روش های حفاری تونلینگ

حفاری تونل‌ها معمولاً به دو روش کلی انجام می‌شود: حفاری مکانیزه و حفاری غیرمکانیزه. هرکدام از این روش‌ها مدل‌های مختلفی دارند که بسته به شرایط زمین، نوع تونل و نیاز پروژه انتخاب می‌شوند.

روش‌های مکانیزه (TBM – Tunnel Boring Machine) در این روش، از دستگاه‌های حفاری مکانیزه استفاده می‌شود که به آن‌ها ماشین حفاری تونل (TBM) می‌گویند.

مدل‌های مختلف این دستگاه عبارتند از:

1. TBMسپردار: برای زمین‌های نرم و خاکی استفاده می‌شود. با کنترل فشار زمین، از ریزش تونل جلوگیری می‌کند.

Slurry TBM: برای زمین‌های اشباع از آب مناسب است. از دوغاب (Slurry) برای تثبیت جبهه کار استفاده می‌کند.

Mix shield TBM: ترکیبی از روش‌های EPB و Slurry برای شرایط متغیر زمین.

2. TBMبدون سپر:

(Open TBM) Hard Rock TBM: برای سنگ‌های سخت مانند گرانیت و بازالت استفاده می‌شود. این نوع دستگاه معمولاً دارای دیسک‌های برشی است که سنگ را می‌شکنند.

Double Shield TBM: ترکیبی از سپردار و بدون سپر، مناسب برای زمین‌های سخت اما ناپایدار.

Road header & Partial Face TBM: در زمین‌های نیمه‌سخت و برای حفاری تونل‌های کوچک‌تر استفاده می‌شود. به جای دیسک‌های برشی، از چکش‌های هیدرولیکی یا تیغه‌های چرخشی استفاده می‌کند.

روش‌های غیرمکانیزه(حفاری سنتی): این روش‌ها بیشتر در زمین‌های مستحکم یا برای پروژه‌های کوچک استفاده می‌شوند.

روش چال‌زنی و انفجار: مخصوص زمین‌های سنگی و سخت مانند معادن. با استفاده از مواد منفجره سنگ را خرد کرده و سپس با بیل مکانیکی یا کامیون حمل می‌کنند.

روش NATM (New Austrian Tunneling Method) تونل ابتدا به‌صورت موقت حفاری شده و سپس با بتن‌پاشی (شاتکریت) و سازه‌های نگهدارنده پایدار می‌شود.

انعطاف‌پذیر و کم‌هزینه، مخصوص زمین‌های نرم تا نیمه‌ سخت.

روش برش و پوشش: ابتدا یک ترانشه باز حفر شده، تونل در آن ساخته و سپس پوشانده می‌شود. مناسب تونل‌های کم‌عمق در شهرها و پروژه‌های مترو

نتیجه گیری: در زمین‌های نرم،  EPB و Slurry TBM مناسب‌تر هستند . در زمین‌های سخت، Hard   Rock TBM بهترین گزینه است. در شرایط متغیر، Double Shield TBM  عملکرد بهتری دارد. برای حفاری‌های سنتی، روش چال‌زنی و انفجار یا NATM بسته به جنس زمین انتخاب می‌شود.