איך לבחור מקדחה הידראולית לסלילת מנהרות? שיטה מקצועית

העלות של בחירת דריפטר לא נכונה בבניית מנהרות מתגלה בשורה חשבונאית שרוב תהליכי הקנייה אינם עוקבים אחריה: נפח החתך המיותר למחזור. דריפטר שאינו מתאים לחתך המנהרה, לצורת הסלע או לעומק הנקב יוצר תבנית פיצוץ עם התפלגות לא אחידה של המטען — לכמה סלע יש להזיז בכל נקב יותר או פחות מאשר תוכנן, הנקבים השמורים מייצרים קירות מקומטנים, ונפח הבטון או הבטון הזריז הנדרש למלא את החתך המיותר נ.bill על כל מחזור לאורך כל חיי הפרויקט. במנהרה כבישית באורך 5 קילומטרים, עם ממוצע של 100 מחזורים, אפילו 0.1 מ"ק של חתך מיותר למחזור מוסיף 10 מ"ק בטון שלא היו בתוכנית התקציב.

זו הסיבה האופרטיבית לבחירת הדריפטר לבניית מנהרות. ההחלטות הטכניות עוסקות בדיוק הנקבים, קצב חדירה עקבי דרך גאולוגיה משתנה וביצועים אמינים בתנאי עבודה רציפים — ולא במספרים מרביים של אנרגיית הפעימה בטבלת المواصفות.

תצורת המבנה של חתך התעלה קובעת את תצורת הזרועות, אשר קובעת את מחלקת ה-Drifter

הנקודת התחלה היא חתך התעלה, לא סוג הסלע. החתך קובע כמה זרועות נדרשות למכונה (jumbo), מה שקובע את האילוצים על גודל ה-Drifter. לתעלות קטנות מתחת ל-20 מ"ר (תעלות כרייה צרות, פתחי גישה קטנים), מכונה בעלת זרוע אחת חייבת להגיע לכל הנקודות לחפור ממקום אחד של הנשא, ללא צורך בהזזה חוזרת — לכן ה-Drifter חייב להיות קטן מספיק כדי להתאים לגאומטריה הקצרה של הזרוע, מבלי לוותר על אנרגיית ההדפדה. לתעלות דרכים מעל 80 מ"ר, מכונה בעלת שתיים או שלוש זרועות מאפשרת חפירה בו זמנית באיזורים מרובים בפני התעלה; כאן בחירת ה-Drifter מתמקדת בהתאמת מחלקת ההדפדה לסוג הסלע, בעוד שהזרוע מטפלת בהישג הגאומטרי.

ההשלכה המעשית: בתווך חתך של מנהרה רכבת בגודל 6×7 מטר (42 מ"ר), מכונה מסוג טווין-בום ג'אמבו עם מקדחים מדרגה בינונית (80–150 ג'ול) מצליחה בדרך כלל לנצח ביעילות את סידור המקדחים החד-זרועי הכבד, מאחר שטווין-בום מסיים את תבנית הפנים הכוללת 80–120 מקדים ב-40–60% מהר יותר בכל סידור. האנרגיה הנוספת של המקדח הכבד מתבזבzet אם הגורם המגביל הוא זמן ההגעה למיקום הבא בין המקדים, ולא קצב החדירה בתוך כל מקדח.

מיון צורות הסלע לבחירת מקדח למנहרות

הגאולוגיה של המנהרה משתנה באופן רציף לאורך הקידמה — קשה יותר ממה שנצפה בקטעים מסוימים, ורכה ומעורערת יותר בקטעים אחרים. המקדח חייב לפעול כראוי על פני כל הטווח של סוגי הסלע שנתקלים בהם, ולא רק במחלקת הסלע שנקבעה לעיצוב. פרויקטים שקובעים מקדח מעוצב במיוחד לגאולוגיה השכיחה, ולאחר מכן נתקלים ב-40 מטר של גרניט בעל חוזק לחיצה של 180 MPa, בעוד שגאולוגיה העיצוב הייתה אבן גיר בעוצמת לחיצה של 100 MPa, חוו ירידה בקצב החדירה שמביאה להשהיה של כל לוח הזמנים של הפרויקט.

معيار הבחירה המתאים למנהרות בגאולוגיה משתנה: יש לבחור את מחלקת המניע עבור 20% הקשיחים ביותר של הצורה הצפויה, ולא לממוצע. הפרש הביצועים באדמה רכה יותר נספג על ידי קצב חדירה גבוה מההערכה העיצובית — בעיה ברצון. חוסר הביצועים באדמה קשיחה יותר מהעיצוב נספג על ידי עיכוב.

מטריצת בחירת מניעים ליישומים במנהרות

דיוק החורים: מדד ביצועים ספציפי לחפורת

בחפירה על פני השטח, סטיית החורים בעומק משפיעה על גאומטריית הפיצוץ, אך לעיתים קרובות ניתן לפצות עליה בעיצוב המטען. בבניית מנהרות, סטיית החורים קובעת האם חתך השריפה פועל כראוי — חורי הניקוז הלא טעונים, הממוקמים בצפיפות רבה במרכז הפנים, חייבים להיות בטווח של 20–30 מ"מ ממיקומם המתוכנן, או שסדר החיתוך ייכשל במשיכה שלו, מה שמביא להקטנת ההתקדמות למחזור. מחזור עם חיתוך כושל מניב התקדמות של 1.5–2 מטרים במקום 4–5 מטרים כמתוכנן, ודורש חפירת פנים הבאה מחדש.

גורם החצי-הזריקה הוא המידה הסטנדרטית לאיכות הנקודות לאורך הקצה: היחס בין חצאי הזריקות הנראים על הפנים שנפוצצו לסה"כ אורך נקודות הקצה. בסלע יציב עם תבניות ניקוב מדויקות, ניתן להשיג גורמי חצי-זריקה של 50–80%. בחירה לקויה של מכונת ניקוב — למשל, כזו שמרגישה יתר על המידה את פעולת המכה החופשית, או שיש לה בקרת הזנה לא עקבייה, או שאין בה פונקציית מניעת סתימות מספקת לסוג הסלע — יוצרת נקודות עקומות שמביאות לגורמים נמוכים של חצי-זריקה, ללא תלות באיכות החומרים הנפיצים. מתקני ניקוב ממוחשבים עם זרועות בעלות גאומטריית קיום מקביל ופונקציות קולר אוטומטיות מייצרים תוצאות חצי-זריקה טובות בהרבה בסלע הומוגני לעומת מתקנים ידניים עם אותן מכונות ניקוב.

דרישות השטיפה בסביבת מנהרות

חפירת תונלים מתבססת כמעט לחלוטין על שטיפת מים, בניגוד לחפירה על פני השטח במקומות מוגנים שבה משתמשים בשיטוף באויר. דרישות הלחץ של מים לשטיפה עבור קטרים טיפוסיים של חורים בתונלים (45–76 מ״מ, עומקים 3–5 מ׳) נעים בין 15 ל-25 בר. דריפטרים בעלי יכולת שטיפה גבוהה יותר ( Epiroc COP 1638+ עד 25 בר) שומרים על הסרת הגרגרים ככל שהמהירות בהתקדמות עולה בformation רך-בינוני; דריפטרים עם דרישות שטיפה נמוכות יותר (20 בר) עלולים לסבול מצבר גרגירים אם המהירות בהתקדמות תהיה גבוהה מהמצופה.

שטיפת מים פועלת ישירות גם על חותמי תיבת השטיפה – הגבול הקריטי בין מעגל המים ומעגל שמן הפציעה. בנהרים שבהם איכות מים הכרייה משתנה או עתירה מינרלים, חותמי שטיפה עם גביש PTFE עמידים יותר באופן משמעותי מחותמי שפתיים סטנדרטיים. מרווחי חותמים קצרים ביישומים בנהרים (בדרך כלל 350–400 שעות פציעה לעומת 450–500 בשטח) יש לתכנן מההתחלה. HOVOO מספק חומרים PU, HNBR ו-PTFE-backed קִיטֵי חֲתֹם לכל מודלי הדריפטר העיקריים בנהרים. פרטים נוספים ב-hovooseal.com.