رفتن به مطلب

سپر متعادل کننده فشار زمین


.MohammadReza.

پست های پیشنهاد شده

به جرات میتونم بگم تنها مقاله فارسی موجود در نت در مورد سپر متعادل کننده فشار زمین رو دارم تایپ میکنم!

هرگونه کپی برداری از موضوع با ذکر منبع مجاز است :a030:

 

 

سپر متعادل کننده فشار زمین (Earth Pressure Ballance EPB)

 

این سپر ابتدا در سال 1974 در ژاپن برای حفر تونل در زمین های سست زیر سطح ایستابی به کار رفت. این دستگاه یک صفحه حفار دایره ای پنجره دار دارد که در جلو دستگاه میچرخد و مجهز به دندانه های حفار است. موار حفر شده از جبهه کار از طریق پنجره ها در محفظه ویژه ای که بلافاصله در پشت صحفه حفار قرار دارد ، جمع و متراکم می شوند. این مواد در واقع حفاظی را برای نگهداری جبهه کار تونل فراهم میسازند و در عین حال از ورود آب به داخل سپر نیز جلو گیری میکنند.

مواد حفر شده به تدریج و به کمک یک نقالی پیچی موسوم به پیچ ارشمیدس به پشت دستگاه هدایت می شود تا از آنجا به بیرون تونل منتقل شوند.

ضمن عملیات عادی دستگاه، صفحه حفار ، پر از مواد خاکی حفر شده است و به همین دلیل مانع از ریزش جبهه کار تونل می شود.

 

4zt18rc0dyrzdn7xi3t6.jpg

 

 

این سپر به طور موفقیت آمیزی در حفر تونل اصلی فاضلاب شهر توکیو به قطر 8.48 متر به کار رفته است و علاوه بر آنکه راندمان خوبی داشته ، هیچگونه آثاری از نشست سطحی زمین و سایر صدمات مشابه نیز دیده نشده است. نکته جالب آنکه این سیستم، فقط به یک نفر متصدی دستگاه نیاز داشته و از این بابت نیز باعث صرفه جویی در وقت و نیروی انسانی و کاهش هزینه ها شده است.

در سالهای اخیر ، سپر متعادل کننده خاک با استفاده از تزریق گل به محفظه فشار دستگاه اصلاح شده است. با استفاده از گل دامنه کاربرد این سپر نیز گسترش یافته و نیز امتیازاتی برای آن حاصل شده است که از جمله آنها میتوان به کاهش گشتاور لازم برای چرخش صفحه حفار و در نتیجه امکان حفر تونل با قطر های بزرگتر اشاره کرد.

 

 

shq3dihvvjfgzl8l8q.jpg

 

 

 

در مواردی که دستگاه در خاکهایی کار میکند که حاوی مقدار کمی رس و سیلت هستند، جریان خمیری مواد حفر شده با مشکل مواجه می شود که این امر ، حرکت مواد در پیچ ارشمیدس و در نتیجه حرکت سپر را دچار مشکل میکند. در چنین مواردی تزریق گل به جبهه کار سبب سهولت کار ماشین و رفع این مشکلات می شود.

 

منبع: تونلسازی (جلد اول:حفاری و اجرا) نوشته استاد حسن مدنی

لینک ارسال

برای حفر تونل در زمین های سست و زیر سطح ایستابی با استفاده از سپر با مشکل ریزش جبهه کار و نفوذ آب به داخل تونل مواجهیم.

یکی از روش های حل این مشکل استفاده از سپر های متعادل کننده فشار زمین هست.

در این روش درست پشت صحفه حفار تی بی ام(1) محفظه ای(2) وجود داره که مواد بعد از کنده شدن توسط کله حفار در اونجا جمع شده و متراکم میشن و مانند دیواره ای از جنس خود مواد مقابل جبهه کار قرار میگیرن و از ریزش اون جلو گیری میکنن به طوری که فشار پشت و جلوی صفحه حفار کاملا با هم برابرند.

خارج کردن مواد از این محفظه توسط پیچ ارشمیدس(5) انجام میشه که با چرخیدن این نقال مواد کم کم خارج شده و تی بی ام پیشروی میکنه.

 

 

6se90cjpflximis9d2.gif

لینک ارسال
  • 5 months later...

ويژگي هاي زمين و دامنه کاربرد سپر

مواد حفر شده مي بايست براي استفاده به منظور واسطه نگهداري خصوصيات زير را داشته باشند:

 

  • شکل پذيري مناسب
  • روان گرايي مناسب
  • اصطکاک داخلي کم
  • نفوذ پذيري کم

به طور معمول هيچ زميني چنين شرايطي را قبل از حفر ندارد و بنابراين مي بايست به آن موادي افزوده شود.

دوغاب مواد زمين از طريق نقاله مارپيچي از اتاقک حفاري تحت فشار به داخل تونل تحت فشار اتمسفر منتقل مي شود. به منظور انتقال مواد بدون ايجاد حبس هوا، و همچنين پايين آوردن سطح آب مي بايست مواد حفر شده نفوذ ناپذير باشد. افزودن مواد به نوع زمين و همچنين مشخصه هاي ژئوتکنيکي زمين از قبيل ابعاد ذرات، آب محتوي،حد رواني، شاخص خميري و شاخص رواني بستگي دارد.

اين مشخصه ها را مي توان به صورت زير تغيير داد:

 

  • افزودن آب
  • افزودن بنتونيت، رس يا مواد پليمري
  • افزودن لاي

در طول طراحي انتخاب روش درصد مواد افزودني به مواد حفر شده زمين مي بايست مشخص شود. در صورت امکان مي بايست شرايط اوليه زمين دست نخورده باقي بماند، زيرا در صورت افزودن مقدار زيادي از مواد افزودني مشکل جدا سازي اين مواد پس از انتقال به وجود مي آيد. بهتر است که افزودن اين مواد در صورت امکان در خلال حفاري در سينه کار و در جلو پيشاني برشي انجام بگيرد. در اين صورت از مسدود شدن دريچه ها جلوگيري به عمل مي آيد.

زمين هاي رسي_ سيلتي و سيلتي_ ماسه اي با روان گراي کم براي به کارگيري سپرهاي تعادلي مناسب مي باشند. با استفاده از مخلوط کننده ها و ابزار وزر دهنده در اتاقک حفاري مي توان در زمين هاي بسيار چسبنده نيز از اين سپر استفاده کرد.

در زمين هايي با درصد ماسه بالا، افزوده آب به منظور کاهش اصطکاک داخلي آب کافي نبوده، در اين موارد مي بايست از رس و بنتونيت به منظور تهيه محلول نگهداري مناسب استفاده شود. تزريق محلول پليمري جاذب آب در اين شرايط بسيار مفيد مي باشد.

لینک ارسال

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...