بررسی فرایند
گزینش ماشین حفاری مناسب جهت تونل سازی
فهرست مطالب
فصل اول: آشنایی با روش حفر مکانیزه
1-1- دسته بندی فضاهای زیرزمینی
1-2- مطالعات و طراحی
1-2-1- عملیات پیوسته
1-3- ملاحظات طراحی
1-4- هزینه ها
1-5- تقسیم بندی دستگاههای حفر مکانیزه تونیل
1-5-1- تقسیم بندی براساس روش حفر
1-5-2- تقسیم بندی براساس نگهداری پیشانی تونل
1-5-2-1- نگهداری طبیعی
1-5-2-2- نگهداری مکانیکی
1-5-2-3- نگهداری با هوای فشرده
1-5-2-4- نگهداری دوغابی
1-5-2-5- روش متعادل نمودن فشار زمین
1-5-3- تقسیم بندی براساس سیستم حمل مواد
1-5-3- نوار نقاله
1-5-3-2- نقاله زنجیری
1-5-3-3- نقاله مارپیچی
1-5-3-4- پمپاژ
1-6- معرفی چند دستگاه مهم
1-6-1- دستگاههای تمام مقطع
1-6-2- دستگاههای حفر سنگهای سخت
1-6-3- سپرهای متعادل با فشار زمین
1-6-4- سپرهای ترکیبی
1-7- دستگاههای مقطعی
1-7-1- ماشینهای حفار بازویی/ بیلهای مکانیکی
1-8- حفاری کم قطر
1-8-1- دستگاه حفار AVN
1-8-2- دستگاههای حفارAVT
1-9- تجهیزات لوله گذاری
فصل دوم: معیارهای انتخاب دستگاه
2-1- شناسایی منطقه
2-2- نمونه برداری (گمانه زنی)
2-3- رسم نقشه های زمین شناسی و تهیه گزارش
2-4- انجام آزمایشها و تهیه داده های مربوطه
2-5- انتخاب دستگاه
2-5-1- زمینهای خاکی و محیطهای رسوبی
2-6- سپرهای آبی
2-7- سپرهای دوغابی
2-8- سپرهای متعادل با فشار زمین
2-9- ساختار صخره ای و سنگی
فصل سوم: نیروهای وارد بر دستگاه
3-1- نیروی فشارنده پیشانی تونل
3-1-1- روش دیوارگیری
3-1-2- اتکا به قطعات پوشش
3-2- نیروی گشتاور دستگاه
3-3- محاسبه نیروهای وارد بر دستگاه حفار
3-3-1- نیروهای وارد بر دستگاه در زمینهای خاکی
3-3-1-1- نیروی تحکیم پیشانی تونل
3-3-1-2- نیروی حاصل از وزن طبقات و آب موجود
3-3-1-3- نیروی اصطکاک بین سپر و زمین
3-3-1-4- نیروی اصطکاک بین سپر و قطعات پیش ساخته
3-3-1-5- نیروی مقاوم لبه برنده سپر
3-3-1-6- نیروی مقاوم برش دهنده ها
3-3-2- نیروهای وارد بر دستگاه در زمینهای سنگی و صخره ای
3-3-2-1- برش دهنده های قلمی
3-3-2-2- نیروهای وارد بر برش دهنده ها
3-3-2-3- عوامل مؤثر در عملکرد برش دهنده های قلمی
3-3-2-4- عمق نفوذ
3-3-2-5- زاویه تمایل به جلو
3-3-2-6- سرعت برش
3-3-2-7- فاصله برش دهنده
3-3-2-8- محاسبه نیروها
3-3-3- برش دهنده های دیسکی
3-3-3-1- عوامل مؤثر در عملکرد برش دهنده های دیسکی
3-3-3-2- عمق نفوذ
3-3-3-3- زاویه لبه برش دهنده های دیسکی
3-3-3-4- قطر برش دهنده های دیسکی
3-3-4- سرعت
3-3-5- فاصله بین برش دهنده ها
3-3-6- محاسبه نیروها
فصل چهارم: آزمایشهای خاک و سنگ
4-1- خاک
4-1-1- تعاریف کلی خاک
4-1-2- روش های معمول نمونه گیری خاک
4-1-3- آزمایشهای خاک
4-2- سنگ
4-2-1- تعاریف کلی سنگ
4-2-2- مغزه گیری از سنگ
4-2-3- طبقه بندی سنگها
4-2-4- آزمایشهای سنگ
فصل پنجم: مطالعه پروژه امامزاده هاشم
5-1- آتشباری
5-12- دستگاه حفار
5-1-3- روش اجراشده جهت بازگشایی تونل در دهانه ورودی
5-1-4- روش اجرای fore poling (پیش لوله گذاری)
5-2- روش اجرا
5-2-1- روش پلکانی
5-2-2- روش مستقیم
5-3- مشخصات کلی سیستم حفار و لوله ها
5-4- مشخصات عمومی مورد استفاده در روش forepoling
5-5- زمین شناسی تونل امامزاده هاشم
5-5-1- چینه شناسی
5-5-1-1- سازند شمشک
5-5-1-2- سازند الیکا
5-5-1-3- سازند مبارک
5-5-1-4- سازند جیرودلاون
5-5-2- زمین ساخت
5-5-2-1- گسله شمالی (قره داغ)
5-5-2-2- گسله جنوبی (مشاء)
5-6- توضیحاتی پیرامون پروژه
5-6-1- مشکلات زمین شناسی
5-6-2- ریزش های بوقوع پیوسته و تمهیدات
5-6-3- تمهیدات انجام شده جهت مهار ریزش
5-6-4- خلاصه ای از ریزش های بوقوع پیوسته در دهانه خروجی
5-6-5- تمهیدات انجام گرفته جهت مهار ریزش
5-6-6- راه اندازی مجدد این عملیات
5-6-7- ریزش در ابتدای دهانه ورودی و تشکیل قیف
5-7- ایجاد دال بتنی
5-8- احداث تونل دسترسی (Adit)
چکیده:
در سالهای اخیر فضاهای زیرزمینی مخصوصاً حفر تونل در کشورمان اهمیت زیادی پیدا
نموده چرا که مسئله آب به صورت یک مشکل اساسی در کشورهای خشک و کم آب مطرح می باشد،
به طوریکه بعضی از تحلیل گران، جنگهای آینده را جنگ بر سر آب می دانند، به همین
خاطر در کشور ما نیز، مهار آبهای سطحی سر لوحه برنامه های سازندگی قرار گرفته است.
لذا تونلهای انحراف و انتقال آب بسیاری در حال انجام گرفتن است و یا در برنامه های
درازمدت دولت قرار دارند.
از طرف دیگر توسعه راههای کشور (چه اتوبانهای داخل شهری و چه جاده های خارج از
شهر) باعث افزایش روزافزون تونلزنی در سالهای اخیر گردیده و روش حفر مکانیزه تونیل
بعنوان یکی از روشهای سریع و رایج در دنیا حائز اهمیت می باشد.
اما انتخاب غلط دستگاهها در بعضی از پروژه های موجود، گواه این مطلب است که نه
تنها هیچ پارامتر کمی و کیفی درباره مشخصات این دستگاهها، اعم از نیروی لازم و توان
موردنظر و ... وجود ندارد تا کارفرما بتواند براساس آن طرح موردنظر را ارزیابی کند،
بلکه حتی شناخت کافی نیز از انواع دستگاهها و محدوده کاری و نحوه عملکرد آنها دردست
نمی باشد.
