परियोजनालाई लागि टनल ड्रिलिङ मशीन छनौट गर्दा के कारकहरूलाई माथी राख्नु पर्दछ?

भूगर्भीय अवस्था: माटोको स्थिरता, चट्टानको कठोरता, र भूगर्भजलको प्रभाव

सुरुङ ड्रिलिङ मेसिन छनौटका लागि भू-भौतिक र भू-प्राविधिक विश्लेषणको मूल्याङ्कन

२०२३ को एक हालको भूगर्भिय अध्ययन अनुसार, जो निर्माण टोलीहरूले विस्तृत माटो परीक्षण गरे, तिनीहरूको सुरुङ खननमा भएको ढिलाइ लगभग ६२% ले घटेको थियो। सुरुङ खनन मेसिन छान्दा इन्जिनियरहरूले आधारभूत चट्टानको कति टुक्रिएको छ भन्ने कुरा हेर्नुपर्छ, माटोको प्लास्टिसिटीका आँकडाहरू जाँच गर्नुपर्छ र भूगर्भमा पानीको गतिविधिका पूर्व बानेमा पुनरावलोकन गर्नुपर्छ। यो सही गर्नाले उपकरणलाई वास्तविक भूगर्भीय अवस्थासँग जोड्न मद्दत गर्छ। यी सबै जानकारीहरू प्रयोग गर्नाले मेसिनहरूले तल अप्रत्याशित समस्यामा नपरी सही ढंगले काम गर्न सक्छन्। यसले पूरा परियोजनाको लागि समय अनुमानमा पनि राम्रो नियन्त्रण दिन्छ।

सुरुङ ड्रिलिङ मेसिनको प्रदर्शनमा माटो र चट्टानको संरचनाको प्रभाव

चट्टानका संरचनाहरूको कठोरता र माटो कति घर्षणशील छ भन्ने कुराले टनेल बोरिङ मेसिनहरूको कार्यक्षमता र समयको साथै तिनको घिस्रोमा प्रमुख प्रभाव पार्छ। जब १५० MPa भन्दा बढीको संपीडन शक्ति भएको धेरै कठोर ग्रेनाइटसँग काम गर्नुपर्छ, त्यस्ता मेसिनहरूले प्रति वर्ग सेन्टिमिटरमा लगभग ३८० kN धक्का बल लगाउन सक्ने कटरहेडको आवश्यकता हुन्छ। यो मुलायम माटोमा काम गर्दा आवश्यक भएको तुलनामा लगभग ४५ प्रतिशत बढी हो। अर्को समस्या सञ्चित माटोमा ढुङ्गाहरू धेरै भएको क्षेत्रबाट आउँछ। यस्तो अवस्थामा डिस्क कटरहरू एकरूप शेल बेडमा काम गर्दा भन्दा लगभग ३२ प्रतिशत छिटो घिसिन्छन्। यस्तो घिस्रोले गर्दा मर्मत सम्भार टोलीले अपरेसन बढी पटक रोक्नुपर्छ र उपकरणको क्षतिको मर्मतमा अतिरिक्त खर्च गर्नुपर्छ। यस्ता चुनौतीहरूको सामना गर्ने परियोजनाहरूका लागि, अधिक कठोर कटिङ औजारहरू र खननको क्रममा अवस्था परिवर्तन भएअनुसार आफ्नो धक्का दबाब समायोजन गर्न सक्ने प्रणालीहरूसँग ल्यासिएका मेसिनहरूमा लगानी गर्नु उचित हुन्छ।

नरम भूमिमा सुरुङ्ग खननको क्रममा भूगर्भजलको उपस्थिति र दबावको मूल्याङ्कन

३० लिटर प्रति सेकेन्डभन्दा बढी पानी प्रवाह हुँदा राखेमा स्पंजी माटोले इन्जिनियरहरूलाई खननको सतहलाई पूर्ण रूपमा ढल्नबाट बचाउन दबावयुक्त-अगाडि टनेल बोरिङ मेसिन (TBMs) तैनाथ गर्न आवश्यकता पर्दछ। जब जलयान्त्रिक दबाव २.५ बारभन्दा माथि बढ्छ, अवस्था अझ जटिल हुन्छ। त्यस्तो अवस्थामा खनन क्रियाको समयमा स्थिरता कायम राख्न बेन्टोनाइट इन्जेक्सन प्रणाली पूर्ण रूपमा आवश्यक हुन्छ। विशेष गरी शहरी क्षेत्रमा यो धेरै महत्त्वपूर्ण हुन्छ जहाँ अप्रत्याशित पानीको रिसावले नजिकै रहेका भवनहरू, सडकहरू वा पाइपलाइन जस्ता अवसंरचनाहरूलाई क्षति पुर्याउन सक्छ। भूगर्भजलको प्रभावकारी व्यवस्थापन केवल कर्मचारीको सुरक्षाको लागि मात्र होइन, यसले उपकरणको बन्द वा संरचनात्मक असफलताको निरन्तर समस्याबाट बच्न निर्माण टोलीले कति छिटो गीलो माटोको स्तरमा अगाडि बढ्न सक्छन् भन्ने कुरामा प्रत्यक्ष असर गर्दछ।

टनेल बोरिङ मेसिन सञ्चालनका लागि मिश्रित भूमि अवस्थाका चुनौतीहरू

जब टनेल बोरिङ मेसिनहरू नरम माटोबाट कडा चट्टानमा सारिन्छन्, तब तिनीहरूको प्रगति काफी हदसम्म ढिलो हुन्छ। उद्योगको डाटा अनुसार यस्ता संक्रमणले औसत अग्रगमन दरलाई लगभग 27% सम्म घटाउन सक्छ। राम्रो कुरा भनेको मोड्युलर टीबीएमहरू जसमा विशेष संकर कटरहेडहरू हुन्छन्, ती मिश्रित भू-परिस्थितिहरूमा वास्तवमै राम्रो काम गर्छन्। यी मेसिनहरूले कठोर सामग्री तोड्नका लागि रिपरहरू र चिक्कन खण्डहरूका लागि डिस्क कटरहरू सँगै प्रयोग गर्छन्, जसले बलौटे र माटोको स्तरहरूसँग सामना गर्दा दक्षतालाई लगभग 18% सम्म बढाउँछ। इन्जिनियरहरूले यी लचिलो डिजाइनहरूलाई धेरै मन पराउँछन् किनभने यसले जटिल चट्टानका गठनहरूमा खनन गर्दा आउने निरन्तर अप्रत्याशित चुनौतीहरूलाई व्यवस्थापन गर्न मद्दत गर्छ जहाँ केही पनि लामो समयसम्म पूर्वानुमान योग्य हुँदैन।

टनेल बोरिङ मेसिन (TBM) प्रकारहरू: EPB, स्लरी, शील्ड, र बहुसंशोधित विकल्पहरू

परियोजनाका आवश्यकताहरूका आधारमा TBM प्रकारहरू र चयन मापदण्डहरूको बारेमा जान्नु

सही टनेल बोरिङ मेसिन छान्दा, इन्जिनियरहरूले सामान्यतया तीनवटा मुख्य कुराहरू विचार गर्छन्: उनीहरू कस्तो प्रकारको भूमिसँग काम गर्दैछन्, परियोजनाको आकार कति छ, र लागू हुन सक्ने कुनै पर्यावरणीय प्रतिबन्धहरू। EPB मेसिनहरूले शहरी क्षेत्रहरूमा नरम भूमिमा टनेल खन्नका लागि अब जाने विकल्प बनेका छन्, जुन अन्डरग्राउन्ड निर्माण फर्महरूको ताजा प्रतिवेदनअनुसार विश्वभरि सबै मेट्रो निर्माणको लगभग 62% लाई ओगटेको छ। जहाँ माटो धेरै नै ओसिलो र संतृप्त हुन्छ, त्यहाँ स्लरी TBM ले राम्रो काम गर्छ, जबकि कठोर चट्टानका संरचनाहरूमा काम गर्दा कठोर चट्टानका संस्करणहरू उत्कृष्ट हुन्छन्। बहु-मोडल TBM ले मानक मोडलहरूको तुलनामा लगभग 15 देखि 20% सम्मको प्रारम्भिक मूल्य प्रीमियम लिन्छ, तर यो अतिरिक्त लगानीले समयको साथ फाइदा दिन्छ किनभने यी बहुमुखी मेसिनहरूले खननको क्रममा विभिन्न प्रकारको सामग्रीमा भेटिएमा आफ्नो टोर्क र थ्रस्ट सेटिङहरू तत्काल समायोजन गर्न सक्छन्, जसले अनिश्चित भूमि अवस्थाहरूसँग सम्बन्धित जोखिमहरूलाई न्यूनीकरण गर्न मद्दत गर्छ।

ईपीबी बनाम स्लरी बनाम हार्ड रक टीबीएमहरूः टनेल ड्रिलिंग मेशिनहरू जमिनको अवस्थासँग मिल्दो

पृथ्वी दबाव सन्तुलन सुरुङ ड्रिलिंग मिसिनले उत्खननको सतहलाई स्थिर राख्छ। यसले गर्दा तिनीहरू चिपचिपा जमिन जस्तै माटो र बालुवामा राम्रोसँग काम गर्छन्। पानीमुनि सुरुङ निर्माणका लागि मल प्रणालीको प्रयोग गरिन्छ। यी प्रणालीहरूले पानी नरोक्ने छाप बनाउनको लागि दबावयुक्त बेन्टोनाइट बालुवालाई सतहमा पम्प गर्छन्। त्यहाँ भूजल चुहावट ठूलो समस्या हो, र ती समस्याहरू समाधान गर्न गत वर्षको पोनेमोन अनुसन्धान अनुसार ७४० हजार डलरभन्दा बढी खर्च हुन सक्छ। जब हामी ग्रेनाइट वा बेसाल्ट जस्ता कठोर चट्टान संरचनाहरूसँग व्यवहार गर्छौं, विभिन्न मेशिनहरू आवश्यक हुन्छन्। हार्ड रक टीबीएमहरूमा विशेष टंगस्टन कार्बाइड डिस्क कटरहरू छन् जसले लगभग २ 250० मेगापासकलसम्म पुग्ने विशाल चट्टानको दबावलाई सम्हाल्न सक्छ। यी बलियो उपकरणहरूले चालकहरूलाई दक्षता गुमाए बिना सबैभन्दा कडा चट्टानको तहहरू पनि धकेल्न अनुमति दिन्छ।

जटिल वा विषम भूविज्ञानका लागि बहु-मोडल र चर घनत्व TBMs

जब निर्माण स्थलहरुमा माटो र चट्टानको तहहरु अगाडि र पछाडि परिवर्तन भइरहन्छन्, जुन लगभग ३८ प्रतिशत क्रस-कन्ट्री रेल परियोजनाहरुमा हुन्छ, मल्टीमोडल टनेल ड्रिलिंग मेशिनहरु साँच्चै चमकदार हुन्छन् । यी मेसिनहरूको सुन्दरता भनेको जब पनि तिनीहरूको तलको माटोको संरचना परिवर्तन हुन्छ तब तिनीहरूको क्षमता हो। केही उन्नत मोडेलहरू पनि चर घनत्व प्रणाली संग सुसज्जित छन्। यी प्रणालीहरूले काट्ने टाउकोको गतिलाई समायोजन गरेर र फ्लाईमा स्लरी मिश्रणको मोटाई समायोजन गरेर स्मार्ट रूपमा काम गर्दछन्। क्षेत्र परीक्षणले देखाउँछ कि वास्तविक समय अनुकूलनले ती जटिल मिश्रित अनुहारको अवस्थाबाट काम गर्दा अप्रत्याशित रोकावटलाई २० प्रतिशतले कम गर्छ। हालै जियोटेक्निकल इन्जिनियरिङ जर्नलमा प्रकाशित एक अध्ययनले गत वर्षको यी निष्कर्षहरूलाई समर्थन गर्छ।

विभिन्न प्रकारका सुरुङ ड्रिलिंग मेशिनहरूमा कटरहेड डिजाइन र उपकरण कन्फिगरेसन

कटरहेडको डिजाइनले उनीहरूको काम गर्ने क्षमता र लामो समयसम्म काम गर्ने क्षमतामा असर गर्छ। ईपीबी मेसिनका लागि, हेलिकल स्क्र्यापरहरूले माटोलाई कुशलतापूर्वक सार्ने काम गर्दछन्। तर, हार्ड रक टीबीएमले फरक तरिका अपनाउँछ। यसले १७ देखि २५ डिस्क कटर प्रयोग गर्छ। केही नयाँ डिजाइनहरूले हाइब्रिड कटरहेडहरूसँग सुविधाहरू जोड्दछन् जसले अपरेटरहरूलाई आवश्यक पर्दा उपकरणहरू बदल्न अनुमति दिन्छ। सन् २०२३ को सुरुङ निर्माण संघको तथ्याङ्क अनुसार, यी हाइब्रिड प्रणालीहरू वास्तवमा ३०% लामो समयसम्म चल्छ जब घर्षणशील स्यान्डस्टोनमा काम गर्दछ। यस्तो प्रकारको सुधारले सुरुङमार्ग परियोजनाहरूको लागि राम्रो अपटाइमको अर्थ दिन्छ र समयसँगै मर्मत लागत कम राख्न मद्दत गर्दछ।

परियोजनाको आकार र प्रदर्शन आवश्यकताहरूः लम्बाइ, व्यास, र अग्रिम दर

सुरुङको लम्बाइले सुरुङ ड्रिलिंग मेसिनको प्रयोग र दक्षतामा कसरी प्रभाव पार्छ

लामो सुरुङ खन्ने क्रममा सुरुङ खन्ने मेसिनलाई बलियो बनाउनुपर्छ र लामो समयसम्म निरन्तर काम गर्नुपर्छ। ५ किलोमिटरभन्दा लामो परियोजनाका लागि इन्जिनियरहरूले २५ देखि ३० प्रतिशतसम्म बलियो काट्ने टाउकोको आवश्यकता पर्दछ, साथै सुरुङको भागहरू स्थापना गर्नका लागि स्वचालित प्रणालीहरू पनि आवश्यक पर्दछ। गत वर्षको जियोटेक सम्मेलनमा गरिएको हालैको अनुसन्धान अनुसार, यन्त्रले ३ किलोमिटरको दूरी पार गर्दा धक्का सिलिन्डर १८ प्रतिशत छिटो पोल्ने गर्छ। यो निष्कर्षले आज राम्रो मर्मतसम्भारको समय तालिका बनाउनु किन महत्त्वपूर्ण छ भन्ने कुरालाई स्पष्ट पार्छ।

मेशिन क्षमता र सटीकता संग अग्रिम दर आवश्यकताहरु मिलान

सुरुङमार्गको गतिले सम्पूर्ण परियोजना कति समयसम्म चल्छ भन्ने कुरालाई निर्धारण गर्छ। अधिकांश शहरी मेट्रो परियोजनाहरु हरेक दिन लगभग १५ देखि २० मिटर को लक्ष्य राख्छन्। तर जब हामी वैज्ञानिक अनुसन्धान वा भूगर्भीय अध्ययनको लागि गहिरो खन्न थाल्छौं, जहाँ गति भन्दा सटीकता बढी महत्त्वपूर्ण हुन्छ, तब यी परियोजनाहरू केवल ५ देखि ८ मिटर प्रति दिन अगाडि बढ्न सक्छन्। दक्षताको लागि उत्तम स्थान तब हुन्छ जब मेसिनको टर्क आउटपुट, जुन सामान्यतया 4,000 देखि 12,000 किलोन्यूटन मीटर सम्म हुन्छ, ढुङ्गाको बलसँग ठीकसँग समतल हुन्छ। मेशिनहरू जुन नरम जमिनका लागि धेरै शक्तिशाली हुन्छन् वास्तवमा १४ देखि १८ प्रतिशत अतिरिक्त ऊर्जा बर्बाद गर्दछन्, हालैको उद्योग डाटामा आधारित २०२४ बाट। यसले विभिन्न प्रकारका माटोको अवस्थाका लागि सही मेकानिकल स्पेसिफिकेसन प्राप्त गर्नु कति महत्त्वपूर्ण छ भन्ने कुरा देखाउँछ।

सुरुङको ज्यामिति, समक्रमण र गहिराईमा आधारित मेसिन व्यास चयन

व्यास चयन संरचनात्मक, कार्यात्मक र भू-यांत्रिक विचारहरूलाई एकीकृत गर्दछः

• उपयोगिता सुरुङ : घना शहरी क्षेत्रमा ३ देखि ५ मिटरको बोरले ठाउँलाई अनुकूलन गर्छ
• रेल सुरुङहरू : ८-१२ मिटर व्यासको ट्रयाक लेआउट र खाली ठाउँको आवश्यकतालाई समायोजित गर्दछ
• जलविद्युत नलिकाहरू १४ देखि १८ मिटरको सुरुङले ठूलो मात्रामा पानीको प्रवाह व्यवस्थापन गर्छ ।

गहिराईले डिजाइनलाई थप प्रभाव पार्छ - प्रत्येक १०० मिटरको वृद्धिमा अधिभारले ढुone्गाको चाप २.7. M एमपीए बढाउँछ, संरचनात्मक अखण्डता कायम राख्नका लागि सेगमेन्टल लाइनिंग १ 15--२०% मोटाईको आवश्यकता पर्दछ।

शहरी बनाम गहिरो-बोरिंग परियोजनाहरूः आकार, पहुँच, र परिचालन प्रतिबन्धहरू सन्तुलन

शहरको सुरुङ खन्ने मेसिनले ४० प्रतिशत बढी ठाउँको आवश्यकताको सामना गर्छ किनभने त्यहाँ पहिले नै सबै गाडेका पाइप, केबल र भवनहरू छन्, जसको अर्थ सामान्यतया तिनीहरू सम्पूर्ण भन्दा टुक्रा टुक्रामा सुरु गर्नुपर्दछ। तर, ५०० मिटरभन्दा गहिरो पहाडी सुरुङमा पूर्ण रूपमा भिन्न चुनौतीहरू हुन्छन्। यी भूमिगत विशालहरू १० बारसम्म पानीको दबाबसँग जुध्छन्, त्यसैले इन्जिनियरहरूले सामान्यतया तिनीहरूलाई स्थिर राख्न विशेष दबावयुक्त अनुहार प्रणालीहरू दिएर सुसज्जित गर्छन्। वास्तविक संसारका ८७ परियोजनाहरूको तथ्याङ्क हेर्दा एउटा रोचक कुरा प्रकट हुन्छ: साँघुरो शहरी क्षेत्रमा काम गर्ने निर्माण टोलीहरूले खुला स्थानमा काम गर्नेहरूको तुलनामा हरेक दिन २२% कम मीटरहरू मात्र पूरा गर्छन्। यस प्रकारको जानकारीले वास्तवमै रेखांकित गर्दछ किन यो महत्त्वपूर्ण छ कि किन यो मोडेल गर्न को लागी कि मेशिनले कसरी प्रदर्शन गर्दछ विशिष्ट कार्यस्थलको अवस्थाको आधारमा जब टनेलिंग कार्यका लागि उपकरणहरू छनौट गर्दा।

टनेल ड्रिलिंग मेशिनको प्रदर्शनमा धक्का, टर्क, र मेकानिकल क्षमता

परिवर्तनशील भूवैज्ञानिक प्रतिरोधकता अन्तर्गत थ्रस्ट बल र टोर्क मापन

टनल बोरिंग मेसिनले आवश्यक पार्ने थ्रस्ट र टोर्कको मात्रा इन्जिनियरहरूलाई विभिन्न प्रकारका चट्टान र माटोमा कति राम्रोसँग काट्न सक्छ भन्ने धेरै कुरा बताउँछ। २०२५ मा नेचरमा प्रकाशित भएको अनुसन्धानले मेसिन कुन सामग्रीसँग काम गर्दैछ भन्ने आधारमा यी आवश्यकताहरू कति धेरै परिवर्तन हुन सक्छन् भनेर देखाएको थियो। कठोर बलुवाको तुलनामा नरम अवसादको लागि धेरै कम शक्तिको आवश्यकता पर्दछ, कहिलेकाहीँ आवश्यक थ्रस्टको तीन गुणा सम्मको फरक पर्न सक्छ। यस्तो भिन्नतालाई संभाल्न, इन्जिनियरहरू ग्राउन्ड पेनिट्रेसन इन्डेक्स गणनाको सहारा लिन्छन्। यसले उनीहरूलाई टोर्क सेटिङ्स समायोजन गर्न मद्दत गर्दछ जसले गर्दा कटिङ हेड अटेरिन्न। उदाहरणका लागि संयोजक माटो लिनुहोस्—अधिकांश मेसिनहरूले पार गर्न १२ देखि १८ किलोन्यूटन प्रति वर्ग मिटरको आवश्यकता पर्दछ। तर ग्रेनाइटमा स्विच गर्नुहोस् र अचानक हामी ३५ देखि ५० kN/m² को बारेमा हेर्दै छौं। यस्तो किसिमको उछालले आधुनिक टीबीएमहरूलाई चालाक प्रणालीको आवश्यकता किन छ भन्ने स्पष्ट पार्दछ जसले अवस्थाहरू परिवर्तन हुँदा भूमिगत शक्ति आउटपुट तत्काल समायोजन गर्न सक्छ।

अनुकूल दक्षताका लागि भू-परिस्थितिहरूसँग यान्त्रिक शक्तिको सन्तुलन गर्नु

प्रभावी सुरंग निर्माण गर्न स्थानीय भूवैज्ञानिक परिस्थितिहरूसँग टोर्क वक्रहरू र थ्रस्ट प्रोफाइलहरू समायोजित गर्नु पर्छ। माथिल्लो तहमा धेरै जोर दिएमा हामीले गत वर्षका केही उद्योग प्रतिवेदनहरूअनुसार लगभग २०-२५% अतिरिक्त ऊर्जा बर्बाद गर्छौं। तर, कठोर चट्टानहरूमा खनन गर्दा पर्याप्त शक्ति नभएका मेसिनहरू सामान्यभन्दा लगभग ४०% छिटो घिसिन्छन्। २०२५ को GEplus अध्ययनले यसलाई पुष्टि गर्छ, यद्यपि प्रयोगशाला परिणामहरू र क्षेत्रका परिस्थितिहरू कति मिल्दछन् भन्ने विषयमा सधैं प्रश्न उठ्छ। आजकलका सुरंग खनन मेसिनहरू कटरहेडको कम्पन र चट्टानको घनत्वमा नजर राख्ने स्मार्ट नियन्त्रण प्रणालीहरूसँग सुसज्जित हुन्छन्। यी प्रणालीहरूले आर.पी.एम. सेटिङ्हरू समायोजित गर्छन्, उचित मात्रामा थ्रस्ट लगाउँछन् र स्लरी प्रवाह स्वचालित रूपमा व्यवस्थापन गर्छन्। नतिजास्वरूप, संचालकहरूले निरन्तर परिवर्तन हुने मिश्रित भूमिको अवस्थाहरूमा पनि ९३% देखि लगभग ९७% सम्मको दक्षता बनाए राख्न सक्छन्।

लागत विचारहरू: प्रारम्भिक लगानी, संचालन तथा रखरखाव, र कुल स्वामित्व लागत (TCO)

टनेल बोरिङ मेसिनको खरिदका लागि प्रारम्भिक लगानी विश्लेषण

आवश्यक मेसिनको प्रकारमा आधारित टनेल बोरिङ मेसिनहरूको मूल्य धेरै फरक हुन्छ। साना EPB मोडेलहरूको मूल्य सामान्यतया $२ मिलियनबाट सुरू हुन्छ, जबकि ठूला टनेलहरूका लागि ठूला स्लरी मेसिनहरूको मूल्य सजिलै $२० मिलियनभन्दा बढी हुन सक्छ। लागत बढाउने कुरा के हो भने? कटरहेडको अनुकूलनले मात्रै आधारभूत मूल्यको लगभग १५ देखि २५ प्रतिशत लिन्छ। भूमिको स्थिरीकरण प्रणालीले पनि बजेटमा असर गर्छ, र त्यसपछि पैमानाको समस्या छ। जब कुनै परियोजनाले ६ मिटरबाट १२ मिटरसम्म बोर व्यास दोब्बर गर्न आवश्यकता पर्छ, लागतमा १८० देखि २२० प्रतिशतसम्मको वृद्धि अपेक्षा गर्नुहोस्। यी ठूला खरिदहरू अग्रिम गर्ने कसैका लागि, अहिले आवश्यकता पर्ने कुरामा मात्र नभई, भविष्यमा अप्रत्याशित भूमिगत अवस्थाले सबैभन्दा राम्रो योजनाहरूमा पनि कसरी असर गर्न सक्छ भन्ने कुरामा पनि सोच्नु महत्त्वपूर्ण छ।

टनेल ड्रिलिङ मेसिन प्रकारहरूमा संचालन र रखरखाव (O&M) लागत

ओ&एम खर्च मेसिन प्रकार र भूगर्भशास्त्रको आधारमा काफी फरक हुन्छ। कठोर शैल टीबीएमहरूले नरम माटोमा इपीबी मेसिनहरूको तुलनामा औजार प्रतिस्थापनको लागतमा 35–45% बढी खर्च गर्छन्—ग्रेनाइटमा औसतन $580/घण्टा। प्राथमिक लागत कारकहरूमा समावेश छन्:

• ऊर्जा प्रयोग : प्रतिरोधको आधारमा प्रति घण्टा 480–900 किलोवाट घण्टा
• श्रम : 24 घण्टा पालीका लागि 12–18 प्राविधिक कर्मचारी
• पहिरने भागहरू : डिस्क कटरहरू क्वार्टजाइटमा 80–120 घण्टासम्म चल्छन् भने माटोमा 300 घण्टाभन्दा बढी चल्छन्

यी चलकहरूले अवस्था-आधारित रखरखाव रणनीतिहरूको महत्त्वलाई जोड दिन्छन्।

दीर्घकालीन टनेल परियोजनाहरूका लागि कुल स्वामित्व लागत गणना गर्नु

स्वामित्वको कुल लागत, वा टीसीओ जस्तो यसलाई प्रायः भनिन्छ, लगभग १० देखि १५ वर्षसम्मको उपकरण मूल्यह्रास समावेश गर्दछ, साथै मेसिनहरू खराब हुँदा गुमाइएका महँगो घण्टाहरू पनि। यसबारे सोच्नुहोस्: केवल ठूला शहरी क्षेत्रहरूमा मात्र, डाउनटाइमले प्रत्येक घण्टामा $१२ हजार देखि $४५ हजारसम्मको लागत ल्याउन सक्छ! त्यसपछि भू-वैज्ञानिक जोखिमहरू छन् जहाँ अनियन्त्रित भूमिगत अवस्थाहरूले सामान्यतया लागतलाई लगभग २५% देखि ४०% सम्म बढाउँछन्। तर २०२५ को ताजा अध्ययनहरूले एउटा रोचक कुरा देखाएको छ। जब कम्पनीहरूले चतुर मर्मतसम्भार प्रणालीसँग ल्याएका नयाँ सुरुङ खनन मेसिनमा लगानी गर्छन्, तब उनीहरूले समग्रमा पैसा बचत गर्छन्, यद्यपि प्रारम्भिक लगानी लगभग २२% बढी महँगो हुन्छ। र शहरी क्षेत्रहरूले आफ्नै चुनौतीहरू प्रस्तुत गर्छन् भन्ने कुरा हामीले बिर्सनु हुँदैन। शहरहरूमा परियोजनाहरू आवाजको प्रतिबन्ध, विद्यमान सुविधाहरू सार्ने, र संचालनका लागि सीमित ठाउँको कारण प्रति किलोमिटर लगभग ३०% बढी महँगो हुन्छ। त्यसैले कुनै पनि परियोजनाको योजना बनाउँदा पहिलो दिनदेखि लागतको बारेमा वास्तविकतामा आउनु धेरै महत्त्वपूर्ण हुन्छ।

एफएक्यू

टनेल बोरिङ मेसिन छान्दा प्रमुख कुराहरू के के हुन्?

टनेल बोरिङ मेसिन (TBM) छान्दा प्रमुख कुराहरूमा भू-परिस्थिति, परियोजनाको स्तर, वातावरणीय प्रतिबन्धहरू, र व्यास र अग्रगामी दर जस्ता विशिष्ट इन्जिनियरिङ आवश्यकताहरू समावेश छन्।

मिश्रित भू-परिस्थितिले TBM को संचालनलाई कसरी असर गर्छ?

मिश्रित भू-परिस्थितिले नरम माटोबाट कडा चट्टानमा जाँदा TBM को संचालनलाई लगभग 27% सम्म ढिलो पार्न सक्छ। तर, मोड्युलर TBM ले जसमा संकर कटरहेड हुन्छ, यस्तो परिस्थितिमा लगभग 18% सम्म क्षमता सुधार गर्न सक्छ।

TBM का प्रमुख लागत कारकहरू के के हुन्?

TBM का प्रमुख लागत कारकहरूमा मेसिनको प्रकार र अनुकूलनको आधारमा परिवर्तन हुने प्रारम्भिक क्रय मूल्य, र ऊर्जा खपत, श्रम, र घर्षण पुर्जाहरूको प्रतिस्थापन जस्ता निरन्तर संचालन र रखरखाव लागतहरू समावेश छन्।

EPB, स्लरी, र कडा चट्टान TBM बीचको फरक के हो?

EPB TBMs को प्रयोग नरम माटोको अवस्थामा गरिन्छ र दबाव सन्तुलनको माध्यमबाट अग्रभागको स्थिरता बनाए राखिन्छ। तरल TBM पानीले संतृप्त माटोका लागि उपयुक्त हुन्छन् र सीलहरू सिर्जना गर्न बेन्टोनाइटको प्रयोग गर्छन्। कठोर चट्टान TBM ठोस चट्टानका गठनहरूमा खनन गर्न लागि बढी टिकाऊ घटकहरू छन्।

सुरूङको लम्बाइले मेसिनको कार्यक्षमतालाई कसरी प्रभावित गर्छ?

३ किलोमिटर भन्दा बढीका परियोजनाहरूका लागि यदि मेसिनहरू उचित रूपमा राख्न नमिलेमा कार्यक्षमता १८% ले घट्न सक्छ। लामो सुरूङहरूले बलियो कटरहेड र कुशल खण्ड स्थापना प्रणाली भएका बलियो TBM को आवश्यकता पर्दछ।