بررسی مکانیزم و عوامل شکست ابزارهای برشی کاترهد دستگاه TBMدر پروژه خط A متروی قم

ابزارهای حفاری تعبیه شده بر روی کاترهد دستگاه TBM نقش اصلی را در حفاری تونل های مکانیزه بر عهده دارند. این ابزارها در دستگاه TBM-EPB پروژه متروی قم شامل نایف ها، ریپرها و دیسک کاترها می باشند و با توجه به تماس مستقیم با مصالح سینه کار، سایش، خوردگی و شکست در آن ها اتفاق می افتد و به مرور زمان و با پیشروی تونل، این ابزارها به دلایل مختلف که عمدتا ناشی از نوع مصالح حفاری می باشد، نیاز به تعمیر یا تعویض دارند. عمده واحدهای خاکی در طول ۹۲۰ متر مسیر مورد مطالعه، ترکیبی از سیلت های رسی با ماسه های گراولی می باشد. بر اساس نتایج حاصل از بررسی ابزارهای تعویض شده حدود ۷۵ درصد ناشی از شکست تیغه های حفاری بوده و ۴۰ درصد نایف ها دارای شکستگی و فرسایش شدید می باشند. با فاصله گرفتن از مرکز کاترهد از میزان خوردگی ابزارها کاسته شده و به میزان شکستگی ها افزوده می شود که با توجه به سینه کار مختلط و سرعت دورانی زیاددستگاه قابل توجیه می باشد. بمنظور جلوگیری از شکست و سایش دندانه های ریپرها، از دیسک کاتر به جای ریپر در محدوده خاک های درشتدانه استفاده گردید. همچنین حفاری با دور کم و استفاده از افزودنی های مناسب، فوم و پلیمر ضد سایش و عمل آوری مناسب خاک در حفاری در محدوده های دارای خاک با دانه بندی مختلط از بعنوان راه های جلوگیری از سایش سریعابزارهای برشی کاترهد پیشنهاد گردید

کلیدواژه ها:

حفاری مکانیزه ، خط A متروی قم ، ابزار برشی ، کاترهد TBM ، سایش ، عمل آوری خاک