تی‌بی‌ام، دستگاهی در خدمت توسعه

اما اکنون فرایند تونل‌سازی‌ حتی زیرآب‌های عمیق اقیانوس‌ها با کمک حفارهای تی‌بی‌ام که محصول تکنولوژی نوین است آنچنان شتاب گرفته که بشر در پی اجرای طرح‌های بسیار بزرگی نظیر اتصال شهرهای نیویورک و لندن از زیر بستر اقیانوس اطلس است
در گذشته نه چندان دور برای حفر تونل‌ها به تعداد زیادی مهندس و کارگر و مواد منفجره ویژه عملیات تونل‌سازی‌ نیاز بود اما با آمدن دستگاه تی‌بی‌ام به فرایند کند حفر تونل‌ها سرعت بیشتری بخشیده شد و اکنون نزدیک به 2سال است که از این دستگاه حفار تونل برای تسریع در احداث تونل‌های متروی کلانشهر تهران استفاده می‌شود. اهمیت این دستگاه نه تنها در سرعت حفاری آن بلکه در دومنظوره بودن آن است زیرا این دستگاه همزمان با حفر تونل و خاکبرداری و جابه‌جایی خاک از قابلیت نصب جداره‌های پیش‌ساخته نیز برخوردار است که این امر می‌تواند در تسریع پروژه‌های عمرانی که زیرزمین انجام می‌گیرد مؤثر باشد.

پیش‌تر تصور چنین امری محال به‌نظر می‌رسید و بسیاری تصور می‌کردند تا سال‌های سال تونل‌سازی‌ به کندی انجام خواهد گرفت و نمی‌توان به اجرای سریع طرح‌های عمرانی در این زمینه که می‌تواند در کاهش ترافیک و آلودگی هوا در سطح زمین مؤثر باشد امید چندانی بست.

با این حال استفاده از این دستگاه تا‌کنون بیشتر در حفر تونل‌های متروی تهران نمود داشته و کمتر در پروژه‌های بزرگ کشوری شاهد تحول عظیمی در پیشبرد طرح‌ها با استفاده از دستگاه فوق مدرن تی‌بی‌ام بوده‌ایم، این در حالی است که استفاده از دستگاه‌های حفار تی‌بی‌ام می‌تواند در تسریع در پروژه‌های مهم عمرانی حتی‌پروژه‌هایی نظیر کانال‌های آب و فاضلاب مؤثر باشد. هم‌اکنون به گفته مسئولان متروی تهران 4 دستگاه حفار تی‌بی‌ام در متروی شهر تهران مشغول به فعالیت هستند که قادر هستند سالانه 20کیلومتر تونل را در سطح شهر حفر کنند. اخیرا از این دستگاه‌های حفار در پروژه‌های متروی کلانشهرهایی نظیر اصفهان و شیراز نیز استفاده شده است.

اما نکته قابل توجه در این میان این است که می‌توان از این نوع دستگاه‌ها در حفاری تونل‌ها در مسیرهای صعب‌العبور بین‌جاده‌ای نیز استفاده کرد و هرچه از این دستگاه‌ها در حفر تونل در سطح شهرها و کشور استفاده شود در مصرف سوخت صرفه‌جویی خواهد شد و آلودگی به‌ویژه در شهرها و مناطق بزرگ صنعتی‌کاسته خواهد شد.

پیش‌تر و بدون استفاده از دستگاه حفار تی‌بی‌ام روزانه 2 تا 5 متر تونل حفر می‌شد، اما با اختراع این دستگاه تکنولوژیک امکان حفر 17 تا 20 متر در روز مهیا شده است.

این دستگاه در سال1996 در کارخانه لو وات ساخته شد. از جمله قابلیت‌های قابل ذکر تی‌بی‌ام توانایی این دستگاه به حفاری زیر عمق آب است. قطر تی‌بی‌ام بنا بر اطلاعات موجود 30/4متر است. طول آن 5/7متر و وزنش 230 تن است. این دستگاه دارای سرمته‌هایی است که به‌صورت دورانی و روبه جلو برای ایجاد حفره کار می‌کنند. خاک برداشته شده نیز توسط نوار نقاله‌ای به واگن‌های خاک‌بر انتقال می‌یابد. این دستگاه دومنظوره دارای قطعه‌ای به نام شیلد است که پس از خاکبرداری به نصب قطعات بتنی پیش‌ساخته شده بر دیواره‌های تونل تازه حفاری‌شده می‌پردازد.حفار تی‌بی‌ام از 5 قسمت تشکیل شده است: بدنه، صفحه حفار، ابزار برش، چنگ‌زن‌ها و جک‌های رانش صفحه.

ماشین تی‌بی‌ام تنها در یک مدل استفاده نمی‌شود و برای هر نوع عملیات حفاری از یک نوع خاص از این دستگاه استفاده می‌شود. در کل 3نوع تی‌بی‌ام پر کاربرد موجود است: اوپن تی‌بی‌ام که به آن به‌اصطلاح ماشین باز می‌گویند: این ماشین دارای سیستم کاری ساده است و حفاری با آن بسیار کم هزینه خواهد بود.

سینگل شیلد تی‌بی‌ام یا ماشین‌های حفار تک سپره که در زمین‌هایی که با ریزش خاک مواجه‌اند مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع تی‌بی‌ام با سرعت پایین‌تری نسبت به انواع دیگر این دستگاه به حفاری می‌پردازد.

دابل شیلد تی‌بی‌ام یا ماشین دارای سپر تلسکوپی. این دستگاه در زمین‌های با مقاومت بالا مانند منطقه کوهستانی قیطریه و تجریش در شمیران می‌تواند مورد استفاده قرار ‌گیرد. این دستگاه از قابلیت امکان کنترل نفوذ آب برخوردار است.در حفاری تونل‌های بلند با استفاده از تی‌بی‌ام، ضروری است ریسک ناشی از خرابی دستگاه‌ها مدیریت شود. یکی از ابزار مهم مدیریت ریسک روش تجزیه و تحلیل حالات شکست و اثرات آن است. با استفاده از این روش می‌توان حالات شکست در سیستم‌های فرایند حفاری را پیش‌بینی کرده و اولویت‌های اصلاحی برای پیشگیری از آنها را ارائه داد.

آوازه این دستگاه و بازدهی فوق‌العاده آن در تونل‌سازی‌ آن هم در عمق آب چنان پیچیده که گفته می‌شود مهندسان آمریکایی درصدد برآمده‌اند با استفاده از تی‌بی‌ام‌های بزرگ با قدرت حفاری بالا طرحی جاه‌طلبانه و بی‌سابقه‌ در عرصه تونل‌های زیرزمینی به اجرا بگذارند. بر مبنای اخبار انتشاریافته مراحل مقدماتی ‌مطالعه و بررسی پروژه احداث تونل زیردریایی از شهر نیویورک آمریکا تا لندن، پایتخت انگلیس در حال اجراست و انتظار می‌رود این تونل که از اقیانوس اطلس می‌گذرد طی سال‌های آینده ساخته شود.