بررسی نقش بنتونیت به همراه فوم و پلیمر در کنترل آب زیرزمینیطی حفاری ماشین EPB در سنگ

پیشرفت های صورت گرفته در حفاری مکانیزه با استفاده از ماشین های EPB در دهه های اخیر باعث غلبه بر بسیاری از چالش های موجود در حفاری تونل تحت شرایط نامساعد شده و امروزه این ماشین ها قادر به حفر تونل هایی با طول و سطح مقطع مورد نظر حتی در شرایط زمین شناسی نامطلوب و پیچیده هستند. عملکرد بهینه ماشین های EPB در گرو انجام فرایندی موسوم به عمل آوری است که طی آن مصالح حفاری شده از طریق اضافه کردن مواد افزودنی مختلف ویژگی های مورد نیاز در ماشین EPB را به دست می آورد.طراحی فرایند عمل آوری شامل انتخاب افزودنی های مناسب و نسبت اختلاط بهینه، پیش از شروع فاز اجرایی پروژه و با در نظر گرفتن شرایط زمین شناسی از طریق انجام آزمون های آزمایشگاهی صورت می گیرد. در این مقاله امکان استفاده از بنتونیت برای رسیدن به شرایط عمل آوری بهینه مصالح حفاری شده سنگی در شرایطی که وجود آب عملکرد فوم و پلیمر را مختل کرده شرح داده شده است. نتایج نشان می دهد که علی رغم توانایی بسیار بالای بنتونیت در جذب آب، به دست آوردن مصالحی با کارپذیری در محدوده مناسب هم در آزمایشگاه و هم در محفظه حفاری ماشین (برآورد شده با استفاده از نتایج آزمایش اسلامپ) و خصوصا حفظ آن در طول حفاری بسیار دشوار است. در نهایت با استفاده از فوم UGC-N۲-NEW و پلیمر UGC-NP۲ شرکت CEDEX در کنار بنتونیت، فرایند عمل آوری بهخوبی انجام شد و فوم و پلیمر معایب بنتونیت را جبران کرده و مخلوط حاصل علاوه بر همگن بودن، شکل پذیری و کارپذیری مناسبی داشته و چسبندگی آن به بخش های فلزی برطرف گردید