, आपतकालीन अवस्थाका लागि स्पष्ट बचाव मार्गहरू तयार राख्ने, र कटिंग हेडमा काम गर्दा कडा सुरक्षा चरणहरू पालन गर्ने आवश्यकता पर्दछ। प्रमाणित सुरक्षा अधिकारीहरू राख्ने निर्माण स्थलहरूमा उचित प्रमाणीकरण नभएका स्थलहरूको तुलनामा यन्त्र सम्बन्धी दुर्घटनाहरूबाट लगभग ४०% कम घाइते हुन्छन्। यो तर्कसंगत छ किनभने प्रशिक्षित पेशेवरहरूले कुन जोखिमहरू छन् भन्ने जान्दछन् र तिनीहरू आपदामा परिणत हुनुअघि तिनीहरूलाई कसरी रोक्ने भन्ने पनि थाहा राख्छन्।

टीबीएम प्रणालीका लागि निवारक रखरखाव प्रोटोकलहरू

नियोजित रखरखाव चक्रले कटर डिस्कको आयु ३००–४०० सञ्चालन घण्टासम्म बढाउँछ जबकि अनियोजित बन्दसमय ७४% ले कम गर्छ (NIST २०२३)। महत्त्वपूर्ण प्रोटोकलहरूमा समावेश छन्:

• दैनिक थ्रस्ट सिलिन्डरको टोर्क क्यालिब्रेसन
• साप्ताहिक कन्भेयर बेल्ट टेन्सनिङ प्रणालीको निरीक्षण
• मासिक स्क्रू कन्भेयर फ्लाइटहरूमा घर्षण विश्लेषण
  एक प्रमुख शहरी सुरूङ्गको लागि २०२३ को पुनर्वास परियोजनाले मुख्य बेयरिङ्गहरूमा पूर्वानुमान ग्रीस स्याम्पलिङले क्रिटिकल खनन चरणहरूको दौरान घातक असफलताबाट जोगाएको देखाएको छ।

वास्तविक समयको निगरानी र स्वचालित चेतावनी प्रणालीहरू

आधुनिक टीबीएमहरूले प्रति मिनेट ४,००० डाटा बिन्दुहरू प्रसारण गर्ने १२०–१८० अन्तर्निहित सेन्सरहरू समायोजित गर्दछन्:

बहु-चरण अलार्मले भूवैज्ञानिक असामान्यताले पूर्व-कार्यक्रमित सुरक्षा मार्जिन भन्दा बढी गएमा स्वचालित रूपमा थ्रस्ट दबाब कम गर्छ, जसले कटरहेड जामको घटनालाई 33% ले घटाउँछ (टनेलिङ जर्नल 2024)।

प्रवृत्ति: आधुनिक टीबीएममा एआई-संचालित निदानको एकीकरण

अन्तर्राष्ट्रिय सुरूङ एसोसिएशनले गत वर्ष प्रकाशित गरेको अनुसन्धानका अनुसार, बाह्रवटा विभिन्न संचालनात्मक कारकहरू ट्र्याक गर्ने नयाँ मेसिन लर्निङ प्रणालीहरूले तिनीहरू घट्नुभन्दा ७२ देखि १०० घण्टासम्म अगाडि बेयरिङ समस्याहरू पत्ता लगाउन सक्छन्। यसको शुद्धताको दर लगभग ८९% हुन्छ, जुन पूर्वानुमान रखरखावको कामका लागि धेरै प्रभावशाली मानिन्छ। हालका सुरूङ निर्माण परियोजनाहरूमा इन्जिनियरहरूले AI प्रयोग गरी अग्रिम दरहरू अनुकूलन गरेका थिए, जसले खनन स्थिरताको सुरक्षा मापदण्डहरूमा कुनै समझौता नगरी निर्माण प्रक्रियालाई लगभग २२% छिटो बनाएको देखिएको छ। उदाहरणका रूपमा २०२३ मा ठूलो जलविद्युत सुरूङ विस्तार परियोजनाको समयमा भएको घटनालाई लिन सकिन्छ। जब कर्मचारीहरूले केही अप्रत्याशित चुनढुङ्गा संरचनाहरूमा प्रवेश गरे, त्यतिखेर AI नियन्त्रण प्रणालीले स्लरी दबाबमा स्वचालित समायोजन गर्ने काम गर्यो। यस्तो बुद्धिमत्तापूर्ण प्रतिक्रियाले साइटमा तीनवटा सम्भावित ढलनहरूलाई रोक्न सफल भयो, जसले समय र पैसा दुवै बचत गर्यो र खानामा काम गर्ने सबैको सुरक्षा सुनिश्चित गर्यो।

व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण र कामदार सुरक्षा सुधार

आधुनिक टनल बोरिङ मेसिनसँग काम गर्नु भनेको साइटमा विभिन्न प्रकारका खतराबाट सुरक्षित रहनका लागि कडा पीपीई निर्देशिकाहरू पालना गर्नु हो। आजकल टनल कामदारहरूले टाउकोदेखि खुट्टासम्म सुरक्षात्मक लुगा लगाउनु पर्छ। आघात प्रतिरोधी हेलमेटहरू आवश्यक छन्, विशेष गरी जमिनभन्दा तलको ठाउँमा दृश्यता बढाउन आन्तरिक बत्तीहरू भएका। उनीहरूले लगाएका ओढालहरूले भारी यन्त्रहरू सञ्चालन गर्दा हुने कम्पनलाई अवशोषित गर्न मद्दत गर्छन्, र उनीहरूका जुताहरूमा बलियो पैदल भाग र तीखा वस्तुहरूबाट पंचर हुनबाट बचाउने तल्लो भाग हुन्छ। श्वासप्रश्वासको सुरक्षा पनि धेरै महत्त्वपूर्ण छ किनभने सानो ठाउँमा ड्रिलिङ गर्दा टनलहरू शीघ्रै सिलिका कणहरू र अन्य हानिकारक ग्याँसहरू भएको धूलले भरिन्छन्। केही नयाँ सामग्रीहरू जसले गर्दा यो सुरक्षा उपकरण बल कम नगरी अझ हल्का बनाउँछ भनेर गत वर्षको उद्योग सम्बन्धी प्रतिवेदनहरूमा लगभग २२ प्रतिशत सम्मको विभिन्न ब्रान्डहरूमा समग्र वजनमा कमी देखाइएको छ।

बायोमेट्रिक प्रतिक्रिया सहितको स्मार्ट पीपीईमा आएका प्रगतिहरू

आधुनिक व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरणहरूमा बायोमेट्रिक सेन्सरहरू लगाइएका हुन्छन् जसले काम गर्दा व्यक्तिको हृदय गति, शरीरको तापक्रम र कति थकित भएको छ भन्ने कुराहरू ट्र्याक गर्छन्। जब यी स्मार्ट सुरक्षा उपकरणहरूले पत्ता लगाउँछन् कि कामदारले आफ्नो शारीरिक सीमा धेरै धकेलिरहेको छ, तिनीहरूले तुरुन्तै पर्यवेक्षकहरूलाई सचेत गराउँछन्। गत वर्षको क्षेत्र परीक्षणअनुसार यस्तो प्रारम्भिक चेतावनी प्रणालीले ताप प्रतिबलका मामिलाहरूमा लगभग 38% को कमी ल्याएको छ। केही उन्नत संस्करणहरूमा त मशिनका खतरनाक चलिरहेका भागहरूमा नजिक पुग्दा कामदारलाई बताउन विशेष रेडियो संकेत प्रयोग गर्ने टक्कर पत्ता लगाउने प्रविधि समावेश छ। अहिलेबाट 2028 सम्मको अवधिमा यो स्मार्ट पीपीई क्षेत्र लगभग 13% वार्षिक दरले तीव्र गतिमा विस्तार हुने विश्लेषकहरूको भविष्यवाणी छ, जसको मुख्य कारण भूमिगत कार्यस्थलका लागि नयाँ नियमहरू र कम्पनीहरूले श्रमिक सुरक्षाका लागि इन्टरनेट अफ थिङ्स मार्फत सबै कुरा जोड्न जारी राखेको हुनु पनि हो।

कर्मचारी सुरक्षाको यो व्यापक दृष्टिकोणले पारम्परिक सुरक्षा उपायहरूलाई भविष्यवाणी गर्ने प्रविधिहरूसँग जोड्दछ, सुरुङ्गको अन्तर्निहित जोखिमहरूको विरुद्ध परतदार रक्षाको निर्माण गर्दछ।

अधिक सुरक्षित खननका लागि स्वचालित प्रणाली र भूमि समर्थन प्रविधिहरू

खतरनाक क्षेत्रमा मानव जोखिमलाई घटाउन स्वचालित खननको भूमिका

यी दिनहरूमा, आधुनिक टनेल बोरिङ मेसिनहरू रोबोटिक आँखाहरूसँग आउँछन् जसले संदिग्ध चट्टान स्थिरता भएका खतरनाक क्षेत्रमा सबै कटाइ कामको लगभग ८३% सम्हाल्छन्। यसको अर्थ यो हो कि कम कामदारहरूले ती अनिश्चित टनेलका भित्री भित्ताहरू नजिक जानु पर्दैन। यी मेसिनहरू सुचारु रूपमा सञ्चालन गर्न लिडार स्क्यानिङ र दबाव निगरानी जस्ता स्वचालित प्रणालीहरूमा निर्भर गर्छन्। यी प्रविधि अद्यावधिकहरूले ओभरब्रेकका परिस्थितिहरू रोक्न मद्दत गर्छन् जसले गत वर्षको नेशनल टनेलिङ एसोसिएशनको प्रतिवेदन अनुसार प्रत्येक पाँच मध्ये एक टनेलिङ घाइते हुनुको कारण बन्छ। यो जटिल लाग्न सक्छ, तर यसले निर्माण टोलीलाई सुरक्षित अवरोधको पछाडि रहन दिन्छ जब उनीहरू चट्टानका गठनहरूमार्फत खनन गर्दछन् र प्रगति गर्ने गतिमा कुनै बलिदान बिना।

प्रारम्भिक खनन चरणहरूको दौरान समर्थन प्रणाली र स्थिरता

उन्नत टीबीएमहरूले तीन प्राथमिक तंत्रहरू मार्फत क्रमिक समर्थन स्थापना एकीकृत गर्छन्:

यी प्रणालीहरू समन्वयमा काम गरेर खननको १५ मिनेटभित्र टनेलका भित्ताहरू स्थिर बनाउँछन्, ऐतिहासिक टनेल दुर्घटनाहरूको ७८% मा पहिचान गरिएको महत्वपूर्ण पहिलो घण्टाको ढलने समयलाई सम्बोधन गर्दछ।

केस अध्ययन: टोकियो मेट्रो विस्तारमा पूर्ण स्वचालित सेगमेन्ट एरेक्टरले चोटको दरमा ४०% कमी ल्यायो

टोकियो महानगरीय सरकारले एआई-निर्देशित सेगमेन्ट स्थापना प्रणालीहरूको उपयोग गरेर नम्बोकु लाइन विस्तारको क्रममा ४.५ टनका कंक्रीट लाइनरहरूको हाते-हाते ह्यान्डलिङ समाप्त गर्यो। यस कार्यान्वयनले घटायो:

• कटरहेड क्षेत्रमा कामदारको कामको घण्टा ९२% ले
• भारी वस्तु उचाल्दा मांसपेशी र हड्डीका चोटहरू १००% ले
• दोस्रो स्तरका जोखिमहरू सिर्जना गर्ने सेगमेन्ट संरेखण त्रुटिहरू ७६% ले

कार्यान्वयनपछिका सुरक्षा लेखा परीक्षणहरूले सबै परियोजना चरणहरूमा स्वचालनको स्तर र घटनाको आवृत्तिबीच सीधा सम्बन्ध देखाए।

रणनीति: उच्च जोखिम भएका सुरुङ परियोजनाहरूमा चरणबद्ध स्वचालन अपनाउने

अग्रणी ठेकेदारहरूले ४-चरणीय कार्यान्वयन ढाँचा प्रयोग गर्छन्:

1. पाइलट परीक्षण गैर-महत्त्वपूर्ण उप-प्रणालीहरूमा स्वचालन (कन्भेयर, भेन्टिलेसन)
2. संकर संचालन म्यानुअल ओभरराइड क्षमताका साथका अवधिहरू
3. पूर्ण स्वचालन प्राथमिक खनन कार्यहरूको
4. पूर्वानुमानात्मक मर्मतसम्भार मेशिन लर्निङ प्रयोग गरेर एकीकरण

यस दृष्टिकोणले कर्मचारीहरूलाई सुरक्षा नियन्त्रण कायम राख्दा संचालनात्मक विशेषज्ञता विकास गर्न अनुमति दिन्छ, जसमा प्रारम्भिक उपयोगकर्ताहरूले तुरुन्तै पूर्ण स्वचालनको तुलनामा 62% छिटो जोखिम प्रतिक्रिया समयको रिपोर्ट गरेका छन्।

टनेल बनाउने विधिहरूमा आपतकालीन तयारी र तुलनात्मक सुरक्षा

गहिरो टनेलहरूमा निस्क्रमण मार्ग र आश्रय कक्षहरूको डिजाइन गर्नु

आधुनिक टनेल परियोजनाहरूले 500 मिटरभन्दा कम दूरीमा विभिन्न निस्क्रमण मार्गहरूलाई प्राथमिकता दिन्छन्, जहाँ प्रेसरयुक्त आश्रय कक्षहरूले 2+ घण्टासम्म सास फेर्न योग्य हावा प्रदान गर्दछन्। यी प्रणालीहरू अचानकको ढलन वा ग्यास लिकको जोखिमलाई कम गर्दछन् जसले कम दृश्यता परिस्थितिमा पनि छिटो निस्क्रमण सुनिश्चित गर्दछ।

टनेल आपतकालीन अवस्थाको समयमा सञ्चार प्रणाली

अहिले पारम्परिक तारयुक्त प्रणालीहरूलाई पूरक बनाउन निरन्तर वायरलेस मेस नेटवर्कहरू प्रयोग गरिन्छ, जसले १ किमी भन्दा बढी गहिराइमा पनि संचार कायम राख्छ। हालका जलविद्युत टनेल परियोजनाहरूमा मिश्रित संचार व्यवस्था प्रयोग गरेर आपतकालीन प्रतिक्रिया समय ३३% सम्म घटाइएको छ।

टीबीएम चालक दलका लागि नियमित अभ्यास र आपतकालीन प्रतिक्रिया प्रशिक्षण

कटरहेडमा आगो लाग्ने वा अचानक भूगर्भ जल प्रवेश हुने जस्ता परिदृश्यहरूका लागि अनिवार्य त्रैमासिक अनुकरणले टोलीहरूलाई तयार पार्छ। जोखिम प्राथमिकताकरणका लागि फजी फल्ट ट्री विश्लेषण प्रयोग गर्ने अनुसन्धानले देखाएको छ कि प्रशिक्षित चालक दलले अप्रशिक्षित टोलीभन्दा ४०% छिटो गरी गम्भीर घटनाहरू समाधान गर्छन्।

आपतकालीन परिदृश्य योजना का लागि डिजिटल ट्विन अनुकरण

उन्नत मोडेलिङ उपकरणहरूले अब भूवैज्ञानिक व्यवहारहरूलाई २०२३ को डिजिटल ट्विन अध्ययन अनुसार ९४% सटीकताका साथ प्रतिकृति गर्छन्। यी अनुकरणहरूले इन्जिनियरहरूलाई जमिन खन्नु अघि नै २०० भन्दा बढी आपदा परिस्थितिहरूमा निकासी प्रोटोकल परीक्षण गर्न अनुमति दिन्छन्।

पारम्परिक ड्रिलिङ विधिहरूको तुलनामा टनेल बोरिङ मेसिनहरूको सुरक्षा फाइदा

टीबीएमले ड्रिल-एण्ड-ब्लास्ट विधिहरूको तुलनामा अस्थिर सतहहरूमा सीधा कर्मचारी संलग्नतालाई 78% ले घटाउँछ। हेपा फिल्ट्रेशन प्रणाली सहितको बन्द अपरेटर केबिनले श्वसन सम्बन्धी जोखिमका घटनाहरू 62% ले घटाउँछ (पोनेमन 2022)।

सांख्यिकीय तुलना: ड्रिल-एण्ड-ब्लास्ट र टीबीएम परियोजनाहरूमा चोटको दर

आईटीए 2022 को प्रतिवेदनले टीबीएम परियोजनाहरूमा प्रति एक दशलक्ष घण्टामा 2.7 चोट दर्ता गरेको छ भने पारम्परिक विधिहरूमा 8.1 छ। 12 बार भन्दा बढीको हाइपरबेरिक अवस्थामा अटोमेशन-उन्नत टीबीएमले लगभग शून्य घटना दर प्राप्त गर्छन्।

एफएक्यू

टनेल बोरिङ मेसिन (टीबीएम) के हुन् र तिनका सामान्य जोखिमहरू के के हुन्?

टनेल बोरिङ मेसिन (टीबीएम) टनेल निर्माणमा प्रयोग हुन्छ। सामान्य जोखिमहरूमा अस्थिर भूमिको अवस्था, मेसिनको खराबी र धूल सास लिने समावेश छ।

भूवैज्ञानिक सर्वेक्षणले टनेल सुरक्षालाई कसरी बढावा दिन्छ?

भूवैज्ञानिक सर्वेक्षणले अप्रत्याशित घटनाहरू 78% ले घटाउँछ, जसले सुरक्षा बढाउँछ र रोकथाम घटाउँछ।

टीबीएम सञ्चालनमा एआईको के भूमिका हुन्छ?

एआईले रखरखावको आवश्यकताको भविष्यवाणी गर्छ, जसले निर्माणको गति र स्थिरतालाई अनुकूलित गर्छ।

व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरणमा के-के प्रगति भएको छ?

जैविक सेन्सर भएको स्मार्ट पीपीईले कर्मचारीको स्वास्थ्यको निगरानी गर्दछ, जसले तापक्रान्ति सम्बन्धी अवस्थालाई 38% ले घटाउँछ।

सुरुङ निर्माणमा स्वचालित प्रणालीले सुरक्षालाई कसरी सुधार गर्छ?

स्वचालित प्रणालीले अधिकांश कटाइ कार्यहरू सम्हालेर कर्मचारीको जोखिमलाई घटाउँछ र सुरुङको भित्तीलाई प्रभावकारी ढंगले स्थिर बनाउँछ।

सुरुङ निर्माणमा आपतकालीन तयारी किन महत्त्वपूर्ण छ?

तयारीमा निकासी मार्गको डिजाइन र नियमित अभ्यास समावेश छ, जसले आपतकालीन अवस्थामा छिटो र सुरक्षित प्रतिक्रिया दिन मद्दत गर्छ।