الأبطال المجهولون للبناء تحت الأرض: إدراج كربيد التنغستن للمملون للنفق الممل

آلات النفق المملة (TBMS) هي أعجوبة حديثة للهندسة ، ونحت مسارات الجوفية لمترو الأنابيب وخط أنابيب المياه وأنفاق المرافق. تعتمد هذه الآلات الهائلة على عنصر حاسم ، ولكن غالبًا ما يتم تجاهله ، لأداء مآثرها المذهلة: إدراج كربيد التنغستن . أدوات القطع الصغيرة والمتينة هذه هي العمل في رأس القاطع في TBM ، مما يقطع بلا هوادة على الصخور والتربة لإنشاء نفق مستقر.

لماذا التنغستن كربيد؟

يتم الاحتفال بالكربيد التنغستن ، وهو مركب من التنغستن والكربون ، لصياغته الشديدة ومقاومته للارتداء. على مقياس صلابة MOHS ، يحتل المرتبة أعلى من 8 ، مما يجعله في المرتبة الثانية بعد الماس. هذا المزيج الفريد من الخصائص ، جنبا إلى جنب مع صلابة الكسر العالي ، يجعلها المادة المثالية للظروف المطلوبة من النفق الممل. عادةً ما تكون الإدراج مادة مركبة ، مع حبات كربيد التنغستن التي يتم تجميعها معًا بواسطة موثق معدني ، الأكثر شيوعًا الكوبالت . يمكن تعديل النسبة المئوية للكوبالت (تتراوح عادة من 6 ٪ إلى 15 ٪) لتحقيق التوازن بين صلابة ومتانة ، اعتمادًا على التكوينات الجيولوجية التي ستواجهها TBM.

دور وأنواع الإدراج

الوظيفة الأساسية لـ إدراج كربيد التنغستن لآلة النفق الممل هو توفير الحافة المتطورة لرأس القاطع الدوار من TBM. وهي مصممة لتحمل قوى ضغط كبيرة وارتداء كاشف لأنها سحق وتتكشف من خلال أنواع الصخور والتربة المختلفة. غالبًا ما يتم تشكيل الإدراج على أنها "أزرار" ويتم وضعها استراتيجياً على رأس القاطع لتحسين كفاءة القطع. يتم استخدام أشكال وأحجام مختلفة لتطبيقات محددة ، بما في ذلك:

• إدراج الإزميل: تستخدم لقطع الصخور الناعمة إلى المتوسطة.
• إدراج الزر: النوع الأكثر شيوعًا ، مما يوفر توازنًا في مقاومة التأثير ومقاومة التآكل. غالبًا ما تستخدم في مجموعة متنوعة من التكوينات ، من الصخور الصلبة إلى التربة الكاشطة.
• إدراج الدرع: تم تصميمها خصيصًا ل TBMs من نوع الدرع المستخدمة في البيئات الحضرية المعقدة ، حيث يمكن أن تتغير الجيولوجيا بسرعة.

التصنيع والصيانة

إنتاج هذه الإدراج هو عملية دقيقة ومتعددة الخطوات. يبدأ باختيار دقيق وخلط مساحيق كربيد التنغستن العالية والكوبالت. ثم يتم طحن هذه المساحيق ، وضغطها في الشكل المطلوب ، وأخيراً تم تلبيسها (يتم تسخينها إلى درجة حرارة عالية تحت نقطة الانصهار) لإنشاء إدراج صلب ودائم. تؤدي هذه العملية ، المعروفة أيضًا باسم إنتاج كربيد الأسمنت ، إلى أداة ذات خصائص أداء استثنائية. نظرًا للارتداء المكثف الذي تعاني منه ، يجب فحص هذه الإدراج بانتظام واستبدالها. طبيعتها القابلة للاستبدال هي ميزة أساسية ، حيث تتيح صيانة فعالة من حيث التكلفة والحد الأدنى من وقت التوقف عن TBM.