توصيفگر ها :
تزريق پشت سگمنت , TBM , شبيه سازي عددي , زمان گيرش دوغاب , جابجايي زمين , خزش
چكيده فارسي :
با توسعهي روز افزون مناطق شهري و گسترش شهرها و نياز اين جوامع به تأسيسات زير بنايي از قبيل تونل¬هاي حمل و نقل شهري، تونل¬هاي آب و غيره، نياز به احداث سازه¬هاي زير زميني در اين مناطق افزايش يافته است. يكي از روش-هاي حفاري تونل، استفاده از ماشين حفاري تمام مقطع (TBM) است. به منظور مقابله با جابهجايي زمين، حفظ پايداري فضاي حفرشده، جلوگيري از ورود آب زيرزميني به داخل تونل و ساير مسائل اجرايي مانند سرعت بخشيدن به پيش روي پروژه، حفاري هم زمان با نصب قطعات بتني پيش ساخته (سگمنت) انجام ميشود. به دليل اختلاف قطر حفاري با قطر خارجي سگمنت، لازم است فضاي خالي بين سگمنت و ديوارهي حفاري شده بلافاصله با مواد مناسب پر شود تا از مشكلات آتي مانند نشست و يا نشت آب به داخل تونل جلوگيري شود. مواد پركننده معمولاً به صورت دوغاب به پشت سگمنت پمپ ميشود. دوغاب مخلوطي از موادي مانند سيمان، ماسه، بنتونيت، آب و مواد ديگر است كه هر كدام به نسبت خاصي به دوغاب اضافه مي¬شوند. دوغاب مناسب دوغابي خواهد بود كه تمامي ملزومات اجرايي، فني و اقتصادي را به خوبي تأمين نمايد. از ديگر عوامل مؤثر احتمالي بر طراحي دوغاب پشت سگمنت ميزان تغيير شكل تونل در زمان گيرش دوغاب است. لذا در اين پژوهش با انجام آزمونهاي آزمايشگاهي بر روي دوغاب و خاك ميزبان خط دو مترو اصفهان و شبيه سازي عددي سه بعدي رفتار تابع زمان خاك پيرامون با استفاده از مدل برگر، ارزيابي و تغييرات مقاومت دوغاب در بازهي چهار روزه مورد بررسي قرار گرفته است. سپس با توجه به ملاحظات اجرايي خط دو مترو اصفهان، توالي حفر تونلها و استفاده از مدل خزش برگر، تأثير زمان گيرش دوغاب بر جابهجايي تونل مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج تحليل نشان داد، بخش عمدهي جابهجاييهاي تونل بعد از يك روز از حفر تونل ايجاد ميشود لذا كاهش زمان گيرش دوغاب از چهار روز به يك روز نميتواند تأثير قابل توجهي بر كاهش جابهجايي تونل و ميزان نشست سطحي داشته باشد. مقدار مقاومت دوغاب نيز به عنوان يكي از پارامترهاي طراحي تأثير زيادي بر روي نشست سطحي ندارد؛ لذا يكي از پارامترهاي كنترل كننده در طراحي دوغاب نيست. مواردي همچون سهولت پمپاژ، حداقل ميزان آب اندازي، انقباض و فيلتراسيون، عدم گرفتگي لوله هنگام تعويض شيفت و ملاحظات اقتصادي در تركيب دوغاب از جمله پارامترهاي كنترل كنندهي اساسي در طراحي دوغاب پشت سگمنت است.
چكيده انگليسي :
Development of urban areas and the expansion of cities and the need of these communities for infrastructure facilities such as urban transportation tunnels, water tunnels, etc. the need to build underground structures in these areas has increased. One of the methods of tunnel excavation is using Tunnel boring machine (TBM). In order to deal with ground displacement, maintain the stability of the excavated space, prevent groundwater from entering the tunnel and other executive issues such as accelerating the progress of the project, excavation is done simultaneously with the installation of concrete segments. Due to the difference in excavation diameter with the outer diameter of prefabricated concrete parts, it is necessary to fill the annular space between the segment and the excavated tunnel immediately with suitable materials to prevent future problems such as subsidence or water leakage into the tunnel. The filler is usually pumped into the back of the segment in the form of grout. Grout is a mixture of materials such as cement, sand, bentonite, water and other materials, each of which is added to the grout in a certain proportion. A suitable grout will be a grout that meets all the executive, technical and economical requirements well. Another possible factor influencing the design of the grout behind the segment is the amount of tunnel deformation during the grout setting. Therefore, in this study, by conducting laboratory tests on grout and host soil of Isfahan Metro Line 2 and three-dimensional numerical simulation, the time dependent behavior of the surrounding soil was evaluated using the Burger model and grout strength changes over a four-day period were investigated. Then, according to the executive considerations of Isfahan Metro Line 2 and the tunnel excavation sequence, using the burger creep model, the effect of grout setting time on tunnel displacement was evaluated. The results of the analysis showed that most of the tunnel displacements occur after one day of tunnel excavation, so reducing the grout setting time from four days to one day cannot have a significant effect on reducing tunnel displacements and surface subsidence. The amount of grout resistance as one of the design parameters does not have a significant effect on the surface subsidence. Therefore, it is not one of the controlling parameters in grout design. Items such as ease of pumping, minimum amount of bleeding, shrinkage and filtration, no clogging of the pipe during the shifts changing and economic considerations in the composition of the grout are some of the basic controlling parameters in the design of the grout behind the segment.