(بخش دوم)
Thrust Cylinder Jacks
جکهای پیشروی در Double shield بر روی بخش Gripper shield یا همان قسمتی که جک های گریپر بر روی آن قرار دارند بسته میشوند و فشار را بر قسمت جلویی شیلد یا Front shield وارد می آورند تا با فشار، کاتر هد و بخش تلسکوپ شیلد را به جلو براند. این جک ها فقط در حالت تلسکوپ مود فعال هستند.
در هنگام حفاری کاتر هد میچرخد و به همراه مجموعه تلکوپ شیلد و فرانت شیلد، توسط جک های تراست به جلو میروند تا طول یک کورس کامل شود.
این جک ها عموماً از نوع جک های پیستونی بوده و با فشار هیدرولیک تغذیه میشوند. همچنین برای جلوگیری از وارد آمدن فشار اضافه به سیلندر ها و یا باز شدن اضافه پیستون ها ،بخش های کنترل کننده فشار و محدود کننده های الکتریکی بر روی آنها نصب میشوند.
این جک ها به صورت ستونی یا V شکل نصب میشوند.در هنگام حفاری این جک ها عمل Advance را انجام میدهند.
***************
Auxiliary Thrust Cylinder Jacks
در دستگاه های دبل شیلد علاوه بر جک های پیشروی جک های کمکی نیز وجود دارند. این جک ها از پشت پوسته جلویی گریپر شیلد یعنی پشت محل اتصال جک های تراست به گریپر شیلد متصل می شوند، از میان شکاف های گریپر عبور کرده و تا پشت سگمنت ها ادامه دارند. در واقع این جک ها به سگمنت ها فشار می آورند و از طرف دیگر موجب پیشروی شیلد میشوند. به این عمل اصطلاحاً Move گفته می شود.
پس از یک کورس حفاری و انجام عملیات سگمنت گذاری ،گریپر باز شده و این جک ها با فشار بر روی سگمنت ها کل مجموعۀ گریپر شیلد و ساپورت شیلد را به جلو میراند، جک های تراست نیز با باز شدن جک های آگزیلاری کم کم بسته میشوند. سپس دوباره گریپر بسته شده و همزمان با کورس حفاری بعدی جک های آگزیلاری بسته میشوند تا سگمنت ها جای پای آنها را پر کنند.
مانند بالا رفتن از پله ها ، البته به صورت افقی!!
در حفاری با تکنیک Single shield جکهای تراست عمل ایجاد فشار و پیشروی کاتر را فراهم نمیکنند. بلکه این عمل توسط جک های آگزیلاری انجام میشود. در این تکنیک جک های تراست غیر فعال می شوند، تلسکوپ شیلد بسته شده عملیات حفاری قطع می شود. ابتدا سگمنت گذاری انجام می شود و سپس کاتر شروع به چرخیدن می کند. حالا به جای جک های تراست جک های آگزیلاری مجموعه ماشین را به جلو هل می دهد. دوباره حفاری متوقف می شود، جکهای آگزیلاری جمع شده و سگمنت گذاری انجام می شود و تکرار عملیات.
در انتهای جک های آگزیلاری قطعاتی از جنس ABS یا چوب قرار دارد که کفشک نامیده می شوند. این کفشک ها مانند ساپورت به کناره سگمنت فشار داد می شوند و بین پیستون جک ها و سگمنت قرار میگیرند.
***************
Gripper Cylinder Jacks
جک های گریپر بر روی گریپر شیلد قرار دارد و عملاً کنترل لقمه های گریپ را بر عهد دارد. گریپر جک بین دو لقمه گریپ قرار دارد و هنگام باز شدن هر دو لقمه را به دیواره خارجی تونل که همان سنگ حفاری شده است فشار میدهد. این عمل معمولاً توسط دو جک گریپر انجام می شود که یکی در بالای لقمه و دیگری به پایین لقمه گریپ متصل هستند.
به دلیل اینکه طول محرک این جک زیاد نیست اما نیازمند قدرت بسیار بالایی است معمولاً این جک ها کوتاه و قطور هستند. هنگامی که حفاری در مود دبل انجام می شود ابتدا جک های گریپر باز(Load) شده و گریپر شیلد را در جای خود محکم میکنند، سپس کار تلسکوپ شیلد و جک های تراست که در بخش های قبلی توضیح دادم انجام می شود.
در هنگام Move گریپر آنلود شده و جکهای آگزیلاری مجموعۀ گریپر شیلد و ساپورت شیلد را به جلو می راند.
جک های گریپر توسط سنسور های لیزری کنترل میشوند تا به اندازه کافی در دو طرف باز شوند و فشار کافی را اعمال نمایند. گریپر در واقع پایه فشار جک ها در هنگام حفاری هستند و فشار بسیاری را تحمل می کنند.
*****************
Stabilizer System
جک های استابیلایزر بر روی Tail Skin در پشت فرانت شیلد بسته می شوند وعموماً جفت هستند . یکی با زاویه ای 45- درجه و دیگری با زاویه 45+ درجه قرار دارد و کار ایجاد تعادل به صورت قطری را انجام میدهند. زاویه 45 درجه آنها نسبت به مبدأ و زاویه 90 درحه نسبت به یکدیگر به صورت مداری ضربدری تعادل را در شیلد ایجاد می نماید.
این جک ها این گونه عمل میکنند که هنگامی که جک 45درجه راست لود میشود شیلد در جهت مخالف یعنی 225- منحرف می شود. ترکیب این دو جک و نسبت زاویه آنها می تواند مسیر شیلد را در هر جهتی تییر دهد.
جک های استابیلایزر هم از نوع جک های پیستونی می باشد و میزان بارگیری آن توسط سنسور ها و کنترل کننده های خاصی بوسیله کارت های الکترونیکی اندازه گیری، محاسبه و انجام می شود.
******************
Torque Reaction Jacks
جک های تورک از یک طرف به گریپر شیلد و از طرف دیگر به پوسته فرانت شیلد یا Tail Skin متصل هستند .
نوع این جک ها در سیستم های مختلف متفاوت است. بسته به اندازه ، تیپ دستگاه و نوع کلاس حفاری ، این جک ها متفاوت انتخاب می شوند.
نحوه عملکرد در بخش Torque support شرح داده شد.
خود من در چهار دستگاه TBM که با آنها کار کرده ام چهار نوع مختلف از آنها را دیده ام. البته همانطور که گفتم انتخاب آنها بیشتر به عواملی همچون تیپ و اندازه و همچنین کلاس حفاری بستگی دارد.
در دستگاه WIRTH TB 458 E/TS جک های تورک به صورت دوقلو و ستونی با زاویه 45 درجه و به صورت جفتی در جلو و عقب قرار دارند. این دستگاه Torsion Ring ندارد و از سیستم کشش و فشار جک ها در دو مقطع زاویه ای و بالا پایین استفاده می کند.
در Herrenknecht AG S-357چیدمان جکهای تراست و زاویۀ آنها علاوه بر فشار Advance کار تورک را نیز انجام میدهند. طریقه اتصال و چیدمان آنها به گونه ای است که هر جفت از جک ها بر روی یک بازو نصب شده اند و با زاویه ای 35 درجه ای به طرف بالا و پایین کشیده شده و به پوسته فرانت شیلد متصل هستند .
این دستگاه علاوه بر تورشن رینگ از سیستم Trip Box Shield بهره می برد.
در Herrenknecht AG S-157 جک ها پا ملخی هستند و به صورت جفتی عمل میکنند تا ضعف عدم وجود تورشن رینگ را کاهش دهند. جک های ملخی از عملکرد بهتری نسبت به جک های سیلندری موازی برخوردار است اما در مقایسه با سیستم همتای خود در S-357 حرفی برای گفتن ندارد. گرچه از فشار بسیار بالایی که بر روی جک های تراست در S-357 وارد می شود نمی توان به سادگی گذشت.
در SELI DSU 195-S/H نیز همچون S-357 عمل شده است.