سپر متعادل کننده فشار زمین Earth Pressure Ballance EPB

به جرات میتونم بگم تنها مقاله فارسی موجود در نت در مورد سپر متعادل کننده فشار زمین رو دارم تایپ میکنم!
هرگونه کپی برداری از موضوع با ذکر منبع مجاز است

سپر متعادل کننده فشار زمین (Earth Pressure Ballance EPB)

این سپر ابتدا در سال ۱۹۷۴ در ژاپن برای حفر تونل در زمین های سست زیر سطح ایستابی به کار رفت. این دستگاه یک صفحه حفار دایره ای پنجره دار دارد که در جلو دستگاه میچرخد و مجهز به دندانه های حفار است. موار حفر شده از جبهه کار از طریق پنجره ها در محفظه ویژه ای که بلافاصله در پشت صحفه حفار قرار دارد ، جمع و متراکم می شوند. این مواد در واقع حفاظی را برای نگهداری جبهه کار تونل فراهم میسازند و در عین حال از ورود آب به داخل سپر نیز جلو گیری میکنند.
مواد حفر شده به تدریج و به کمک یک نقالی پیچی موسوم به پیچ ارشمیدس به پشت دستگاه هدایت می شود تا از آنجا به بیرون تونل منتقل شوند.
ضمن عملیات عادی دستگاه، صفحه حفار ، پر از مواد خاکی حفر شده است و به همین دلیل مانع از ریزش جبهه کار تونل می شود.

این سپر به طور موفقیت آمیزی در حفر تونل اصلی فاضلاب شهر توکیو به قطر ۸٫۴۸ متر به کار رفته است و علاوه بر آنکه راندمان خوبی داشته ، هیچگونه آثاری از نشست سطحی زمین و سایر صدمات مشابه نیز دیده نشده است. نکته جالب آنکه این سیستم، فقط به یک نفر متصدی دستگاه نیاز داشته و از این بابت نیز باعث صرفه جویی در وقت و نیروی انسانی و کاهش هزینه ها شده است.
در سالهای اخیر ، سپر متعادل کننده خاک با استفاده از تزریق گل به محفظه فشار دستگاه اصلاح شده است. با استفاده از گل دامنه کاربرد این سپر نیز گسترش یافته و نیز امتیازاتی برای آن حاصل شده است که از جمله آنها میتوان به کاهش گشتاور لازم برای چرخش صفحه حفار و در نتیجه امکان حفر تونل با قطر های بزرگتر اشاره کرد.

در مواردی که دستگاه در خاکهایی کار میکند که حاوی مقدار کمی رس و سیلت هستند، جریان خمیری مواد حفر شده با مشکل مواجه می شود که این امر ، حرکت مواد در پیچ ارشمیدس و در نتیجه حرکت سپر را دچار مشکل میکند. در چنین مواردی تزریق گل به جبهه کار سبب سهولت کار ماشین و رفع این مشکلات می شود.

منبع: تونلسازی (جلد اول:حفاری و اجرا) نوشته استاد حسن مدنی