حلقة قطع الدرع هي مكون رئيسي لآلة الدرع، ومقاومتها للتآكل ومقاومتها للصدمات تؤثر بشكل مباشر على تقدم وجودة مشروع الأنفاق، في حين أن المادة التقليدية سهلة التآكل والكسر، مما يزيد من تكلفة الصيانة.
ما هي حلقة قاطع الدرع؟
حلقة قاطع الدرع جزءٌ أساسيٌّ من آلة الدرع، تُستخدم بشكلٍ رئيسيٍّ في حفر الأنفاق وأعمال البناء تحت الأرض. آلة الدرع هي نوعٌ من المعدات الميكانيكية الكبيرة، تقطع الأرض وتكسرها وتحفرها عبر صفيحة قاطع دوارة وقاطعة في مقدمة الآلة، مما يُسهم في تقدم بناء الأنفاق. وبصفتها مكونًا رئيسيًا في صفيحة القاطع، فإنّ وظيفتها الرئيسية هي التلامس المباشر مع الصخور والتربة وتفتيتها لضمان سير العمل بسلاسة في حفر الأنفاق.
أنواع حلقات قطع الدرع
وفقًا للاحتياجات الهندسية المحددة والظروف الطبقية، يمكن تقسيم حلقات قطع الدرع إلى أنواع مختلفة، بما في ذلك:
• سكين التقطيع: يستخدم لكسر طبقات الصخور الصلبة، مع مقاومة عالية للتآكل ومقاومة للصدمات.
• سكين المجرفة: تستخدم لقطع التكوينات الأكثر نعومة، مثل الطين والرمل.
• سكين الكاشطة: تستخدم لتنظيف التربة والحطام على سطح لوحة قطع الدرع لضمان كفاءة الحفر.
الوظائف والخصائص الرئيسية لحلقة قاطع الدرع:
• سحق الصخور والتربة: تُركّب حلقة قاطع الدرع في مقدمة صفيحة قاطع آلة الدرع. عند دوران الصفيحة، تقطع حلقة القاطع الصخور والتربة في الطبقات وتسحقها، مما يُمكّن آلة الدرع من التقدم للأمام.
• مقاومة التآكل: نظرًا لأن حلقة قاطع الدرع على اتصال مباشر بالصخور الصلبة والتربة، فيجب أن يتمتع سطحها بمقاومة عالية للتآكل لإطالة عمر الخدمة وتقليل تكرار الاستبدال ووقت التوقف عن العمل.
• مقاومة الصدمات: تتعرض حلقات قاطع الدرع لصدمات هائلة أثناء عملية العمل، لذا فهي بحاجة إلى أن تتمتع بمقاومة جيدة للصدمات لمنع الكسر أو التلف في بيئات العمل عالية الكثافة.
اختيار المواد: عادةً ما تُصنع حلقات قطع الدرع التقليدية من سبائك عالية القوة ومقاومة للتآكل، مثل فولاذ الكربيد. ولتحسين أدائها بشكل أكبر، طُرِحت في السنوات الأخيرة تقنية تكسية الأسطح لترسيب طبقة من سبائك عالية الصلابة ومقاومة للتآكل.الكسوةعلى سطح حلقة القاطع.
كسوة سطحية لحلقات قاطع الدرع
من خلال ترسيب غلاف سبيكة عالي الصلابة ومقاوم للتآكل على سطح حلقة القاطع الواقية، تعمل التكنولوجيا على تحسين أداء مقاومة التآكل وحلقة القاطع بشكل كبير وعمر الخدمة، وتقليل تكرار الاستبدال ووقت التوقف عن العمل، وخفض تكاليف المشروع.
مجالات تطبيق حلقات قطع الدرع
حلقة قاطع الدرع هي ملحق مهم لآلة حفر الأنفاق (TBM)، تُستخدم بشكل رئيسي لكسر الصخور والتربة والعوائق الأخرى تحت الأرض أثناء حفر الأنفاق. تشمل مجالات تطبيقها، على سبيل المثال لا الحصر، ما يلي:
• بناء مترو الأنفاق
• أنفاق السكك الحديدية
• أنفاق الطرق السريعة
• مشاريع الحفاظ على المياه
• ممرات الأنابيب الحضرية تحت الأرض
• التعدين
• خطوط أنابيب النفط والغاز
• بناء محطة الطاقة النووية
يؤدي استخدام حلقات قطع الدرع في هذه المجالات إلى تحسين كفاءة وأمان حفر الأنفاق، وتقليل تكاليف البناء والتأثير البيئي، كما أنها أداة لا غنى عنها ومهمة في الهندسة تحت الأرض الحديثة.
وقت النشر: ١٢ أغسطس ٢٠٢٤