پديد آورنده :
محمدزماني، دانيال
عنوان :
ارزيابي نيروي پيشران مورد نياز حفاري در TBMهاي سپري با توجه به نرخ پيشروي در شرايط مچاله شوندگي (مطالعه موردي تونل انتقال آب بهشت آباد)
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مكانيك سنگ
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده معدن
صفحه شمار :
شانزده، ۱۱۲ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
راحب باقرپور
توصيفگر ها :
مچاله شوندگي , خزش , تراست حفاري , نرخ پيشروي , FLAC3D , پروفيل جابجايي زمين , تونل انتقال آب بهشت آباد
استاد داور :
داور داخلي: ابراهيم قاسمي; داور خارجي: حميد هاشم الحسيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/11/23
چكيده فارسي :
61 چكيده در سالهاي اخير استفاده از ماشينهاي حفر تونل سپري در محيطهاي سنگي افزايش پيداكرده و بازه كاربرد بيشتري را در حفر انواع سنگها به خود اختصاص داده است از انواع ماشينهاي حفاري تونل TBM در ستگهاي سخت ميتوان به سه نوع ماشين باز ماشين تك سپره و ماشين سپر دوبل اشاره نمود ازجمله مشكالت و بحرانهاي موجود در حفاري مكانيزه ميتوان به مواردي مانند هجوم آب نشست زمين مچاله شوندگي زمين عدم انتخاب دستگاه حفاري مناسب و غيره اشاره نمود بروز پديده مچاله شوندگي ميتواند موجب مشكالتي مانند گيركردن سپر ماشين تاخيرات قابلمالحظه در روند حفاري و ايجاد هزينههاي سنگين شود يكي از موارد كاهش اثر مچاله شوندگي بررسي نيروي پيشران ماشين حفار است در مطالعه حاضر به معرفي و مقايسه انواع TBM هاي سنگ سخت مشكالت موجود در حفاري مكانيزه ازجمله مچاله شوندگي و بروز پديده خزش در سنگ مچالهشونده پرداخته شده و روشهاي ارزيابي نيروي پيشران موردنياز حفاري براي غلبه بر اصطكاك بين سنگ و سپر دستگاه حفاري بررسي شده است تونل مورد مطالعه تونل انتقال آب بهشتآباد است با مقايسه روشهاي ارزيابي مچالهشوندگي آيدان پالمسترم و هوك مشخص شد كه روش هوك كمترين و روش آيدان بيشترين شدت را براي مچالهشوندگي ارزيابي ميكنند و بهطور كلي ميتوان گفت روشهاي جديدتر شدت مچالهشوندگي را كمتر ارزيابي ميكنند به دليل نزديك بودن مقادير كرنشهاي االستيك پالستيك نرمشدگي و شكست كه در روش آيدان با توجه به مقاومت فشاري سنگ بكر ساخته ميشود و با توجه به ردههاي همگرايي ارائهشده توسط هوك براي ارزيابي مچالهشوندگي ردهبندي پتانسيل مچالهشوندگي مطابق روش آيدان چندان قابل اطمينان نيست در نهايت با استفاده از روشهاي ذكر شده مشخص شد كه پهنه نوزدهم تونل داراي پتانسيل شديد مچالهشوندگي است در ادامه با استفاده از نتايج حاصل از آزمون خز ش آزمايشگاهي انجام گرفته بر روي نمونه سنگ گرفته شده از پهنه نوزدهم تونل پارامترهاي خزشي سنگ استخراج گرديد با استفاده از شبيهسازي عددي توسط نرمافزار FLAC3D پارامترهاي خزشي سنگ كاليبره شده و سپس پهنه نوزدهم تونل بهشتآباد با استفاده از اين نرمافزار شبيهسازي گرديد تراست مورد نياز حفاري براي ماشين حفاري تكسپره و سپر دوبل با استفاده از يك روش نوين براي نرخهاي نفوذ متفاوت تعيين شده و همچنين تاثير تغييرات اضافهحفاري قطر تونل و همچنين زمانهاي مختلف توقف دستگاه حفاري بر روي تراست بررسي گرديد در ادامه تحليل حساسيتي بر روي پارامترهاي خزشي سنگ و همچنين سختي نرمال و برشي المان فصل مشترك انجام شده است نتايج حاصلشده نشان داد كه افزايش نرخ نفوذ تاثير قابل مالحظهاي بر روي كاهش تراست حفاري دستگاه TBM داشته و هرچه زمان توقف دستگاه بيشتر باشد نيروي و ارد شده به سپر بدليل تغيير شكل خزشي پروفيل جابجايي تاج تونل افزايش يافته و در نتيجه تراست الزم براي غلبه بر اصطكاك بين سنگ و سپر افزايش چشمگيري خواهد يافت كه اين امر در عمل با واقعيت تطابق خوبي دارد تاثير افزايش نرخ پيشروي بر روي تراست حفاري با افزايش اضافهحفاري بيشتر ميشود كه اين امر در مورد كاهش قطر تونل برعكس شده است همچنين نتايج نشان داد كه تاثير كاهش پارامترهاي خزشي بر تراست در مرتبه بسيار باالتري نسبت به نرخ نفوذ قرار دارد همچنين مشخص شد كه تراست حفاري در ماشين تكسپره با توجه به سرعت كمتر نسبت به ماشين سپر دوبل افزايش قابلمالحظهاي مييابد كه اين امر در مورد نرخهاي نفوذ مشابه با توجه به طول كمتر ماشين تكسپره برعكس شده است در پايان تحقيق پيشنهاداتي براي دست يافتن به نتايج دقيقتر و نزديك به واقعيت ارائه شده است كلمات كليدي مچالهشوندگي خزش تراست حفاري نرخ پيشروي FLAC3D پروفيل جابجايي زمين تونل انتقال آب بهشتآباد
چكيده انگليسي :
109 مراجع 1 Nilsen B Ozdemir L 1999 In Recent developments in site investigation andtesting for hard rock TBM projects PROCEEDINGS OF THE RAPID EXCAVATION ANDTUNNELING CONFERENCE 5 2 715 734 2 Maidl B Schmid L Ritz W Herrenknecht M Hardrock tunnel boringmachines John Wiley Sons 2008 3 طالبينژاد ع ذوالفقاري د عماد م 4931 تحليل پايداري و طراحي تونلهاي حفاري مكانيزه نشر قرارگاه خاتم االنبيا 4 Bieniawski Z 1987 In Determining rock mass deformability experience from casehistories International journal of rock mechanics and mining sciences geomechanicsabstracts Elsevier 3 4 237 247 5 Schubert W 2000 TBM excavation of tunnels in squeezing rock Lo scavomeccanizzatodi gallerie 6 2 355 364 6 Grandori R 2006 Abdalajis East Railway Tunnel Spain Double shield universalTBM cope with extremely poor and squeezing formations Tunnelling and UndergroundSpace Technology 21 4 342 353 7 Goodman R E 1989 Rock Mechanics John Wiley Sons New York 8 Nilsen B Palmstrom A 2000 Engineering geology and rock engineeringHandbook No 2 Norwegian Group for Rock Mechanics NBG 5 4 249 9 ASTM standard test method for Creep of cylindrical Hard Rock Core Specimens inUniaxial Compression D 84 4341 1985 10 Brady B Brown E 1985 Rock mechanics for underground mining George 11 Panet M 1996 TWO case histories of tunnels through squeezing rocks RockMechanics and Rock Engineering 3 29 155 164 12 Shrestha G 2005 Stress induced problems in Himalayan tunnels with specialreference to squeezing Norwegian University of Science and Technology 13 3 422 440 13 Aydan O Akagi T Kawamoto T 2003 The squeezing potential of rocks aroundtunnels theory and prediction with Examples Taken From Japan Rock mechanics anduniversity of Saskatchewan Course notes on creep available on website WWW engr usask ca 9 7 1 2 14 Steiner W 1996 Tunneling in Squeezing rocks case histories Rock Mechanicsand rock engineering 4 6 198 212 15 Bagherpour R Rahimdel M 2016 The Dangerous Condition of Ground duringHigh Overburden Tunneling A Case Study in Iran Periodica Polytechnica CivilEngineering 60 1 11 18 16 Aydan O Akagi T Kawamoto T 1993 The squeezing potential of rocks aroundtunnels theory and prediction Rock Mechanics and Rock Engineering 26 6 137 163 17 Kov ri K Staus J 1996 Basic considerations on tunnelling in squeezing ground Rock Mechanics and Rock Engineering 29 203 210 18 Farrokh E Mortazavi A Shamsi G 2006 Evaluation of ground convergence andsqueezing potential in the TBM driven Ghomroud tunnel project Tunnelling andUnderground Space Technology 21 504 510 19 Barla G 1998 Tunneling in difficult conditions Proj 9708328160 Minister of theuniversity and scientific research Structural and Geotechnical Engineering Department ofPolitecnico di Torino 20 Palmstrom A 1996 Characterizing rock mass by the RMi for use in practical rockengineering Part 2 some practical application of the Rock Mass index Tunneling andunderground space technology 11 3 287 303 21 Hoek E Marinos P 2000 Predicting tunnel squeezing problems in weakheterogeneous Rock masses Tunnels and Tunneling International 7 11 45 51 part one 33 36 Part two
استاد راهنما :
راحب باقرپور
استاد داور :
داور داخلي: ابراهيم قاسمي; داور خارجي: حميد هاشم الحسيني
