புதிய வகை சுரங்கத் தோண்டும் இயந்திரம்

சீனா இரண்டு தனித்துவமான அகழ்வு முறைகளை ஒரே தளத்தில் இணைக்கும் ஒரு சுரங்கத் தோண்டும் இயந்திரத்தை வெளியிட்டுள்ளது. ஷியாங்லாங் அல்லது லக்கி டிராகன் என்று பெயரிடப்பட்ட இந்த இயந்திரம், உலகின் முதல் போரிங் அண்ட் பிளாஸ்டிங் மெஷின் (BBM) ஆகும், இதை அதன் உருவாக்குநர்கள் வெளியிட்டனர். இது வழக்கமான சுரங்கத் தோண்டும் முறையை வெடிகுண்டுகளை வைக்கும் திறனுடன் இணைக்கிறது, இதனால் செயல்பாடுகளை நிறுத்தாமல் மாறிவரும் நிலத்தடி நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப மாற்றிக்கொள்ள முடியும்.

இந்த இயந்திரம் சீன ரயில்வே சயின்ஸ் & இண்டஸ்ட்ரி குழுமம் (CRSIC) மற்றும் சிங்குவா பல்கலைக்கழகம் இணைந்து உருவாக்கியது. 14.76 அடி (4.5 மீ) விட்டம் கொண்ட இது, உலகின் மிகப்பெரிய பல-கருவி சுரங்கத் தோண்டும் இயந்திரம் என்று விவரிக்கப்படுகிறது. இதன் வருகை நிலத்தடி கட்டுமானத்தில் ஒரு அடிப்படை சவாலை எதிர்கொள்கிறது: தளர்வான மண் மற்றும் இணக்கமற்ற பாறைக்கு இடையில் மாற்றும் நிலத்தை திறமையாக தோண்டுவது எப்படி.

இரண்டு பாரம்பரிய அணுகுமுறைகள்

சுரங்கத் தோண்டும் இயந்திரங்கள் பொதுவாக இரண்டு வகைகளாகும், ஒவ்வொன்றும் குறிப்பிட்ட புவியியல் நிலைமைகளுக்கு ஏற்றவை.

மென்மையான மண் TBMகள்

மென்மையான மண் சுரங்கத் தோண்டும் இயந்திரங்கள் வெட்டும் கருவிகளுடன் கூடிய பெரிய சுழலும் கவசத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த இயந்திரங்கள் மண், களிமண், மணல் மற்றும் சரளை உள்ளிட்ட நீர் தாங்கும் அடுக்குகளை அகழ்வதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. சுழலும் கவசம் ஒரே நேரத்தில் பூமியை வெட்டி, சுரங்க முகத்தை ஆதரிக்கிறது, திருகு கன்வேயர் மூலம் பொருள் அகற்றப்படும்போது சரிவுகளைத் தடுக்கிறது. நிலையற்ற மண்ணை மேலும் நிலைப்படுத்த, ஆபரேட்டர்கள் அழுத்தப்பட்ட பெண்டோனைட் சேற்றை முகத்தில் செலுத்தலாம். இது மென்மையான, மாறும் சூழல்களில் பாதுகாப்பாக சுரங்கம் தோண்ட அனுமதிக்கிறது.

கடின பாறை TBMகள்

கடின பாறை TBMகள் முற்றிலும் வேறுபட்டவை. அவை கிரானைட், பசால்ட் மற்றும் மணற்கல் போன்ற பெரிய, அப்படியே பாறை அமைப்புகளுக்காக கட்டப்பட்டுள்ளன. கவசத்திற்கு பதிலாக, இந்த இயந்திரங்கள் தங்களை நங்கூரமிட பாறை சுவர்களைப் பிடிக்கின்றன. கனரக கட்டர்கள் திடமான பாறையை மெதுவாகவும் முறையாகவும் அரைக்கின்றன. இந்த அணுகுமுறை சீரான பாறையில் நம்பகமானதாக இருந்தாலும், மென்மையான மண் தோண்டுவதை விட கணிசமாக மெதுவானது, மேலும் இயந்திரத்தின் நங்கூரத்திற்கு பாதுகாப்பான பிடியை வழங்காத மண்ணில் செயல்பட முடியாது.

Xianglong showing its shield and tail system
Xianglong அதன் கவசம் மற்றும் வால் அமைப்பைக் காட்டுகிறது

மூன்றாவது வகை உள்ளது, இது முக்கியமாக மென்மையான ஆனால் பாறைகளால் குறுக்கிடப்படும் நிலத்திற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு கலப்பின இயந்திரம். மூலமானது குறிப்பிடுவது போல, இந்த கலப்பினமானது ஒரு சமரசம் ஆகும், இது தொடர்ச்சியான அகழ்வை செயல்படுத்துகிறது, ஆனால் நோக்கத்திற்காக கட்டப்பட்ட இயந்திரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த செயல்திறன் கொண்டது.

போரிங் அண்ட் பிளாஸ்டிங் மெஷின் அறிமுகம்

ஷியாங்லாங் BBM இந்த முறைகளுக்கு இடையிலான இடைவெளியைக் குறைக்கிறது. இதன் தனித்துவமான அம்சம் மையத்தில் ஒரு வெற்று புள்ளியுடன் கூடிய சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட கட்டர்ஹெட் ஆகும். இந்த வடிவமைப்பு அதன் இரட்டை செயல்பாட்டிற்கு ஒரு முக்கியமாகத் தெரிகிறது. மேலும், கட்டர்ஹெட் இயந்திரத்திற்கு எதிராக சிறிது பின்வாங்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. இந்த பின்வாங்கல் தொழிலாளர்கள் வெடிகுண்டுகளை நிறுவ இடத்தை உருவாக்குவதாக இருக்கலாம்.

நடைமுறையில், இயந்திரம் வழக்கமான TBM போல மென்மையான மண்ணில் செயல்பட முடியும், அதன் சுழலும் கட்டர்ஹெட்டைப் பயன்படுத்தி மண் மற்றும் குப்பைகளை வெட்டுகிறது. சுரங்க முகம் திடமான பாறைக்கு மாறும்போது, கட்டர்ஹெட் பின்வாங்குகிறது, இதனால் வெடிகுண்டுகளை வைக்க முடியும். வெடிப்பு பாறையை உடைத்த பிறகு, இயந்திரம் குப்பைகளை அகற்றி மீண்டும் தோண்டத் தொடங்குகிறது. இந்த ஒருங்கிணைந்த திறன் ஒரே இயந்திரம் சிறப்பு உபகரணங்களைக் கொண்டு வந்து நிறுத்தாமல் கலப்பு புவியியலைக் கையாள முடியும் என்பதாகும்.

சுரங்கத் திட்டங்களுக்கு இது ஏன் முக்கியமானது

மலைப்பாங்கான அல்லது நகர்ப்புற பகுதிகளில் சுரங்கத் திட்டங்கள் பெரும்பாலும் மாறுபட்ட புவியியலை எதிர்கொள்கின்றன. ஒரு சுரங்கம் சில நூறு மீட்டர்களுக்குள் பூமி, வானிலை சிதைந்த பாறை மற்றும் புதிய அடிப்பாறை வழியாக செல்லக்கூடும். பாரம்பரியமாக, இதற்கு வரையறுக்கப்பட்ட செயல்திறன் கொண்ட ஒரு கலப்பின இயந்திரம் அல்லது பல முறைகளைப் பயன்படுத்த வேண்டியிருந்தது, இது செலவு மற்றும் கால அட்டவணை அபாயத்தை அதிகரித்தது.

BBM கருத்து ஒரு சாத்தியமான தீர்வை வழங்குகிறது. தோண்டும் சுழற்சியில் வெடிப்பை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், ஷியாங்லாங் பல்வேறு நிலப்பரப்புகளில் முன்னேற்றத்தை பராமரிக்க முடியும். சிக்கலான புவியியல் வழியாக ஆயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர் சுரங்கங்கள் தேவைப்படும் விரிவான ரயில் மற்றும் சாலை வலையமைப்புகளைக் கொண்ட சீனாவில் இது குறிப்பாக மதிப்புமிக்கதாக இருக்கும்.

The cutterhead of Xianglong
ஷியாங்லாங்கின் கட்டர்ஹெட்

இந்த இயந்திரம் பொறியியலில் ஒரு பரந்த போக்கையும் பிரதிபலிக்கிறது: செயல்திறனை மேம்படுத்த இயந்திர மற்றும் வெடிக்கும் நுட்பங்களை இணைத்தல். கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெடிப்பு நீண்ட காலமாக சுரங்கம் மற்றும் கட்டுமானத்தில் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், அதை நேரடியாக ஒரு சுரங்கத் தோண்டும் இயந்திரத்துடன் இணைப்பது ஒரு புதிய அணுகுமுறையாகும்.

எதிர்கால பாதை

ஷியாங்லாங் அதன் பிரம்மாண்டமான கட்டர்ஹெட் மற்றும் கவச அமைப்பைக் காட்டும் பல படங்களுடன் ஒரு வெளியீட்டு விழாவில் காட்சிப்படுத்தப்பட்டது. அதன் உருவாக்குநர்கள் இன்னும் விரிவான செயல்திறன் அளவீடுகளை வெளியிடவில்லை, ஆனால் அத்தகைய இயந்திரத்தின் வெற்றிகரமான கட்டுமானம் கருத்து சாத்தியமானது என்பதை நிரூபிக்கிறது.

உலகின் முதல் BBM ஆக, ஷியாங்லாங் ஒரு முன்னுதாரணத்தை அமைக்க முடியும். இது நிஜ உலக நிலைமைகளில் நன்றாக செயல்பட்டால், இதே போன்ற இயந்திரங்கள் வேறு இடங்களில் உருவாக்கப்படலாம், குறிப்பாக மென்மையான மற்றும் கடினமான நிலத்தை மாற்றும் திட்டங்களுக்கு. வெடிக்கும் திறனின் ஒருங்கிணைப்பு பாதுகாப்பு மற்றும் துல்லியம் பற்றிய கேள்விகளையும் எழுப்புகிறது, ஏனெனில் சிக்கலான இயந்திரத்திற்கு அருகில் வைக்கப்படும் எந்த வெடிகுண்டுக்கும் கவனமாக ஒருங்கிணைப்பு தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், வேகம் மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மையில் சாத்தியமான பலன் கணிசமானது.

சுரங்கத் தோண்டும் கண்டுபிடிப்புகளில் சீனாவின் முயற்சி அதன் உள்கட்டமைப்பை நவீனமயமாக்குவதற்கான பரந்த முயற்சியின் ஒரு பகுதியாகும். சிங்குவா பல்கலைக்கழகத்துடன் இணைந்து, CRSIC கல்வி ஆராய்ச்சியை நடைமுறை கனரக இயந்திரங்களில் கொண்டு வருகிறது. இதன் விளைவாக, சீனாவில் மட்டுமல்ல, உலகம் முழுவதும் எதிர்கால சுரங்கத் திட்டங்களுக்கு முக்கிய இயந்திரமாக மாறக்கூடிய ஒரு இயந்திரம் உருவாகியுள்ளது.

ஷியாங்லாங்கின் பெயர், லக்கி டிராகன், அது மேற்கொள்ளும் திட்டங்களுக்கு நல்ல அதிர்ஷ்டத்தைக் கொண்டுவரும் என்ற நம்பிக்கையைக் குறிக்கிறது. அந்த அதிர்ஷ்டம் செயல்படுகிறதா என்பது கணிக்க முடியாத நிலத்தடி உலகத்தை அது எவ்வளவு நன்றாக கையாளுகிறது என்பதைப் பொறுத்தது. ஆனால் அத்தகைய கலப்பினத்தின் உருவாக்கம் சுரங்கத் தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு மைல்கல்லைக் குறிக்கிறது, மிகவும் சவாலான பாறை மற்றும் மண் நிலைமைகளுடன் போராடும் பொறியாளர்களுக்கு ஒரு புதிய கருவியை வழங்குகிறது.

இந்த கட்டுரை நியூ அட்லஸின் அறிக்கையின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.

Originally published on newatlas.com