ارزیابی قابليت اطمينان سپر EPB در پروژه خط 7 مترو تهران (قطعه شمالی جنوبی)

چكيده
در سالهای اخیر با افزایش جمعیت و کمبود فضاهای شهری، استفاده از تونلها، گزینهای مناسب برای رفع مشکلات حمل و نقل شهرها بودهاست. از طرفی کمبود فضای کارگاهی و حساسیت مناطق مسکونی در محیطهای شهری، باعث شده است که استفاده از ماشین حفاری مکانیزه، ازنوع فشار تعادلی زمین ) EPB-TBM (، مورد توجه بیشتر پیمانکاران تونلسازی قرار گیرد. این تحقیق بر روی ماشین EPB خط 7 مترو تهران)قطعه شمالی جنوبی( انجام شده و برای اولین بار، ماشین به 11 زیرسیستم عملیاتی طوری تقسیمبندی شد. تمامی زمانهای خرابی مربوط به -زیرسیستمها، در پیوستهترین بازه زمانی کارکرد ماشین که حدود 02 ماه بود، استخراج شده و مورد بررسی قرار گرفت. پس از تشکیل پایگاه داده،با استفاده از تحلیل پارتو، مشخص شد که قسمت نگهداری اولیه ماشین با داشتن 0.80 % فراوانی از کل دادهها، بحرانیترین زیرسیستم از لحاظفراوانی داده است. سپس با استفاده از آزمونهای آماری، اطلاعات مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و قابلیتهای اطمینان هر زیرسیستم محاسبهشد. در نهایت با توجه به شبکه سری زیرسیستمها، قابلیتهای اطمینان کل ماشین بدست آمد و مشخص شد که قابلیت اطمینان ماشین طی2. ساعت کار پیوسته به حدود صفر میرسد. با توجه به نتایج بدست آمده و مطالعه نرخ خرابیزیرسیستمها، برنامه تعمیر و نگهداری مناسببرای هر زیرسیستم ارائه شد. در تمامی پروژهها، درک درست از قابلیتهای اطمینان ماشین، دو فاکتور مهم زمان و هزینه را تحت تاثیر خود قرار داده و باعث بهبود عملکرد و سرعت بخشیدن به فرآیند انجام پروژه خواهد شد.

کليد واژه:

EPB–TBM . قابلیتهای اطمینان . نرخ خرابی . خط 7 مترو تهران . تحلیل پارتو

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

معرفی یک رابطه ی هوشمند برای پيش بينی نشست سطح ناشی از حفرتونل های مترو

چكيده
هدف از انجام این تحقيق، پيشنهاد یک رابطهی هوشمند برای پيشبينی نشست سطح زمين در اثر حفر تونلهای مترو میباشد. پارامترهایمتعددی بر روی نشست سطح تونلها تأثيرگذارند که گنجاندن تمامی آنها در روشهای مرسوم تجربی ممکن نبوده است. بنابراین در این مقاله، بابکارگيری روش GEP ، توانایی این روش هوشمند برای پيشبينی نشست سطح بررسی میشود. در این بررسی، بر اساس اطلاعات 8 تونل مترو درسطح جهان که با روش NATM و در محيط خاکی مشابه حفر شدهاند رابطهای توسط GEP ارائه شد. برای ساخت این رابطه، پارامترهایمقاومتی و هندسی سازه )چسبندگی ) C (، زاویه اصطکاک داخلی ) ø ( و مدول الاستيسيته ) E ( خاک؛ عمق ) Z ( و قطر ) D ( تونل( بهعنواپارامترهای وابسته و مقدار نشست سطح ) S ( بهعنوان پارامتر مستقل درنظر گرفته شدند. در مجموع 35 دسته داده از تحقيقات گذشته جمعآوریشد که مقادیر نشست سطح موجود در آنها بهکمک مدلسازی عددی )نرمافزار FLAC2D ( محاسبه گردید. 04 دسته داده برای ساخت رابطهیهوشمند و 15 دسته داده برای ارزیابی عملکرد آن بکار گرفته شد. رابطهی ارائه شده از دقت مناسبی برخوردار بود بطوریکه ضریب تعيين ) R2 ) / آن برابر 0544 میباشد. بنابراین این رابطه برای پيشبينی نشست سطح سایر متروهای مشابه پيشنهاد میشود.

واژه های کليدی:

نشست سطح . مترو . NATM . FLAC . GEP

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

مقایسه حداقل فشار لازم براي پایداري سينه کار تونل با ماشين حفاري EPB به وسيله روشهاي تحليلی تجربی و عددي (مطالعه موردي: تونل خط 2 مترو شيراز)

چكيده
پایداری جبهه کار یکی از پارامترهای اساسی در انتخاب روش حفاری در تونلهای شهری است. به ویژه در حفاری با دستگاه TBM ،نوع EPB برآورد فشار جهت پایداری جبهه کار تونل یکی از بخشهای مهم کار، هم در مرحله طراحی و هم در حین اجرا میی باشید.چرا که اعمال فشار کمتر و یا بیشتر از حد تعادلی به سینهکار به ترتیب باعی فرونشتیت و بیاگزددی در سی ینهکیار و سیح زمیینمیشود. برآورد مناسب فشار جبهه کار، برای دستیابی به شرایط جبهه کار پایدار و رعایت الزامات تیونلزنی در میییط شیهری شیاملکنترل نشتت سحیی و حفظ بیلان آبی منحقه ضروری است. هردونه اشتباه در این امر چه در مرحله طراحیی و ییا در مرحلیه اجیرامیتواند منجر به ختارات جبران ناپذیری دردد. با این حال برآورد فشار EPB امر سادهای نبوده و باید شرایط تعادلی برای پیشیرویسپر، ملاحظات مربوط به فشار پایداری و ملاحظات اجرایی درنظر درفته شود. با تمام این اوصاف، فشار طراحی شده باید با توجیه بیهشرایط زمین در زمان اجرا تدقیق شود. فشار گزم برای پایداری سینهکار تونل به کمک خاک موجود در اتاقک حفاری )چمبر( و میوادافزودنی و با کنترل سرعت دردش نقاله مارپیچی تامین میشود. تاکنون روشهای متعیددی جهیت تعییین مییزان فشیار گزم جهیتپایداری و نگهداری سینهکار تونل در حفاری با ماشین سپری ) EPB ( در زمینهای نرم ارائه شده است. این روشها شامل روشهیایتیلیلی تجربی و عددی میباشد. -در این مقاله سعی شده است که فشار گزم جهت پایداری سینهکار در مقاطع حتاس و بیرانی متیر تونل خط 2 شیراز با اسیتفاده ازروشهای عددی و تیلیلی تجربی تخمین و با یکدیگر و با میزان واقعی فشار بکار درفته در حین حفاری جهت جلودیری از نشتیت -مقایته شود. در روش عددی از نرمافزار Plaxis 3D Tunnel جهت تخمین میزان فشار گزم جهت پایداری سینهکار استفاده شیدهاست. نتیجه بررسیها نشان میدهد که میزان فشار گزم با روشهای عددی تخمین بهتر و با دقت بیشتری را نشان میدهد، ادیر چیهاین میزان فشار با میزان فشار بدست آمده از روش جانتز و اشتاینر ) Jancsec & Steiner ( تحابق خوبی دارد. بنابراین میی تیوان ازروش عددی و روابط جانتز جهت تخمین دقیق فشار و تایید یکدیگر در مقاطع دیگر و حتاس موجود در متییر تونیل خیط 2 قحیار شهری شیراز استفاده کرد.

واژه هاي کليدي :

  نشست . بالازدگی . روشهای عددی . تحلیلی - تجربی . فشار تعادلی زمین (EPB) .

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

جلوگیری از نشست و ریزش زمین در اثر حفر ایستگاه مترو به روش شمع و ریب

چكیده
در احداث خطوط مترو، ساخت ایستگاههای مترو از اهمیت دوچندانی برخوردار است. یكی از مواردی که باید در ساخت این ایستگاهها مدنظرقرار گیرد، نشست سطح زمین میباشد. در این مقاله نشست سطح زمین در اثر حفاری یكی از ایستگاههای مترو کرج با استفاده از نرمافزار FLAC3D  بررسی شده است. در ایستگاه مذکور در ابتدا تونل اصلی حفاری شده که منجر به نشستهایی در سطح زمین شد. در ادامه بدونتوجه به هشدارهای ابزار دقیق بخشهایی از ایستگاه به روش شمع و ریب حفر گردید که موجب نشستهای زیاد و ترکخوردگی در برخیساختمانهای اطراف ایستگاه گردید. در این شرایط کار متوقف و تحلیلهای مختلفی در زمینه ادامه کار انجام شد. در این مقاله در ابتدا حفاریایستگاه با روش شمع و ریب مدلسازی شد. نتایج نشان دادند که میزان نشست سطح زمین زیاد بوده و ایستگاه ناپایدار است. سپس 3 سناریویاعمال سیستم نگهداری، انجام تزریق و سیستم توامان تزریق و نگهداری بررسی شد. نتایج عددی نشان دادند که نشست سطح زمین در حفرکامل ایستگاه به مقدار قابل توجهی کاهش یافته به طوریكه با اعمال همزمان سیستم نگهداری و تزریق به با کسر نشست حفاریهای اولیه به کمتر از 3 سانتیمتر کاهش یافته و ایستگاه پایدار میماند.

واژه های کلیدی:

نشست . ایستگاه مترو . روش شمع و ریب . آنالیز عددی

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

کاربرد روش DAT (ابزار کمک به تصميم گيری) در تونلسازی مطالعه موردی: تونل جاده همرو

چكيده
با افزایش روزبهروز تقاضا برای احداث جاده، راهآهن، سد و مسیر انتقال آب، تونلهای بیشتری به سبب شرایط توپوگرافی کوههاموردنیاز میباشد. بنابراین، کاهش عدم قطعیتهای قبل از شروع به ساخت این تونلها، بخصوص عدم قطعیت در مورد زمان و هزینهنهایی ساخت تونل، میتواند در مراحل اولیه برنامهریزیها مفید واقع گردد و ریسک تصمیمگیریها را تا حد قابل قبولی کاهش دهد.بهمنظور کاهش عدم قطعیت در مورد زمان و هزینه موردنیاز برای ساخت یک تونل معین، ابزارهای آماری مختلفی وجود دارد که دراین مطالعه، از ابزار DAT بهره گرفته شده است.مطالعه حاضر بر روی تونل جاده همرو واقع در استان کردستان صورت گرفته است. ابتدا در مدل زمینشناسی به کمک روشمارکوف، شرایط زمینشناسی مسیر تونل پیشبینی شد. در ادامه از مدل زمینشناسی بهعنوان ورودی مدل ساخت )یکی دیگر ازمدلهای روش DAT ( استفاده شد و در آن با درنظر گرفتن روش حفاری و سیستم نگهداری برای شرایط زمینشناسیپیشبینیشده در مسیر تونل، زمان و هزینههای متفاوتی برای هر نقطه در طول مسیر تونل به دست آمد. سپس جهت دستیابی بهزمان و هزینه نهایی ساخت تونل، با استفاده از روش مونتکارلو زمان و هزینه تمام بخشها باهم جمع شدند. درنهایت با توجه نمودارپراکندگی زمان هزینه حاصل از روش مونتکارلو، میزان بهینه، حداقل و حداکثر زمان و هزینهها بهصورت احتمالاتی به دست آمد.

واژه های کليدی:

DAT . عدم قطعیت . مدل زمینشناسی . مدل ساخت . زمان و هزینه

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

معیارهای اندازه گیری و کنترل نشست در حفاری مکانیزه جهت تونلسازی شهری (مطالعه موردی خط 2 تونل متروی شیراز)

چکیده
هدف از تهیه این مقاله بررسی روشهای تعیین میزان نشست ناشی از عملیات تونل سلاز ی بله روش مالانیزه توسلس گسلت اه EPBمیباشد. پایداری جبهه کار یای از پارامترهایمهم و اساسی گر حفاری تون هلا ی شلهری بله روش مالانیزه اسلت. کنتلری و ای لاگپایداری سینهکار تون گر زمان حفاری با کنتری گو عام مهم و اساسی فشار ن هداری سینهکار که توسس حفلاری ای لاگ مل یشلوگ ونسبت تخلیه مصالح حفاری شده قاب گستیابی است. به طور کلی از گلای نشست ناشی عملیات حفاری ماانیزه گر مناطق کم عملقشهری میتوان به پایین آمدن تراز آب زیرزمینی و کاهش میزان ح م آب گر خاك مستعد تغییر ح م، افزایش ح لم مصلالح تخلیلهشده نسبت به ح م واقعی حفاری، و ... اشاره کرگ. گر این مقاله پس از محاسبه میزان نشست به گو روش ت ربی)نشست زمین بدونگرنظر گرفتن تاسیسات فوقانی (green-field) گر اثر حفاری تونل و روش علدگی )بلا توجله بله قابلیلت روش اجلزای محلدوگ گرمدلسازی پیچیدگی ها و حساسیت آن به پارامترهایی که گر مدلسازی خاك، سازه و مراح ساخت میلزان نشسلت ناشلی از حفلاری ماانیزه برای یک تون محاسبه میشوگ و سپس معیارهای کنتری نشست بررسی میشود.

واژههای کلیدی:

نشست . تون سازی ماانیزه . خسارت

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

بررسی روشهای خروج دستگاه حفاری مكانيزه (TBM) در پایان عمليات حفاری مطالعه موردی پروژه تونل انتقال آب غدیر

چكيده
2 متر و طول تقریبی 0599 متر از منطقه جارمه در حومه شهر اندیمشک شروع و تا آبگیر دریاچه / تونل انتقال آب از سد دز با قطر حفاری 572سد دز ادامه دارد. این تونل توسط یک ماشین حفاری مکانیزه از نوع دو سپره برای سنگ سخت ) Hard Rock Double Shield TBM ( دردست حفاری است. با توجه به موقعیت کنونی ایران و شرایط تحریم خروج و دمونتاژ صحیح دستگاههای حفاری از اهمیت ویژهای برخوردار استزیرا میتوان با دمونتاژ صحیح دستگاه، آن را برای دیگر پروژهها اورهال کرده و استفاده مجدد نمود. به منظور خروج دستگاه حفاری مکانیزه ازدرون تونل روشهای گوناگون وجود دارد. معمول ترین روش خروج دستگاه از محوطه پرتال و دمونتاژ دستگاه درهمان محل میباشد. در ایران ودر بسیاری از پروژههای حفاری مکانیزه از این روش استفاده شده و نتایج بسیاری در زمینه خروج و دمونتاژ دستگاه بدست آمده است. درپروژههایی که انتهای مسیر حفاری مسدود میباشد باید از روشهای دیگر استفاده نمود خروج دستگاه حفاری از شفت قائم از دیگر روشها برایخروج دستگاههای حفاری مکانیزه میباشد. فضای کم برای آزادی عمل و نیاز به تجهیزات سنگین برای خروج دستگاه در این روش از جمله معایبآن میباشد. روش دیگر خروج دستگاه از مسیر اصلی تونل است. دسترسی به جلوی کله حفار از مشکلات اصلی این روش میباشد.از دیگر مشکلاتاین روش نیاز به جدا سازی و برش قسمتهای مختلف ماشین حفار است. با توجه به مقدمه گفته شده و نیاز به دمونتاژ صحیح دستگاه این روشخساراتی را به ماشین حفار دستگاه وارد ساخته و اورهال دستگاه را با مشکلات زیادی روبرو خواهد نمود.دراین مقاله سعی شده روشاجرای هر کدام از این موارد توضیح داده شده و با بررسی زمانی و هزینههای اجرای هر کدام و همچنین امکان اجرایآنها با توجه به شرایط پروژه بهترین روش برای خروج و دمونتاژ دستگاه انتخاب گردد. با توجه به بررسیهای انجام گرفته و موقعیت مکانی پروژه،خروج دستگاه از طریق شفت قائم بالای دستگاه انتخاب شد. لازم به ذکر است در همه پروژهها این روش بهینه نخواهد بود و با توجه به شرایط زمانی و مکانی پروژه و دسترسی به منابع ممکن است روشهای جدید و بهینه ارائه و اجرا گردد.

واژههای کليدی:

اورهال . پرتال . شفت . ماشین حفاری مکانیزه

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

بررسی تأثير مقاومت بالای توده سنگ اطراف تونل بر انتخاب تجهيزات حفاری مكانيزه و نرخ پيشروی مطالعه موردی تونل انتقال آب کرمان

چكيده فارسی
سامانه انتقال آب از سد صفا به شهر کرمان، به منظور انتقال بخشی از آب حوزه آبخیز جازموریان به شهر کرمان طراحی شده است. اینسامانه شامل یک تونل به طول 83 کیلومتر میباشد. تونل انتقال آب کرمان توسط یک تونل دسترسی میانی، به دو قطعه شمالی و قطعه جنوبی هریک به طول 11 کیلومتر تقسیم میشود. براساس مطالعات اولیه بخشی از سنگهای آذرین قطعه جنوبی تونل دارای مقاومت بالاتری نسبت بهنواحی دیگر میباشند. عمده سنگهای آذرین مذکور مشتمل بر گرانودیوریت، دیوریت، آندزیت و بازالت میباشند که بر اساس نمونهگیریهاا وآزمایشهای اولیه در رده مقاومتی مستحکم تا بسیار مستحکم) 111 تا 031 مگاپاسکال( قرار دارند. در چنین سنگهایی تاممین حاداک ر نارپیشروی با حداقل مصرف و تعویض دیسک کاترها و در نتیجه کاهش هزینههای احتمالی ناشی از تمخیرات از اهمیت به سزایی برخوردار است. ازاین رو لاز است توان و خصوصیات تجهیزات حفاری هموون قطر و ررییت باربری دیسک کاترها به صورت بهینه ای گزینش شوند. در این راستابا تمرکز بر تمثیر قطر و ررییت باربری دیسک کاترها به روش عددی برآورد اولیه ای از نیروی محوری دیسکها برای حفااری در مقااو تارینسنگهای مسیر تونل انجا شده است. براساس نتایج مدلسازی عددی استفاده از دیسک کاتر های با قطر 11 اینچ با پوشش محایظتی مناسب درمقاطع با مقاومت بالا توصیه میشود. ارزیابیها و محاسبات اولیه همونین حاکی از نر نفوذ پایین دستگاه در این نوع سنگها میباشد، که اهمیت تممین تجهیزات حفاری مناسب برای کاهش توقفات حین حفاری را روشن میسازد.

واژههای کليدی:

تونل انتقال آب کرمان . تودهسنگ مستحکم . تجهیزات حفاری مکانیزه . تحلیل عددی . نر پیشروی

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

طراحی الگوی انفجار چال های محیطی تونل ها با هدف کمینه کردن آسیب وارد بر توده سنگ

چکیده
چالهای محیطی چالهایی هستند که شکل نهایی مقطع تونل را به وجود میآورند. فاصله چالهای محیطی از یکدیگر و بارسنگ آنها تأثیرچشمگیری بر شکل و دقت در حفاری تونل دارد. افزایش فاصله چالهای محیطی موجب کمشکستهشدن سنگ مابین چالهای محیطی میشود،در حالی که فاصله بسیار نزدیک این چالها سبب اضافهحفاری یا بیششکستهشدن سنگ میشود. به غیر از روش چالزنی و انفجار معمول درچالهای محیطی که در آن الگوی چالزنی چالهای محیطی تا حدی مشابه ردیفهای مجاور بوده و خرجگذاری آنها به صورت سبکتری انجام می-شود، میتوان برای دستیابی به نتایج مطلوب از روشهای انفجار کنترلشده بهره برد. از میان روشهای انفجار کنترلشده برای حفاریهایزیرزمینی، دو روش انفجار پیششکافی و انفجار آرام کاربرد بیشتری دارند. در این بین روش انفجار آرام کارامدتر بوده و نتایج کاربرد این روش برهزینههای حفاری و انفجار چالهای محیطی فزونی دارد. برای طراحی چالهای محیطی از پنج روش طراحی متفاوت شامل روش طراحی چالهایمحیطی بر اساس تئوری انتقال انرژی به سنگ، روش گوستافسون، روش هلمبرگ، روش اولوفسون و روش سینگ استفاده میشود. الگوهایانفجاری ارائهشده از دیگر معیارهایی هستندکه در طراحی چالهای محیطی مورد استفاده قرار میگیرند. این الگوها برای انفجار پیششکافی وانفجار آرام چالهای محیطی در قالب محدودههایی برای قطر چالها، تمرکز خرج و فواصل چالها بیان شدهاند. این مقاله به معرفی عوامل موثر برماهیت و وسعت آسیب وارد برتودهسنگ دربرگیرنده، روشهای طراحی چالهای محیطی و معرفی و تحلیل الگوهای انفجاری ارائهشده میپردازد.طبق بررسی انجامشده بر روی الگوهای پیشنهادی، متوسط فاصله چالهای پیششکافی در اکثر الگوها در محدوده 8 تا 11 برابر قطر چالها است / متوسط نسبت فاصله به ضخامت بارسنگ در اغلب الگوهای ارائهشده برای انفجار آرام چالهای محیطی، کوچکتر یا مساوی 8.1 است.

واژه های کلیدی:

چالهای محیطی . انفجار کنترلشده . روشهای طراحی . الگوهای انفجاری

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

تکنیک نوین ساخت و ساز سرباره مصنوعی زمین در تونل سازی

چکیده
تعدادی از تونل های راه آهن رم ناپل ، دارای سر باره های خیلی کوتاه بودند ، با توجه به وضعیت سست زمین در منطقه ، طراحی و ساخت و -ساز تونل با استفاده از تکنیک های معمولی ،بسیار مشکل آفرین بود . بنابر این طراحان و مسئولین این پروژه ، در راستای جلوگیری از مشکلاتی که در صورت ساخت و ساز با روش های معمولی بروز پیدا می کرد ، به دنبال روشی نوین و جایگزین ، برای حل مشکلات پروژه بودند.

کلمات کلیدی :

تکنیک نوین . ساخت و ساز سرباره مصنوعی . تونل سازی

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