ارائه یک مدل جدید به منظور اولویت بندی پارامترهای مؤثر بر روی پله شدگی سگمنت در حفاری مكانيزه، مطالعه موردی تونل انتقال آب گلاب 2

چكيده
در پروژههای تونلسازی مکانیزه استفاده از پوشش نهایی متشکل از قطعات بتنی پیش ساخته )سگمنت( بسیار رایج است. از جملهمهمترین مزایای بهکارگیری سگمنت میتوان به سهولت و تداوم کنترل کیفیت در مرحلهی تولید، نصب سریع و دقیق، کاهشهزینههای اجرای پروژه و امکان اجرای عملیات تزریق بلافاصله پس از نصب رینگ اشاره کرد. استفاده از این نوع پوشش، معایبی نیزبه همراه دارد. پلهشدگی یکی از مهمترین مشکلاتی است که در اجرای تونل های مکانیزه رخ میدهد و باعث تغییر مقطع تونلمی شود. بسته به میزان پلهشدگی، اثر نامطلوب این پدیده می تواند به صورت تغییر در زبری یا یك تغییر ناگهانی در مقطع مشاهدهشود.در پژوهش حاضر به بررسی دلایل پله شدگی، علل وقوع، مکانیزم تشکیل و تأثیر پارامترهای مختلف بر گسترش این نقیصه درسگمنتهای تونل گلاب 9 پرداخته شده است. بدین منظور کلیه عوامل مسبب پلهشدگی به 7 گروه مختلف دستهبندی شده است. -با توجه به عدم قطعیتهای موجود در خصوص میزان تأثیر پارامترهای مختلف بر روی پلهشدگی، یك مدل جدید مبتنی بر فازی-سازی روش تحلیل سلسله مراتبی ارائه شده است. نتایج نشان میدهد که مهارت اپراتور ارکتور در نصب سگمنت مهمترین فاکتورتأثیرگذار در خصوص میزان پلهشدگی است. همچنین تحلیلهای انجام گرفته نشان میدهد تمایل صفحات بارگذاری در تماس با سگمنت کمترین میزان تأثیر را در پلهشدگی سگمنتهای تونل گلاب 9 دارد.

واژههای کليدی:

تونلسازی مکانیزه . تونل گلاب 9 . پلهشدگی . تحلیل سلسله مراتبی فازی

سومین کنفرانس منطقه ای و دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

تجربه گذر از ناحيه مشكل دار در تونلسازی مكانيزه مطالعه موردی؛ تونل انتقال آب سبزکوه به چغاخور

چكيده
یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار در روند احداث و انجام هر پروژه عمرانی علیرغم انجام مطالعات اولیه، وقوع شرایط پیشبینی نشده میباشدکه عامل اصلی ایجاد حوادث ناخواسته و تاخیرات گوناگون و بعضا طولانی مدت در روند اجرایی پروژه میشود. این عامل در پروژههایتونلسازی زیرزمینی که حفاری آنها به صورت مکانیزه میباشد به دلیل انعطافپذیری کمتر سیستم علیرغم برخورداری از امکانات بالا،مشکل سازتر و با ریسکهای بیشتری همراه خواهد بود. از مصادیق بارز این شرایط به خصوص در نواحی با ساختار زمینشناسی پیچیده،شناسایی و پیشگیری از حدوث ریزش در نواحی سست و در صورت حدوث، پایدارسازی و عبور از این نواحی میباشد.این مقاله علاوه بر بیان شرایط زمینشناسی حاکم بر تونل انتقال آب سبزکوه به تالاب چغاخور و قابلیتهای دستگاه TBM به کار گرفتهشده، به ارائه تجربه عبور از ناحیه سست ریزش یافته در شرایط دشوار زمینشناسی به گونهای که امکان استفاده از هیچگونه مواد ثانویه ای جهت پایدارسازی زمین وجود نداشته، می پردازد.

واژههای کليدی:

تونلسازی مکانیزه . دستگاه TBM . تونل سرویس . پایدارسازی . تونل انتقال آب چغاخور

دومين کنفرانس منطقه ای و یازدهمين کنفرانس تونل ایران (1394)

بررسی تأثير پارامترهای اجرایی ماشين EPB-TBM بر عمر ابزارهای حفاری خط 7 متروی تهران

چكيده
سایش ابزار برشی، کله حفار، نقاله مارپیچ و سایر بخشهای ماشین یکی از چالشهای اصلی حفاری مکانیزه در زمینهای نرم میباشد. سایشابزارهای برشی، تأثیر مستقیم بر روی مقدار پیشروی، حفاری، قیمت تمام شده و برنامه زمانبندی تونلهای مکانیزه در زمینهای نرم دارد. درماشینهای EPBM بهعلت وجود فشار EPB در محفظه حفاری، ابزارهای برشی در تمام مدت چرخش کله حفار و پیشروی ماشین، تحت سایش وتنش هستند. از اینرو در چنین شرایطی، ابزارهای برشی و کله حفار ماشین باید بهصورت مداوم بازدید شوند تا میزان سایش و خوردگی آنها بررسیو در صورت لزوم تعویض شوند؛ از آنجایی که در ماشینهای EPBM پایدارسازی جبههکار با فشار بیش از اتمسفر انجام میشود، عملیات بازدید وتعویض ابزار برش در این شرایط را به نام عملیات هایپرباریک تعریف مینمایند که علاوه بر پرهزینه و زمانبر بودن، خطرناک و طاقت فرسا می-باشد. بنابراین، نیاز و ضرورت برآورد سایندگی خاکهای دربرگیرنده مسیر تونل و بررسی عوامل مؤثر بر طول عمر ابزارهای برش و قطعات ماشیندر تونلسازی مکانیزه در زمینهای نرم بیش از پیش احساس میشود. یکی از عوامل مؤثر بر میزان مصرف ابزار برشی، پارامترهای اجرایی دستگاهمیباشد. در این مقاله تأثیر این پارامترها بر عمر ابزارهای برش در 8946 متر از قطعه شمالی جنوبی تونل مترو خط 7 تهران مورد مطالعه قرار -گرفته است. در این مسافت از تونل تعداد 1184 ابزار برشی مصرف شده است که از این تعداد 859 عدد ریپر، 757 عدد اسکریپر و 157 عدددیسک میباشد. نتایج این بررسی نشان میدهد که کاهش فشار جبههکار تونل، نیروی پیشران و گشتاور کله حفار موجب کاهش مصرف ابزار برشیمیشود. همچنین نرخ نفوذ کم باعث چرخیدن بیشتر ابزار بر روی جبههکار و درنتیجه مصرف بیشتر ابزار میشود. در نهایت نتایج نشان میدهد که بهبود پارامترهای بهسازی خاک موجب کاهش شدید مصرف ابزار برشی میشود.

واژه های کليدی:

ابزار برشی . سایش ابزار . زمین نرم . تونلسازی مکانیزه . پارامترهای اپراتوری . خط 7 مترو تهران.

دومين کنفرانس منطقه ای و یازدهمين کنفرانس تونل ایران (1394)

بررسی تأثير پارامترهای اجرایی ماشين EPB-TBM بر عمر ابزارهای حفاری

بررسی ریسکهای موجود در پروژههای تونلسازی مكانيزه، با مطالعه موردی تونل انتقال آب گلاب اصفهان با استفاده از روش FMEA

چكيده
در ساخت و سازهای زیرزمینی با توجه به شرایط ناهمگن تودهسنگ و محدود بودن اطلاعات، ریسکهای همراه با اجرا با دقت قابلتعریف نیستند، چرا که عدم قطعیتهای فراوانی در مدل ژئوتکنیکی و زمینشناسی هندسی پروژه وجود دارد. لذا ارزیابی ریسک درپروژههای زیرزمینی از اهمیت ویژهای برخوردار است. هدف ارزیابی ریسک، اندازهگیری ریسکها بر اساس شاخصهای مختلف ازقبیل میزان تاثیر و احتمال وقوع آن میباشد. در این فرآیند، رتبه بندی ریسکها به دلیل مشخص کردن ارجحیت هر ریسک درمقابل سایر ریسکها، از اهمیت بالایی برخوردار است که نقش اساسی در مدیریت ریسکها و برنامهریزی برای مقابله با آنها ایفامینماید. روش تجزیه و تحلیل عوامل شکست و آثار آن) FMEA ( یکی از مناسبترین روشها برای شناسایی، ارزیابی و مدیریتریسکها در پروژههای تونل میباشد، که با نگاه کلی به سیستم میتواند جهت کمینه کردن سطح قابل قبول ریسک در رابطه باهزینه پروژه، زمانبندی و محدودیتهای عملیاتی بکار رود. در این تحقیق به بررسی ریسکهای ممکن در اجرای تونل انتقال آبگلاب در استان اصفهان پرداخته شده است. فاکتورهای ورودی روش FMEA در این پروژه توسط افراد خبره تعیین شدند و در پایان ریسک مچاله شوندگی زمین، به عنوان با اولویتترین ریسک در این پروژه شناسایی شد.

واژههای کليدی:

ارزیابی ریسک . تونلسازی مکانیزه . روش FMEA . تونل گلاب اصفهان

دومين کنفرانس منطقه ای و یازدهمين کنفرانس تونل ایران (1394)

ارائه یک مدل جدید به منظور اولویت بندی پارامترهای مؤثر بر روی پله شدگی سگمنت در حفاری مكانيزه، مطالعه موردی تونل انتقال آب گلاب2

چكيده
در پروژههای تونلسازی مکانیزه استفاده از پوشش نهایی متشکل از قطعات بتنی پیش ساخته )سگمنت( بسیار رایج است. از جملهمهمترین مزایای بهکارگیری سگمنت میتوان به سهولت و تداوم کنترل کیفیت در مرحلهی تولید، نصب سریع و دقیق، کاهشهزینههای اجرای پروژه و امکان اجرای عملیات تزریق بلافاصله پس از نصب رینگ اشاره کرد. استفاده از این نوع پوشش، معایبی نیزبه همراه دارد. پلهشدگی یکی از مهمترین مشکلاتی است که در اجرای تونل های مکانیزه رخ میدهد و باعث تغییر مقطع تونلمی شود. بسته به میزان پلهشدگی، اثر نامطلوب این پدیده می تواند به صورت تغییر در زبری یا یك تغییر ناگهانی در مقطع مشاهدهشوددر پژوهش حاضر به بررسی دلایل پله شدگی، علل وقوع، مکانیزم تشکیل و تأثیر پارامترهای مختلف بر گسترش این نقیصه درسگمنتهای تونل گلاب 9 پرداخته شده است. بدین منظور کلیه عوامل مسبب پلهشدگی به 7 گروه مختلف دستهبندی شده است. -با توجه به عدم قطعیتهای موجود در خصوص میزان تأثیر پارامترهای مختلف بر روی پلهشدگی، یك مدل جدید مبتنی بر فازی-سازی روش تحلیل سلسله مراتبی ارائه شده است. نتایج نشان میدهد که مهارت اپراتور ارکتور در نصب سگمنت مهمترین فاکتورتأثیرگذار در خصوص میزان پلهشدگی است. همچنین تحلیلهای انجام گرفته نشان میدهد تمایل صفحات بارگذاری در تماس با سگمنت کمترین میزان تأثیر را در پلهشدگی سگمنتهای تونل گلاب 9 دارد.

واژههای کليدی:

تونلسازی مکانیزه . تونل گلاب 9 . پلهشدگی . تحلیل سلسله مراتبی فازی .

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

چالش های تونلسازی مکانیزه در ایران

چکیده
 این مقاله با هدف شناسایی چال شهای تونلسازی مکانیزه در ایران به بررسی عملکرد 15 سال تجربه ساخت تونل های بلند و سنگی ایران از سال 1376 تا کنون پرداخته است. ایران از نظر زمین شناسی جهانی بخشی از رشت ههای جوان آلپ- هیمالیا است که از پیچیدگی های زیادی برخوردار است. به طوری که از نظر زمی نشناسی بخش عمده ایران جزئ زمی نهای نامناسب برای تونلسازی به شمار م یرود. این ویژگ یها به همراه تجربه تونلسازی در ایران باعث شده است تا تونلسازی در این زمی نها با انواع مخاطرات همراه باشد. در تونلسازی مکانیزه برخلاف رو شهای متداول، انعطاف پذیری نسبت به تغییر روش ( یا ماشین حفار) بسیار محدود و در برخی موارد غیر ممکن است. بنابراین روبرو شدن با شرایط پیش بینی نشده و نامناسب برای ماشین انتخاب شده، با چال شهای زیادی همراه خواهد بود. تجربه تونلسازی مکانیزه در ایران نشان م یدهد که چالش های عمده ناشی از عدم تجربه کافی و نیروی فنی متخصص برای راهبری ماشین حفار و عدم توجه به شرایط زمین شناسی ایران در انتخاب ماشین های حفار بوده است. بخش اول چالش ها همزمان با کسب تجربه در تونل های مختلف و آموزش نیروهای فنی رو به کاهش است. اما چال شهای مرتبط با ماهیت زمین شناسی ایران که نقش اساسی در موفقیت پروژه های تونلسازی دارد همچنان باقی است. عدم توجه به این مهم باعث شده است تا تونلسازی مکانیزه در ایران نسبت به حد جهانی در سطح پائین تری قرار داشته باشد. بنابراین آگاهی از شرایط زمین پیشرو و درک صحیح از رفتار زمین در مقابل حفر تونل از مه مترین عوامل کلیدی در موفقیت حفاری مکانیزه در ایران است. هجوم آب زیرزمینی، نشت گازهای مضر، مچاله شوندگی و برخورد با زو نهای گسله مهم ترین را TBM مخاطرات زمین شناسی مهندسی در حفاری مکانیزه در ایران است که استفاده از تکنولوژی با چالش روبرو کرده است.

واژههای کلیدی:

تونلسازی مکانیزه، مخاطرات زمی نشناسی، چال شهای تونلسازی مکانیزه.

نویسندگان :

حمیدرضا زارعی  ، مصطفی شریف زاده ، سعیده خالصی مقدم

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

بررسی سختی برشی و نرمال محل اتصال سگمنت به روش آزمایشگاهی

چکیده
 رفتار مکانیکی تماس قطعات سگمنت در تونل های مکانیزه تاثیر قابل ملاحظه ای بر نیروهای داخلی داشته و طراحی سازه ای آنها را تحت تاثیر قرار می دهد. این رفتار تابعی از هندسه تماس، مشخصات مکانیکی اجزاء و شرایط بارگذاری است. محققین بسیاری به بررسی رفتار محل اتصال ( در پوشش سگمنتال پرداختهاند که حاصل تلاش آنها در پنج دسته زیر قابل طبقهبندی است: 1 درنظر گرفتن مفصل کامل در محل اتصال سگمنتها؛ 2 ) استفاده از پوشش با صلبیت کاهش یافته؛ 3 ) استفاده از ممان اینرسی موثر در محل اتصال سگمنتها؛ 4 ) بکارگیری فنر پیچشی در محل اتصال قطعات سگمنت؛ 5 ) مدلسازی پیچیده سه بعدی جزئیات کامل سطوح اتصال. با توجه به عدم همگرایی پاسخهای تلاش برشی در سگمنتهای محاسبه شده به روشهای مذکور، در مقاله حاضر با انتخاب یک حلقه پوشش سگمنتال با سطوح اتصال صاف شیاردار، در یک برنامه آزمایشگاهی، رفتار مکانیکی سطح تماس به کمک آزمایش برش مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است. برای این 0 تا 2 مگاپاسکال، حدود 64 آزمایش بر / منظور با انتخاب تنش نرمال سطح اتصال در محدوده 25 روی قطعات بتنی شیاردار بهعنوان نماینده محل اتصال سگمنتها انجام شده است. بواسطه تغییرات تنش برشی- جابجایی برشی و تنش نرمال- جابجایی نرمال مدول های عکس العمل برشی تعیین شده است. نتایج نشان میدهد، روند تغییرات مدول های عکس العمل ( kn ) و نرمال ( ks ) خطی بوده که با دقت بالای % 99 بدست آمدهاند. به ( σ n ) مذکور بر حسب تنش نرمال در محل اتصال منظور استفاده از نتایج تحقیق در مقاصد طراحی پوشش سگمنتال تونل، روابط پیشنهادی را می توان برای بدست آوردن ضرایب سختی برشی و نرمال متناسب با سربار تونل در مدلهای ساده تیر و فنر بکار برد.

واژه های کلیدی:

تونلسازی مکانیزه، پوشش سگمنتال، اتصالات طولی سگمنت، ضرایب سختی برشی و نرمال، آزمایش برش مستقیم سنگ.

نویسندگان :

اکبر سالمی  ، مرتضی اسماعیلی  ، فرهنگ سرشکی  ، سید محمد اسماعیل جلالی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

مقابله با عوامل بازدارنده در حفاری مکانیزه زمین های سخت تونل بلند زاگرس

کلمات کلیدی :

تونلسازی مکانیزه  ، مخاطرات زمین شناسی ، اورهال دستگاه TBM ، سیستم های آبکشی و تهویه و ترابری

دهمین کنفرانس ملی تونل (1392)

تحلیل پارامترهای مؤثر بر نشست زمین در تونلسازی مکانیزه شهری با استفاده از رویکرد سیستم های مهندسی سنگ (RES)

کلمات کلیدی :

تونلسازی مکانیزه ، نشست زمین ، محیط های شهری ، رویکرد سیستم های مهندسی (RES)

دهمین کنفرانس ملی تونل (1392)