টিবিএম টানেলিং মূল উপাদান – কাটিং টুল
টিবিএম গঠন – কাটিং টুলসমূহ
টিবিএম কাটিং টুল শিলা ও মাটির ভর খনন এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়; এগুলি টানেল বোরিং মেশিনের (টিবিএম) একটি গুরুত্বপূর্ণ এবং ক্ষয়প্রবণ উপাদান।
তাদের কার্যক্ষম অবস্থা সরাসরি টানেল বোরিং মেশিনের (টিবিএম) খনন দক্ষতা এবং টানেল খননের ব্যয়কে প্রভাবিত করে। টিবিএম-এর কাটিং সরঞ্জামগুলির মধ্যে প্রধানত ডিস্ক কাটার, দাঁতযুক্ত কাটার, স্ক্র্যাপার এবং অন্যান্য ধরনের অন্তর্ভুক্ত। কাটারহেডের মধ্যে তাদের অবস্থানের ভিত্তিতে, এই সরঞ্জামগুলিকে কেন্দ্রীয় কাটার, মুখের কাটার এবং পার্শ্বীয় কাটার হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। কেন্দ্রীয় কাটারটি কাটারহেডের কেন্দ্রে অবস্থিত; হার্ড-রক টিবিএম এবং কম্পোজিট শিল্ড মেশিনের ক্ষেত্রে, কেন্দ্রীয় কাটারটি সাধারণত এক বা একাধিক দ্বি-ধারী ডিস্ক কাটার ব্যবহার করে, যেখানে মুখের কাটার এবং পার্শ্বীয় কাটারগুলি একক-ধারী ডিস্ক কাটার ব্যবহার করে।
১. ডিস্ক কাটার
ডিস্ক কাটার হলো টিবিএম-এর মাধ্যমে শিলাস্তর খননের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত একটি সরঞ্জাম; এটি প্রধানত কাটার রিং, কাটার বডি, কাটার বডি সিল এবং কাটার শ্যাফ্ট নিয়ে গঠিত। কাটার বডিতে স্থাপিত কাটার রিংয়ের সংখ্যার উপর নির্ভর করে, কাটারটি একক-ধার, দ্বি-ধার বা বহু-ধার হিসেবে কনফিগার করা যেতে পারে। এর মধ্যে, একক-ধার ডিস্ক কাটার বর্তমানে সম্পূর্ণ-মুখ টিবিএম প্রয়োগে সর্বাধিক ব্যবহৃত কাটারের ধরন এবং প্রকৌশল অনুশীলনে প্রমাণিত যে এটি শিলা ভাঙার জন্য সবচেয়ে কার্যকর।
অপারেশনের সময়, মেশিনের থ্রাস্ট এবং টর্কের প্রভাবে, ডিস্ক-টাইপ ফেস মিলের কাটার রিং শিলা ভরের মধ্যে প্রবেশ করে, এবং শিলা ভাঙার প্রক্রিয়াটি শিলা ভরের সাথে অবিরাম ঘূর্ণায়মান সংযোগের মাধ্যমে সম্পন্ন হয়। ডিস্ক-টাইপ ফেস মিলটি প্রধানত বিশেষ ইস্পাত উপকরণ থেকে তৈরি হয়; সম্পূর্ণ টুল—বিশেষ করে এর কাটার রিং—অবশ্যই পর্যাপ্ত শক্তি, দৃঢ়তা, কঠোরতা, ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা ধারণ করতে হবে।
চিত্র | ডিস্ক-টাইপ হব গঠন চিত্র
প্রযুক্তির ক্রমাগত অগ্রগতি এবং উচ্চ-শক্তিসম্পন্ন উপকরণের ক্রমবর্ধমান ব্যবহারের ফলে, ডিস্ক কাটারের ব্যাস এবং তাদের উপর প্রযুক্ত ভার ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে। কাটারের ব্যাস ১১ ইঞ্চি, ১২ ইঞ্চি, ১৪ ইঞ্চি, ১৫.৫ ইঞ্চি, ১৬.৫ ইঞ্চি, ১৭ ইঞ্চি এবং ১৯ ইঞ্চি থেকে সর্বোচ্চ ২০ ইঞ্চি (৫০০ মিমি) পর্যন্ত হয়ে থাকে; সংশ্লিষ্ট ভারগুলি সারণি ২.৪-এ দেখানো হয়েছে। বর্তমানে, ১৭ ইঞ্চি বা ১৯ ইঞ্চি ব্যাসের কাটারগুলি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। বড়-ব্যাসের ডিস্ক কাটার ব্যবহারের ফলে কাটারহেডের উপর কাটারগুলির মধ্যে ব্যবধান যথাযথভাবে বৃদ্ধি করা সম্ভব হয়, প্রয়োজনীয় কাটারের সংখ্যা হ্রাস পায় এবং কাটারহেডের চালনা শক্তি বৃদ্ধি পায়।这不仅岩石破碎效率提高,还延长了切削工具的使用寿命,减少了隧道掘进过程中更换刀具的频率,从而增加了总掘进时间,提高了整体掘进效率。
চিত্র | ঘূর্ণায়মান কাটার ব্যবহার করে শিলা ভাঙার প্রক্রিয়ার পরিকল্পিত চিত্র
প্রারম্ভিক ডিস্ক-আকৃতির মিলিং কাটারগুলিতে V-আকৃতির কাটার রিংয়ের ক্রস-সেকশন ছিল, যার কাটিং এজ কোণ সাধারণত 60°, 75°, 90° বা 120° নির্ধারিত হত। শক্ত শিলা খননের সময় সাধারণত বড় কাটিং এজ কোণ ব্যবহার করা হত, যেখানে নরম শিলা গঠনের জন্য ছোট কোণ ব্যবহার করা হত। তবে, V-আকৃতির কাটার রিং নকশার সাথে যুক্ত দ্রুত ক্ষয় এবং ফ্র্যাকচারের উচ্চ প্রবণতার কারণে, যা সুড়ঙ্গ খননের ব্যয় বৃদ্ধি করত, এই নকশাটি ধীরে ধীরে প্রচলিত কাটিং পৃষ্ঠতলযুক্ত কাটার রিং দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।
চিত্র | কাটিং টুল
২. দাঁতযুক্ত কাটার
দাঁতযুক্ত কাটার প্রধানত বালুকাময়, পলিমাটি বা কাদামাটি স্তরের মতো নরম মাটির স্তর খননের জন্য ব্যবহৃত হয়; এটি শিল্ড মেশিন এবং যৌগিক শিল্ড মেশিনের প্রধান খনন সরঞ্জাম। দাঁতযুক্ত কাটারটি কাটারহেড প্যানেলে স্থাপন করা হয়; এর কার্যনীতি ডিস্ক কাটার থেকে ভিন্ন – এটি শিলা ভাঙতে টানেলের মুখের উপর দিয়ে গড়িয়ে যাওয়ার পরিবর্তে, কাটারহেড ঘোরার সময় এবং কাটারহেডের থ্রাস্ট দ্বারা চালিত হয়ে খননকৃত উপাদান খনন করে।
চিত্র | ব্লেড
৩. ব্লেড
স্ক্র্যাপার, যা সামনের স্ক্র্যাপার এবং প্রান্তের স্ক্র্যাপারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, শিল্ড মেশিন এবং কম্পোজিট শিল্ড মেশিনের খনন সরঞ্জাম হিসেবে কাজ করে। সামনের স্ক্র্যাপারের কাটিং নীতি তুলনামূলকভাবে সরল: এটি কাটারহেড থেকে সঞ্চারিত থ্রাস্ট ব্যবহার করে খনন পৃষ্ঠের মাটিতে প্রবেশ করে; কাটারহেড ঘোরার সাথে সাথে, স্ক্র্যাপারটি স্পর্শক বলের ক্রিয়ায় মাটির মধ্য দিয়ে কাটে। প্রান্তের স্ক্র্যাপার, যা কাটারহেডের প্রান্তে অবস্থিত, ডিস্ক কাটার দ্বারা খনন করা শিলা খণ্ড সংগ্রহ করে; কাটারহেড ঘোরার সাথে সাথে, এই খণ্ডগুলি কাটারহেডের উপর অবস্থিত চুটের মাধ্যমে বেল্ট কনভেয়ারে পরিবহন করা হয়।