راهنمای دستگاه جک لوله سنگ: چگونه از طریق سنگ جامد تونل می کند

ماشین جک لوله سنگ چه کاری انجام می دهد و چرا برای شرایط زمین سخت ضروری است

دستگاه جک لوله سنگ یک ابزار ساخت و ساز تخصصی بدون ترانشه است که برای سوراخ کردن سازندهای سنگ سخت و همزمان نصب بخش های خط لوله در پشت سر برش طراحی شده است. بر خلاف تجهیزات استاندارد لوله کشی که برای خاک یا زمین نرم ساخته شده اند، دستگاه های دارای رتبه سنگ از یک سر برش تقویت شده مجهز به برش های دیسکی یا تکه های کاربید استفاده می کنند که قادر به شکستن سنگ های متراکم بدون سکون یا سایش بیش از حد هستند. این امر امکان نصب خطوط فاضلاب، شبکه های آب و لوله های آب و برق را در زیر جاده ها، رودخانه ها و مناطق شهری بدون حفاری باز برش مخرب، حتی زمانی که زمین زیرین سنگ بستر محکم است، ممکن می سازد.

مزیت اصلی دستگاه جک لوله سنگ در توانایی آن در ترکیب حفاری و نصب لوله در یک فرآیند پیوسته واحد نهفته است. همانطور که سر برش از میان سنگ پیش می رود، جک های هیدرولیک بخش های لوله را از یک شفت پرتاب به جلو می راند، به این معنی که خط لوله با همان سرعتی که تونل ایجاد می شود نصب می شود. این امر نیاز به سازه‌های پشتیبانی گسترده را کاهش می‌دهد و پروژه را حتی در زمین‌های سخت زمین‌شناسی به‌طور کارآمد حفظ می‌کند.

اجزای کلیدی که یک سیستم جک لوله سنگ را تشکیل می دهند

شناخت اجزای اصلی الف دستگاه جک لوله سنگ به مدیران پروژه کمک می کند تا گزینه های تجهیزات را ارزیابی کرده و مشکلات عملکرد را در سایت عیب یابی کنند.

ابزارهای برش سر و سنگ

سر برش با برش های دیسکی، تکه های دکمه کاربید یا ترکیبی از هر دو، بر اساس سختی سنگ خاص و سایندگی مورد انتظار در طول مسیر سوراخ نصب شده است.

قاب اصلی جک و سیلندرهای هیدرولیک

این قاب که در محور پرتاب قرار گرفته است، سیلندرهای هیدرولیکی را در خود جای می دهد که مسئول هل دادن بخش های لوله به جلو در برابر مقاومت تشکیل سنگ و اصطکاک زمین اطراف هستند.

سیستم حذف دوغاب یا لجن

قطعات سنگ حفاری شده از طریق یک خط لوله دوغاب یا سیستم نوار نقاله پیچی به خارج از تونل منتقل می شوند و محفظه برش را شفاف نگه می دارند و امکان پیشرفت مداوم رو به جلو را فراهم می کنند.

سیستم هدایت و فرمان

هدایت لیزری همراه با سیلندرهای فرمان مفصلی، دستگاه را در خط و درجه صحیح نگه می دارد، که برای حفظ شیب مناسب خط لوله در فواصل طولانی رانندگی بسیار مهم است.

انواع دستگاه های جک لوله سنگ به روش برش

شرایط مختلف سنگ نیازمند رویکردهای مختلف برش است و تولیدکنندگان معمولاً چندین دسته ماشین را برای مطابقت با چالش های زمین شناسی خاص ارائه می دهند.

• دستگاه های جک لوله سنگی از نوع دوغاب، بهترین گزینه برای زمین های مخلوط با نیازهای کنترل فشار آب
• ماشین های تعادل فشار زمین که با ابزارهای برش سنگ برای شرایط زمین انتقالی سازگار شده اند
• ماشین‌های سنگی روباز برای سازندهای سنگی پایدار و خود نگهدار که نیازی به پشتیبانی از صورت تحت فشار ندارند.
• دستگاه های برش دیسک غالب برای سنگ های بسیار سخت و ساینده مانند گرانیت یا کوارتزیت
• دستگاه‌های کاتر هیبریدی که برش‌های دیسکی و بیت‌های کاربید را برای سختی مخلوط در طول یک درایو ترکیب می‌کنند.

مقایسه ماشین های جک لوله سنگ بر اساس تناسب سختی سنگ

انتخاب پیکربندی مناسب ماشین به شدت به مقاومت فشاری و سایندگی سنگ بستگی دارد. جدول زیر یک مقایسه کلی برای راهنمایی انتخاب تجهیزات ارائه می دهد.

برنامه های کاربردی پروژه معمولی برای ماشین های جک لوله سنگ

فناوری جک لوله سنگی در طیف وسیعی از پروژه‌های زیرساختی استفاده می‌شود که با وجود شرایط چالش‌برانگیز سنگ زیرسطحی، اختلالات سطح باید به حداقل برسد.

تاسیسات اصلی فاضلاب و آب شهری

شهرها اغلب نیاز به نصب خطوط لوله با قطر زیاد در زیر جاده‌ها و زیرساخت‌های موجود دارند، و لوله‌کشی سنگی اجازه می‌دهد این کار بدون پاره کردن خیابان‌های ساخته شده در زمین‌های صخره‌ای ادامه یابد.

گذرگاه رودخانه و آبراه

هنگامی که یک خط لوله باید از زیر بستر رودخانه ای متشکل از سنگ عبور کند، ماشین های جک زنی یک روش کنترل شده برای تونل زنی ارائه می کنند که از ایجاد اختلال در آبراه یا اکوسیستم اطراف جلوگیری می کند.

زیرگذرهای راه آهن و بزرگراه

راهروهای تاسیساتی در زیر خطوط راه‌آهن فعال یا بزرگراه‌ها اغلب در زمین‌های صخره‌ای قرار می‌گیرند و دستگاه‌های جک لوله سنگی را به روشی ترجیحی برای جلوگیری از وقفه در خدمات در حین نصب تبدیل می‌کنند.

عواملی که قبل از انتخاب دستگاه جک لوله سنگ باید ارزیابی شوند

انتخاب ماشین مناسب برای یک پروژه مستلزم ارزیابی دقیق شرایط سایت و مشخصات تجهیزات است تا از تاخیرهای پرهزینه یا آسیب برش در وسط درایو جلوگیری شود.

• داده های بررسی ژئوتکنیکی که جزئیات مقاومت فشاری و سایندگی سنگ را در طول مسیر برنامه ریزی شده نشان می دهد
• قطر لوله و فاصله جک مورد نیاز، که بر اندازه دستگاه و ظرفیت نیروی جک تأثیر می گذارد
• شرایط آب زیرزمینی، زیرا فشار آب بالا ممکن است به یک سیستم تعادل فشار دوغاب نیاز داشته باشد
• دسترسی به جایگزینی ابزار کاتر، به ویژه برای درایوهای طولانی که ممکن است به تعمیر و نگهداری وسط تونل نیاز باشد
• ظرفیت حذف لجن، حصول اطمینان از اینکه سیستم دوغاب یا نوار نقاله می تواند با سرعت برش همگام شود.

روش‌های تعمیر و نگهداری که باعث می‌شود عملیات جک راک به آرامی اجرا شود

از آنجایی که برش سنگ فشار زیادی بر ابزار و سیستم های هیدرولیک وارد می کند، تعمیر و نگهداری منظم برای جلوگیری از توقف پرهزینه در اواسط پروژه بسیار مهم است. ابزارهای برش باید به طور مکرر از نظر سایش بازرسی شوند، زیرا برش های کسل کننده یا آسیب دیده به طور چشمگیری سرعت پیشروی را کاهش می دهند و باعث افزایش فشار بر روی موتور محرک اصلی می شوند. سیستم‌های هیدرولیک که سیلندرهای جک را تغذیه می‌کنند، نیاز به بررسی‌های معمول سیال و بازرسی‌های آب‌بندی دارند، زیرا فشارهای بالای موجود در برش سنگ، تقاضای بیشتری را برای این قطعات نسبت به کاربردهای استاندارد جکینگ خاک ایجاد می‌کند. نگهداری سوابق دقیق از میزان سایش کاتر و سرعت پیشروی بر اساس بخش سنگ همچنین به اپراتورها کمک می کند تا قبل از اینکه خرابی پیشرفت زیرزمینی را متوقف کند، نیازهای تعمیر و نگهداری را پیش بینی کنند، که به ویژه با توجه به دشواری تعمیرات تونل میانی هنگامی که دستگاه جک لوله سنگی در اعماق درایو قرار می گیرد بسیار ارزشمند است.