بررسی آزمایشگاهی سایش ابزار برشی دستگاه EPB-TBM

نویسندگان

  • صادق آمون دانشگاه صنعتی سهند تبریز
  • حمید چاکری

چکیده

میزان سایندگی خاک و مقاومت ابزار برش در مقابل سایش یکی از مهمترین فاکتورها در راندمان ماشین­های EPB-TBM می­باشد. سایش بیش ‌از اندازه، تأثیر منفی بر روی پارامترهای اجرایی دستگاه حفار داشته و کارایی دستگاه را کاهش می‌دهد. با توجه به اینکه زمان هر عملیات هایپرباریک جهت تعویض ابزارهای سایش یافته در حدود یک تا دو هفته می­باشد، زمانبندی پروژه و هزینه تمام شده تونل را تحت تأثیر قرار می­دهد. اما از آنجاییکه روش و آزمایش جامع و مورد قبولی در خصوص بررسی سایش و سایندگی در زمین­های نرم وجود ندارد، در این مطالعه جهت درک بهتر اندرکنش بین خاک و ابزار برش اقدام به طراحی و ساخت دستگاه شبیه ساز حفاری TBM شده است. در این مقاله، پس از معرفی دستگاه جدید ساخته شده در دانشگاه صنعتی سهند تبریز- ایران به منظور شبیه سازی مکانیزم حفاری TBM، به بررسی تاثیر دانسیته دو نوع خاک با دانه بندی متفاوت و با رطوبت های مختلف بر میزان سایش ابزار برش تحت شرایط مختلف پرداخته شده است. از مهمترین ویژگی­های این دستگاه می­توان به سرعت پایین چرخش کله­حفار (مشابه ماشین­های EPB)، تماس مداوم ابزار برش با خاک دست نخورده، تزریق مداوم مواد عمل آوری با فشار تزریق مشخص در طول آزمایش و کارکرد افقی شبیه TBM آن اشاره کرد. نتایج اولیه آزمایش­های انجام شده نشان می­دهد که با افزایش دانسیته خاک از 5/1 تا 2 گرم بر سانتی­متر مکعب در رطوبت 7 درصد مقدار بیشینه سایش ابزارهای برش از 1/4 درصد به 6/11 درصد افزایش پیدا می­کند. این روند افزایشی برای رطوبت 13 درصد نیز صادق است. همچنین بررسی سایش در تراکم های مختلف و در درصدهای رطوبت مختلف نشان می­دهد در شرایط یکسان، در درصد رطوبت بیشتر، مقدار سایش کاهش می­یابد. نتایج برخی آزمایشات عملکردی نشان می­دهد که با افزایش نرخ نفوذ و سرعت چرخش کله­حفار در شرایط متفاوت، به ترتیب سایش ابزار کاهش و افزایش می­یابد.

##submission.downloads##

چاپ شده

2023-09-09

شماره

نوع مقاله

مقالات