شرکت بورینگ The Boring Company، تأسیس‌شده توسط ایلان ماسک در سال 2017، با هدف تحول در زیرساخت‌های حمل‌ونقل و کاهش هزینه‌های حفاری تونل ایجاد شد. ماشین‌های حفاری تونل (TBM) این شرکت، مانند سری پروفروک (Prufrock)، با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، سرعت و کارایی حفاری را افزایش داده و هزینه‌ها را کاهش داده‌اند. این ماشین‌ها در پروژه‌هایی مانند Vegas Loop به‌کار گرفته شده‌اند و با رویکردی نوآورانه، چالش‌های حفاری سنتی را هدف قرار داده‌اند. با بررسی ماشین حفاری تونل بورینگ کمپانی همراه ابرار صنعتی باشید.
معرفی Boring Company
شرکت بورینگ (TBC) یک شرکت آمریکایی در حوزه زیرساخت و تجهیزات حفاری تونل است که توسط ایلان ماسک در سال 2017 به‌عنوان زیرمجموعه‌ای از اسپیس‌ایکس تأسیس شد و در سال 2018 به یک نهاد مستقل تبدیل شد. هدف اصلی TBC کاهش هزینه‌های حفاری تونل تا 90 درصد و افزایش سرعت ساخت از طریق طراحی ماشین‌های حفاری پیشرفته و بهینه‌سازی فرآیندها است. TBC تاکنون پروژه‌هایی مانند تونل آزمایشی هاثورن در کالیفرنیا و Vegas Loop در لاس‌وگاس را تکمیل کرده است. این شرکت با طراحی ماشین‌های اختصاصی مانند پروفروک، رویکردی نوین به حمل‌ونقل زیرزمینی ارائه داده و قصد دارد شبکه‌های تونلی مانند Hyperloop را توسعه دهد.
Boring Company چگونه تونل‌های مدرن می‌سازد؟
TBC با بازطراحی فرآیند حفاری، تونل‌های مدرن را سریع‌تر و ارزان‌تر می‌سازد. برخلاف روش‌های سنتی که نیاز به گودبرداری‌های بزرگ دارند، ماشین‌های TBC مانند پروفروک با تکنیک “porpoising” (ورود و خروج مستقیم از سطح زمین) عمل می‌کنند، که نیاز به چاله‌های ورودی/خروجی را حذف می‌کند. این شرکت از ماشین‌های تمام‌الکتریکی، چرخ‌های لاستیکی به‌جای ریل، و نصب همزمان پوشش تونل (Lining) استفاده می‌کند. TBC همچنین از اتوماسیون برای کاهش نیروی انسانی و افزایش دقت بهره می‌برد. پروژه Vegas Loop با 1.7 مایل تونل در کمتر از یک سال و با هزینه 47 میلیون دلار، نمونه‌ای از این رویکرد است.
ساختار فنی ماشین حفار بورینگ
ماشین‌های حفاری TBC، مانند پروفروک، شامل اجزای کلیدی زیر هستند:
- سر برش (Cutter Head): برای حفاری سنگ و خاک با تیغه‌های فلزی مقاوم
- سیستم رانش (Thrust System): برای پیش‌راندن ماشین با نیروی هیدرولیک
- سیستم انتقال مواد (Muck Removal): نوار نقاله برای خارج کردن خاک حفاری‌شده
- پوشش‌دهی خودکار: نصب همزمان قطعات بتنی برای دیواره تونل
- منبع تغذیه الکتریکی: برای کاهش نیاز به تهویه و انتشار گازهای گلخانه‌ای
پروفروک 3 با قطر حفاری حدود 14 فوت (4.3 متر) طراحی شده و می‌تواند 40-46 متر در روز حفاری کند، که نسبت به TBMهای سنتی (15-20 متر در روز) سریع‌تر است. این ماشین‌ها با سیستم‌های کنترلی پیشرفته و حسگرها، دقت بالایی دارند.
چرا ایلان ماسک به تونل‌سازی علاقه‌مند شد؟
ایلان ماسک پس از تجربه ترافیک سنگین لس‌آنجلس در دسامبر 2016، ایده تأسیس TBC را مطرح کرد. او در توییتی اعلام کرد که قصد دارد یک ماشین حفاری بخرد و تونل‌سازی را آغاز کند. ماسک معتقد بود که تونل‌های زیرزمینی می‌توانند مشکل “ترافیک روح‌فرسا” را حل کنند. او همچنین به پتانسیل تونل‌ها در پروژه‌هایی مانند Hyperloop و حمل‌ونقل شهری علاقه‌مند بود. تجربه اسپیس‌ایکس در مهندسی پیشرفته، ماسک را به چالش کشاند تا با رویکرد “اصول اولیه” (First Principles)، صنعت حفاری را که دهه‌ها بدون نوآوری مانده بود، متحول کند.
نحوه کارکرد ماشین حفاری تونل بورینگ کمپانی
ماشین‌های حفاری TBC، مانند پروفروک، به‌صورت زیر عمل می‌کنند:
- ورود به زمین: ماشین با زاویه‌ای خاص و بدون نیاز به گودبرداری عمیق، وارد زمین می‌شود.
- حفاری: سر برش با چرخش، خاک و سنگ را خرد کرده و مواد از طریق نوار نقاله خارج می‌شوند.
- پوشش‌دهی: قطعات بتنی پیش‌ساخته به‌صورت خودکار نصب می‌شوند تا دیواره تونل شکل گیرد.
- کنترل: اپراتورها از کنترلرهای مشابه Xbox برای نظارت استفاده می‌کنند، در حالی که سیستم‌های خودکار بخش عمده کار را انجام می‌دهند.
این فرآیند با انرژی الکتریکی تغذیه شده و نیاز به تهویه پیچیده را کاهش می‌دهد. پروفروک 3 می‌تواند تا 7 مایل در روز حفاری کند، هرچند این ادعا هنوز به‌طور کامل محقق نشده است.
مقایسه ماشین حفاری Boring با TBMهای سنتی
ماشین‌های TBC در مقایسه با TBMهای سنتی مزایای زیر را دارند:
- سرعت: پروفروک 3 تا 46 متر در روز حفاری می‌کند، در حالی که TBMهای سنتی 15-20 متر در روز هستند.
- هزینه: TBC ادعا می‌کند هزینه‌ها را تا 90 درصد کاهش می‌دهد، مثلاً Vegas Loop با 47 میلیون دلار در مقابل 1.4 میلیارد دلار به ازای هر مایل در پروژه‌های سنتی
- قطر تونل: تونل‌های TBC (14 فوت) کوچک‌تر از تونل‌های سنتی (21.5 فوت) هستند، که هزینه را کاهش می‌دهد اما ظرفیت را محدود می‌کند.
- اتوماسیون: TBC از نصب خودکار پوشش و کنترل‌های پیشرفته استفاده می‌کند، برخلاف TBMهای سنتی که به نیروی انسانی بیشتری نیاز دارند.
بااین‌حال، TBMهای سنتی برای پروژه‌های بزرگ‌تر و زمین‌های پیچیده‌تر آزمایش‌شده‌تر هستند، در حالی که TBC هنوز در حال اثبات خود است.
کاهش هزینه حفاری با اتوماسیون
اتوماسیون نقش کلیدی در کاهش هزینه‌های TBC دارد. نصب خودکار پوشش بتنی، زمان توقف را تا 50 درصد کاهش داده است. استفاده از ماشین‌های الکتریکی هزینه‌های تهویه و سوخت را کم می‌کند. کنترل‌های خودکار و حسگرها نیاز به نیروی انسانی را به حداقل رسانده و خطاها را کاهش می‌دهند. برای مثال، پروژه Vegas Loop با هزینه 47 میلیون دلار برای 1.7 مایل، در مقایسه با میانگین 1.4 میلیارد دلار به ازای هر مایل در پروژه‌های سنتی، نشان‌دهنده صرفه‌جویی قابل‌توجه است. TBC همچنین خاک حفاری‌شده را به آجرهای قابل‌استفاده تبدیل می‌کند، که هزینه دفع را کاهش می‌دهد.
طراحی سیستم تهویه در تونل‌های شهری
تونل‌های TBC به دلیل استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی (مانند تسلا در Vegas Loop) نیاز کمتری به تهویه پیچیده دارند. سیستم تهویه این تونل‌ها شامل فن‌های کم‌مصرف و فیلترهای پیشرفته برای حذف ذرات معلق است. تونل‌های کوچک‌تر (14 فوت) جریان هوای کمتری نیاز دارند، که هزینه‌های تهویه را کاهش می‌دهد. حسگرهای کیفیت هوا به‌صورت real-time شرایط را نظارت می‌کنند و در صورت نیاز، تهویه را تنظیم می‌کنند. بااین‌حال، منتقدان معتقدند که در تونل‌های طولانی‌تر یا با ترافیک بالا، تهویه ممکن است چالش‌برانگیز شود، به‌ویژه در شرایط اضطراری.
بررسی پروژه Vegas Loop
Vegas Loop یک سیستم حمل‌ونقل زیرزمینی با 1.7 مایل تونل و سه ایستگاه در مرکز همایش‌های لاس‌وگاس (LVCC) است که در اکتبر 2021 افتتاح شد. این پروژه با هزینه 47 میلیون دلار و در کمتر از یک سال تکمیل شد، بدون ایجاد اختلال در ترافیک سطحی. وسایل نقلیه تسلا با سرعت 35 مایل در ساعت مسافران را جابه‌جا می‌کنند و زمان پیاده‌روی 45 دقیقه‌ای را به 2 دقیقه کاهش داده‌اند. TBC قصد دارد این شبکه را به 68 مایل با 51 ایستگاه گسترش دهد، شامل ارتباط با فرودگاه و استادیوم‌ها. این پروژه نمونه‌ای از کارایی ماشین‌های TBC مانند Godot است.
آیا تونل‌های بورینگ ایمن هستند؟
تونل‌های TBC به دلیل عمق بیش از 30 فوت، در برابر زلزله مقاوم هستند و از افتادن آوار جلوگیری می‌کنند. استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی خطر گازهای سمی را کاهش می‌دهد. بااین‌حال، قطر کوچک‌تر تونل‌ها (14 فوت) نگرانی‌هایی درباره خروج اضطراری ایجاد کرده است، زیرا استانداردهای ایمنی حداقل 21.5 فوت را توصیه می‌کنند. TBC ادعا می‌کند که سیستم‌های نظارتی پیشرفته و طراحی‌های اضطراری این مشکلات را برطرف می‌کنند، اما این ادعاها هنوز در پروژه‌های بزرگ‌تر آزمایش نشده‌اند. خرابی‌های احتمالی پروفروک (مانند نقص نرم‌افزاری) نیز می‌تواند خطراتی ایجاد کند.
TBC با تونل‌های کوچک‌تر، چالش‌هایی در رعایت این استانداردها دارد، به‌ویژه در مورد فضاهای خروج اضطراری. بااین‌حال، این شرکت با استفاده از حسگرهای real-time و اتوماسیون، خطاها را کاهش داده و ایمنی کارگران را بهبود بخشیده است. پروژه Vegas Loop تاکنون بدون حادثه بوده، اما پروژه‌های بزرگ‌تر نیاز به بررسی دقیق‌تر دارند.
TBC با معرفی فناوری‌های جدید و کاهش هزینه‌ها، صنعت حفاری را به چالش کشیده است. موفقیت‌هایی مانند Vegas Loop نشان‌دهنده پتانسیل این شرکت برای پروژه‌های شهری است. بااین‌حال، انتقادهایی از سوی شرکت‌های سنتی مانند Herrenknecht وجود دارد که معتقدند TBC بیش از حد بر تبلیغات متکی است. رقابت TBC با غول‌های صنعت ممکن است به نوآوری‌های بیشتر منجر شود، اما موفقیت بلندمدت آن به اثبات کارایی در پروژه‌های بزرگ‌تر بستگی دارد.
منبع: ابرار صنعتی
