টানেল বোরিং মেশিন

টানেল বোরিং মেশিন (টিবিএম) এমন একটি যন্ত্র, যা বিভিন্ন মাটি এবং শিলা স্তরের মধ্যে বৃত্তাকার বৃত্তাকার প্রস্থচ্ছেদের সাথে সুড়ঙ্গ খনন করতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি মাইক্রো টানেলিংয়ের জন্যও ব্যবহৃত হতে পারে। এই যন্ত্রগুলিকে শক্ত শিলা থেকে বালি, যে কোনও কিছুর মাধ্যমে সুড়ঙ্গ খনন করার জন্য নকশা করা যেতে পারে। বর্তমান সময়ে এক মিটার (৩.৩ ফুট) (মাইক্রো-টিবিএম দিয়ে সম্পন্ন) থেকে শুরু করে ১৭.৭ মিটার (৫৮ ফুট) ব্যাসের সুড়ঙ্গ খনন করা সম্ভব টানেল বোরিং মেশিনের মাধ্যমে। এক মিটার বা তার চেয়ে কম ব্যাসের সুড়ঙ্গগুলি সাধারণত ট্রাইবিলেস নির্মাণ পদ্ধতি বা টিবিএম-এর পরিবর্তে অনুভূমিক দিকনির্দেশক খনন পদ্ধতি ব্যবহার করে করা হয়। টিবিএমগুলি ইউ-আকৃতির/অশ্বখুর এবং বর্গ বা আয়তক্ষেত্রাকার সুড়ঙ্গ সহ অ-বৃত্তাকার সুড়ঙ্গগুলি খনন করতে নকশা করা যেতে পারে।
টানেল বোরিং মেশিনগুলি শিলায় ড্রিলিং এবং বিস্ফোরণ (ডিঅ্যান্ডবি) পদ্ধতিতে এবং মাটিতে প্রচলিত "হ্যান্ড মাইনিং"-এর বিকল্প হিসাবে ব্যবহৃত হয়। টিবিএমগুলিতে আশেপাশের স্থলটিতে ব্যাঘাত সীমাবদ্ধ করার এবং একটি মসৃণ সুড়ঙ্গ প্রাচীর তৈরি করার সুবিধা রয়েছে। এটি সুড়ঙ্গের আস্তরণের ব্যয়কে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে এবং এই বিশিষ্টগুলি যন্ত্রটিকে প্রচন্ডভাবে নগরায়িত অঞ্চলে ব্যবহারের উপযোগী করে তোলে। প্রধান অসুবিধাটি হচ্ছে শুরুর ব্যয়। টিবিএমগুলি নির্মাণ করা ব্যয়বহুল এবং পরিবহন করা খুবই কঠিন। সুড়ঙ্গটি যত দীর্ঘ হবে, ড্রিল এবং বিস্ফোরণ পদ্ধতির বিপরীতে টানেল বোরিং মেশিনগুলির ব্যবহার তুলনামূলক কম খরচ যুক্ত হয়। এর কারণ, টিবিএমগুলি সুড়ঙ্গ খননে অনেক বেশি দক্ষ এবং এর ফলে সুড়ঙ্গ নির্মাণ সংক্ষিপ্ত সময়ে সমাপ্ত হয়। অত্যধিক ভাঙ্গাতে এবং পাথরের স্তরগুলির মাধ্যমে যখন কাজ করা হয় তখন ড্রিলিং এবং বিস্ফোরণ পছন্দসই পদ্ধতি হয়ে থাকে।
প্রথম সফল সুড়ঙ্গ তৈরি করা ঢাল ১৮২৫ সালে টেমস সুড়ঙ্গটি খনন করতে স্যার মার্ক ইসামবার্ড ব্রুনেল তৈরি করেন। তবে, এটি কেবল ঢাল ধারণার উদ্ভাবন ছিল এবং এটি একটি সম্পূর্ণ টানেল বোরিং মেশিনের নির্মাণের সাথে জড়িত ছিল না, খননটি এখনও তৎকালীন মানক খনন পদ্ধতি দ্বারা সম্পন্ন।
আধুনিক টিবিএমগুলিতে সাধারণত খননকারী ঘূর্ণন চাকা থাকে, যাকে একটি কর্তনকারী মাথা বলা হয়, তার পরে একটি মূল বিয়ারিং, একটি ঠেলার ব্যবস্থা (থ্রাস্ট সিস্টেম) এবং ট্রেলিং সাপোর্ট মেকানিজম থাকে। ব্যবহৃত যন্ত্রের ধরন নির্ভর করে প্রকল্পের নির্দিষ্ট ভূতত্ত্ব, ভূগর্ভস্থ জলের পরিমাণ এবং অন্যান্য কারণগুলির উপর।
শক্ত পাথরের স্তরে সুড়ঙ্গ খনন করতে, হয় খোলযুক্ত বা উন্মুক্ত ধরনের টিবিএম ব্যবহার করা যেতে পারে। হার্ড রক টিবিএমগুলি খননকারী মাথায় আটকানো ডিস্ক কাটারগুলির দ্বারা শিলা খনন করে। ডিস্ক কাটারগুলি শিলাটিতে সংবেদনশীল নিষ্পেষণে ফাটল (কমপ্রেসিভ স্ট্রেস ফ্র্যাকচার) তৈরি করে, যার ফলে এটি সুড়ঙ্গের মুখ থেকে দূরে সরে যায়। খননকৃত শিলা (বর্জ্য) কাটারের মাথার খোলার মধ্য দিয়ে একটি বেল্ট পরিবহন ব্যবস্থায় স্থানান্তরিত হয়, যেখানে এটি সুড়ঙ্গ থেকে অপসারণের জন্য যন্ত্রের মাধ্যমে পরিবাহক বা বর্জ্য গাড়িগুলির একটি ব্যবস্থায় চলে।
উন্মুক্ত ধরনের টিবিএমগুলির কোনও খোলক নেই, পাথর বা শিলা সমর্থনের জন্য খনন মস্তকের পিছনে অঞ্চলটি খোলা থাকে। অগ্রসর হওয়ার জন্য, যন্ত্রটি একটি গ্রিপার সিস্টেম (শক্ত করে ধরার ব্যবস্থা) ব্যবহার করে, যা সুড়ঙ্গের দেয়ালের বিরুদ্ধে ঠেলা দেয়। ওয়ার্থ মেশিনের মতো গ্রিপার জুতো দেয়ালগুলিতে চাপ দেওয়ার সময় সমস্ত যন্ত্রটি অবিচ্ছিন্নভাবে চালিত হতে পারে না, যা কেবল আনগ্রিপড অবস্থায় চালিত হয়।
নরম মাটিতে ব্যবহৃত টিবিএম-এর প্রধান তিন ধরনের রয়েছে: আর্থ প্রেসার ব্যালেন্স মেশিন'স (ইপিবি), স্লারি শিল্ড (এসএস) এবং ওপেন-ফেস টাইপ। উভয় ধরনের বন্ধ মেশিনগুলি সিঙ্গল শিল্ড টিবিএম এর মতো কাজ করে, কংক্রিট বিভাগগুলির বিরুদ্ধে ঠেলাঠেলি করে এগিয়ে যাওয়ার জন্য থ্রাস্ট সিলিন্ডার ব্যবহার করে। ভূমি চাপ ভারসাম্য যন্ত্রগুলি ৭ বারেরও কম চাপযুক্ত নরম স্থলে ব্যবহৃত হয়। খনন মস্তক (কাটার হেড) কেবল ডিস্ক কাটার ব্যবহার করে না, পরিবর্তে টংস্টেন কার্বাইড কাটিং বিট, কার্বাইড ডিস্ক কাটার, ড্র্যাগ পিকস এবং/অথবা হার্ড রক ডিস্ক কাটারের সংমিশ্রণ ব্যবহার করে। ইপিবি নাম পেয়েছে, কারণ এটি সুড়ঙ্গের মুখের চাপটি ভারসাম্যপূর্ণ করতে খননকৃত উপাদান ব্যবহার করে। খনন মস্তকের চাপ বজায় রাখা হয় আর্কিমিডিস স্ক্রু মাধ্যমে খননকৃত পদার্থ আহরণের হার এবং অগ্রসরের হার নিয়ন্ত্রণ করে। জমির স্থিতিশীলতা বাড়াতে মুখের সামনে বেন্টোনাইট, পলিমার এবং ফেমের মতো বিশেষ উদ্দেশ্যে সংযোজনের বস্তুগুলি ইনজেকশান করা যেতে পারে। খনন মস্তকে চাপ বজায় রাখতে এবং জলের প্রবাহ করতে সীমাবদ্ধ করার জন্য আর্কিমিডিস স্ক্রুতে একটি প্লাগ গঠনের জন্য খনন যথেষ্ট পরিমাণে সংহত হতে পারে, তা নিশ্চিত করার জন্য কাটারহেড/এক্সট্রাকশন স্ক্রুতে সংযোজনের বস্তুগুলিও ইনজেকশন করা যেতে পারে।
ক্ষুদ্র-সুড়ঙ্গ ঢাল পদ্ধতিটি একটি খনন কৌশল, যা ছোট সুড়ঙ্গগুলি তৈরিতে ব্যবহৃত হয় এবং সাধারণ সুড়ঙ্গ খননের ঢালের আকার ছোট হয়। মাইক্রো টানেল বোরিং মেশিনটি সাধারণ টানেলিং শিল্ডের সাথে বেশ সাদৃশ্য পূর্ণ, তবে ছোট আকারের হয়। এই টানেল বোরিং মেশিনটি সাধারণত ১ থেকে ১.৫ মিটার (৩.৩ থেকে ৪.৯ ফুট) পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়, যন্ত্র পরিচালনাকারীরা এর মধ্যে চলাচল করতে পারে না।
সুড়ঙ্গের সমাপ্ত অংশের অভ্যন্তরে, সমস্ত ধরনের সুড়ঙ্গ খননকারী যন্ত্রের পিছনে সাহায্যকারী বা সহায়তাকারী সকল পাটাতনগুলি পিছনের সহায়তা ব্যবস্থা হিসাবে পরিচিত। পিছনের অবস্থিত সহায়তা পদ্ধতির মধ্যে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে: বাহক বা বর্জ্য অপসারণের জন্য অন্যান্য ব্যবস্থাগুলি, প্রযোজ্য ক্ষেত্রে পাতলা সিমেন্টের কাইের পাইপলাইন, নিয়ন্ত্রণ কক্ষ, বৈদ্যুতিক ব্যবস্থা, ধুলো অপসারণ ব্যবস্থা, অবাধে বায়ু-চলাচলের ব্যবস্থা এবং প্রাক-ঢালাই বিভাগগুলি পরিবহনের প্রক্রিয়া।