TBM उपकरण और रॉक-ब्रेकिंग सिद्धांत

वर्तमान में, शील्ड टनलिंग मशीनों में उपयोग किए जाने वाले कटर आम तौर पर दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित होते हैं: स्क्रैपिंग कटर और रोलिंग कटर।

स्क्रैपिंग कटर (स्क्रैपर, रिपर): स्क्रैपिंग कटर उन रॉक-ब्रेकिंग कटर को कहते हैं जो केवल कटरहेड के साथ घूमते हैं और अपनी धुरी पर नहीं घूमते। स्क्रैपिंग कटर की कई किस्में होती हैं। वर्तमान में, शील्ड टनलिंग मशीनों पर आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले स्क्रैपिंग कटर में गेज स्क्रैपर, स्क्रैपर, बकेट टीथ, प्रीकटर, रिपिंग कटर, फिश-टेल कटर आदि शामिल हैं।

रोलिंग कटर (डिस्क कटर / रोलर): रोलिंग कटर उन रॉक-ब्रेकिंग कटर को कहते हैं जो न केवल कटरहेड के साथ घूमते हैं बल्कि साथ ही अपनी धुरी पर भी घूमते हैं।

कटिंग एज के आकार के अनुसार, रोलिंग कटर को विभाजित किया जा सकता है: टूथड कटर (स्टील टीथ और इंसर्ट टीथ) और डिस्क कटर (स्टील रिंग डिस्क कटर और इंसर्ट रिंग डिस्क कटर)।

स्थापना की स्थिति के अनुसार, रोलिंग कटर को निम्नलिखित में विभाजित किया जा सकता है: केंद्र कटर, फेस कटर, गेज कटर, और रीमिंग कटर।

शील्ड टनलिंग मशीनों में उपयोग किए जाने वाले रोलिंग कटर मुख्य रूप से डिस्क कटर होते हैं, जिन्हें आगे सिंगल-एज, डबल-एज और मल्टी-एज प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

कटिंग एज के बाहरी व्यास के अनुसार, इन्हें 13, 15, 17 और 19 इंच जैसे विनिर्देशों में विभाजित किया जाता है, जिनमें 17-इंच श्रृंखला वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। (इंच: 1 इंच = 25.4 मिमी; 17 इंच = 17 x 25.4 मिमी)।

अनुदैर्ध्य हाइड्रोलिक सिलेंडरों द्वारा लगाए गए प्रणोद के अंतर्गत, कटरहेड उस पर लगे डिस्क कटरों को चट्टान में घुसने के लिए बाध्य करता है। घूर्णन प्रणाली द्वारा संचालित, कटरहेड रोलिंग कटरों को कटरहेड के केंद्रीय अक्ष के चारों ओर घूमने के लिए ले जाता है। साथ ही, प्रत्येक रोलिंग कटर अपने स्वयं के कटर शाफ्ट के चारों ओर घूमता है, जिससे कटर चट्टान की सतह पर लगातार लुढ़कते और कुचलते रहते हैं। कटरहेड कटर रिंगों पर प्रणोद और रोलिंग बल (टॉर्क) दोनों लगाता है। प्रणोद कटर रिंग को चट्टान के द्रव्यमान में धकेलता है, जबकि रोलिंग बल कटर रिंग को उस पर लुढ़कने का कारण बनता है। चट्टान के द्रव्यमान पर रोलिंग कटरों की निष्कर्षण और अपरूपण क्रियाओं के माध्यम से, चट्टान टूट जाती है, जिससे चट्टान की सतह पर संकेंद्रित वृत्तों की एक श्रृंखला कट जाती है।