จีนทำเครื่องแรกของโลก เครื่องเจาะและระเบิดอุโมงค์แบบใหม่ ประสิทธิภาพขุดอุโมงค์เพิ่ม 30%

นักวิทยาศาสตร์จากบริษัทไชน่า เรลเวย์ ไซเอนซ์ แอนด์ อินดัสทรี กรุ๊ป คอร์ปอเรชัน (China Railway Science & Industry Group Corporation หรือ CRSIC) ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยซิงหัว ห้องปฏิบัติการหลักแห่งชาติด้านอุทกวิทยาและวิศวกรรมศาสตร์ ในประเทศจีน ได้พัฒนาเครื่องจักรสำหรับงานก่อสร้างแบบใหม่ คือ เครื่องเจาะและระเบิดอุโมงค์ (Boring and Blasting Machine หรือ BBM) เครื่องแรกของโลก ที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการขุดหินที่มีความแข็งมาก ๆ ได้ คาดว่าจะเข้ามาแก้ปัญหาความท้าทายในการสร้างอุโมงค์ขนาดใหญ่ได้ 

BBM มีการผสมผสานเทคโนโลยีที่หลากหลาย มีหัวตัด 2 หัวซึ่งจะทำงานเสริมกัน ทำให้ประสิทธิภาพดีขึ้น หัวตัดแหวนของ BBM ออกแบบมาให้ทนทานต่อสภาพอากาศได้เกือบทั้งหมด มีหัวตัดแบบกลวงที่ช่วยให้สามารถตัดผ่านได้ในระหว่างสภาวะทางธรณีวิทยาที่ซับซ้อน มีการทำงานแบบ 2 โหมด คือ ทั้งเจาะและระเบิดไปพร้อม ๆ กัน ช่วยเพิ่มความเร็วในการปฏิบัติงาน ซึ่งก็จะส่งผลให้เพิ่มประสิทธิภาพในการก่อสร้างด้วย 

บริษัทเผยว่า ได้นำ BBM ไปทดลองทำงาน ภายใต้เงื่อนไขการทำงานที่แตกต่างกันถึง 3 แบบ ซึ่งผลพบว่า การขุดเจาะอุโมงค์ในสภาวะที่มีหินแข็งมาก ประสิทธิภาพของหัวตัดเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ 30 หลังจากการบำบัดก่อนการขุดเจาะ (Pre-Cracking Treatment เป็นเทคนิคที่ใช้ในบริบทของการขุดหิน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการขุด หลักการหลัก ๆ คือการสร้างรอยแตกเล็ก ๆ ในหินก่อนเข้าสู่กระบวนการขุดเจาะหลัก) 

เฉิน เจียเล่ (Chen Jiale) นักวิจัยจากบริษัท CRSIC กล่าวว่าเครื่องจักรใหม่นี้ “ผสมผสานฟังก์ชันการทำงานของเครื่องเจาะอุโมงค์ (Tunnel Boring Machines หรือ TBM) เข้ากับวิธีการขุดเจาะและระเบิดแบบดั้งเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีโหมดการขุดเจาะหลายรูปแบบ” 

คาดว่า BBM สามารถเข้ามาแทนที่การทำงานของเครื่องเจาะอุโมงค์แบบเดิม หรือ TBM ได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากการทำงานของ TBM ยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง คือ หากเจาะหินในสภาพทางธรณีวิทยาที่ซับซ้อน ก็อาจติดขัดและส่งผลให้เครื่องทำงานช้าได้ หรือหากหินอ่อน (Soft Rock) เกิดการเสียรูปขนาดใหญ่ ก็อาจส่งผลให้เกิดปัญหาต่อการก่อสร้างได้ ส่วน BBM มีการทำงานหลากหลายรูปแบบ สามารถทำงานได้ในบริเวณที่มีรอยแตกที่เกิดจากรอยเลื่อน (Fault Fracture Zones) ขนาดใหญ่ได้อย่างง่ายดาย และสามารถจัดการกับปัญหาที่มีโคลนหรือน้ำไหลเข้ามาระหว่างการทำงานของเครื่องได้อย่างดี

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยซิงหัว คาดว่า BBM มีคุณค่าในการใช้งานอย่างกว้างขวาง สามารถนำไปเพื่อพัฒนาโครงการก่อสร้างอื่น ๆ ได้ คาดว่าจะนำไปใช้งานในโครงการไฟฟ้าพลังงานน้ำ เหมืองแร่ ทางรถไฟและทางหลวงของจีนต่อไป

ขณะนี้ BBM เตรียมพร้อมเข้าสู่ระยะของการใช้งานจริงแล้ว นับว่าเป็นอีกหนึ่งความก้าวหน้าด้านเครื่องจักรและอาจส่งผลให้การก่อสร้าง โดยเฉพาะที่เกี่ยวกับอุโมงค์ ดำเนินการได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น 

ที่มาข้อมูล InterestingEngineering, Globaltimes

ที่มารูปภาพ China Railway Science and Industry Group