بررسی آزمایشگاهی سایش ابزار برشی دستگاه EPB-TBM
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.
صاحب امتیاز
