شلینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:146
فهرست و توضیحات:
عنوان صفحه
چکیده..........................................................................................................................1
مقدمه .............................................................................................................. 2
تاریخچه ............................................................................................................ 4
بخش اول: چگونگی تونل زنی بادستگاه تمام مقطع (TBM)
1- فصل اول: سازه های زیرزمینی
- انواع حفریات زیرزمینی ..................................................................................... 8
- طراحی تونل ...................................................................................................... 19
- روش های حفر تونل ......................................................................................... 25
2- فصل دوم:ماشین های حفاری تمام مقطع (TBM)
- قسمت های مختلف ماشین ........................................................................ 33
- انواع ماشین های حفار تمام مقطع .............................................................. 39
- انتخاب نوع ماشین ................................................................................. 42
3- فصل سوم : مکانیک سنگ
- خواص فیزیکی سنگ ها ...................................................................... 47
- خواص مکانیکی سنگ ها .................................................................... 49
- تنش های طبیعی و القایی ..................................................................... 49
- طبقه بندی مهندسی سنگ ها ............................................................... 51
4- فصل چهارم :پیشروی و بهره برداری TBM
- نرخ نفوذ .......................................................................................... 75
- پیشروی ........................................................................................... 86
- بهره بری ........................................................................................ 114
- مقایسه روش ها ............................................................................... 133
5 - فصل پنجم: عمر مفید ابزار برش دستگاه TBM
- ابزار برش ...................................................................................... 141
- محاسبه عمر ابزار برش به روش CMS .............................................. 146
- محاسبه عمر ابزار برش به روش RMI .............................................. 149
نگرشی بر حفر تونل قمرود توسط دستگاهTBM
6- فصل ششم : کلیات طرح قمرود
- معرفی طرح ........................................................................................ 154
- موقعیت جغرافیایی و حدود منطقه مورد مطالعه ...................................... 155
- هدف از انجام طرح انتقال آب قمرود ................................................... 156
- سابقه مطالعه ............................................................................................................ 156
7- فصل هفتم : مطالعات زمین شناسی منطقه
- مطالعات زمین شناسی عمومی ............................................................. 158
- مطالعات زمین شناسی ساختمانی ......................................................... 163
8- فصل هشتم : انتخاب روش و دستگاه مناسب حفاری تونل قمرود
- شرایط زمین شناسی مسیر تونل ......................................................... 169
- انتخاب روش حفاری مناسب ............................................................ 170
- نحوه انتخاب ماشین حفار .................................................................. 170
- تهیه مشخصات فنی و انتخاب سازنده دستگاه .................................... 179
- جمع بندی ........................................................................................ 180
9- فصل نهم :شرایط محدود کننده تونل زنی با TBM در قمرود
- شرایط محدود کننده زمین شناسی در تونل زنی با TBMدر قمرود ...... 184
- تمهیدات در نظر گرفته شده به منظور مواجه شدن با شرایط دشوار زمین شناسی 191
10- فصل دهم :پیش بینی سرعت نفوز TBMدر تونل قمرود
- روش کار ............................................................................................. 197
- مدل NTH .......................................................................................... 198
- شرایط زمین شناسی مسیر تونل ............................................................. 203
- بررسی عملکرد ماشین حفر تمام مقطع در تونل قمرود توسط مدل NTH 204
- بحث و تفسیر نتایج .............................................................................. 207
11- فصل یازدهم: محاسبه نرخ مصرف دیسک های برشی دستگاه TBM در پروژه قمرود
- انواع دیسکهای برشی ................................................................. 210
- محاسبه نرخ مصرف دیسک برشی تونل انتقال آب قمرود .............. 210
- نتیجه گیری ............................................................................ 213
12- فصل دوازدهم : نگهداری تونل قمرود
- مقدمه .............................................................................................. 216
- تونل انتقال آب قمرود ..................................................................... 216
- روش کار ......................................................................................... 217
- سیستم طبقه بندی اندیس توده سنگ ................................................ 217
- مدلسازی با نرم افزار UDEC ............................................................ 218
- خلاصه و نتیجه گیری ....................................................................... 223
13- فصل سیزدهم :شاتکریت و بتن الیافی وامکان کاربرد آن برای نگهداری تونل قمرود
- مقدمه ............................................................................................................ 225
- تولید سگمنت مسلح شده با آرماتور در کارخانه ............................. 225
- تولید آزمایشی سگمنت با الیاف فولادی .......................................... 228
- بررسی نتایج آزمایش ...................................................................... 230
- جمع بندی و نتیجه گیری ................................................................ 233
نتیجه گیری و پیشنهادات.......................................................................... 235
منابع..................................................................................................................... 238
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1- رده بندی سنگ ها بر اساس قابلیت حفاری بوسیله ماشین های تونل کنی………………………….. 11
جدول 1-2- مفروضات مورد استفاده در پیش بینی سرعت حفاری تونل ………………………………………… 29
جدول 2-1- تقسیم بندی انواع رودهدرها….………..………………………………………………………………. 43
جدول 3-1- رده بندی های مهم سنگ .………………………………….……………………………………….. 53
جدول 3-2- تقسیم بندی کیفی سنگ ها بر اساس شاخص ….……….………………………………….….RQD 56
جدول 3-3- اندازه عددی پارامتر A در شرایط مختلف زمین شناخت ….……….………………………………..58
جدول 3-4- اندازه عددی پارامتر B در وضعیت های مختلف درزه نسبت به امتداد تونل ……………….…..….. 58
جدول 3-5- اندازه عددی پارامتر C در شرایط مختلف آب های زیرزمینی و فاصله داری درزه ها ……………. 59
جدول 3-6- رده بندی ژئومکانیکی سنگ ها (RMR)…………………………………………………………….. 62
جدول 3-7- رده بندی سنگ ها بر اساس شاخص ………………………………………..…………………….Q 67
جدول 4-1- روابط پیشنهاد شده برای نرخ نفوذ…………………………………………………………………… 75
جدول 4-2- عوامل موثر در سرعت پیشروی ماشین………….………………………………………………….. 78
جدول 4-3- داده های سرعت پیشروی (AR) و سرعت نفوذ (PR) مربوط به سنگ هایی با مقاومت مختل….. 84
جدول 4-4- مقادیر پیشنهاد شده برای برخی از سنگ ها ……. …………………………………………… 91
جدول 4-5- طبقه بندی شمارنده حجمی درزه ها …….……………………………………………… 105
جدول 5-1- نتایج آزمایش سرشار برای برخی از انواع س ………..……………………………………. 149
جدول6-1 : مشخصات تونل های سیستم انتقال آب طرح قمرود(مهاب قدس – 1380) .................... 154
جدول 8-1-مشخصات توده سنگ های مسیر تونل (موسسه مهندسین مشاور ساحل ، 1382) …………………… 169
جدول 8-2-مقایسه مزایا و معایب انواع ماشینهای حفر تونل در سنگ ………………………………………… 178
جدول 8-3- مشخصات فنی ماشین ساخته شده برای اجرای تونل قمرود ……………………………………… 181
جدول9-1-معرفی واحد های زمین شناسی مهندسی تفکیک شده در محدوده مورد مطالعه …………………… 184
جدول 9-2-خلاصه نتایج محاسبه میزان همگرایی حداکثر در جهت قطر تونل بر حسبmm ……………… 189
جدول 10-1: درجه شکستگی ها ……………………………………………………………………………………… 200
جدول 10-2- مشخصات توده سنگ های مسیر تونل ……………………………………………………………… 205
جدول 10-3 : نتایج پیش بینی عملکرد TBM با استفاده از مدل NTH ………………………………………… 206
جدول 11-1- شاخص مقاومت فشاری تک محوری سنگ بکر واحدهای مختلف مسیر تونل…………………… 211
جدول 11-2 - محتوی کوراتز در واحدهای سنگی مسیر تونل……………………………………………………… 211
جدول 11-3 - شاخص سرشار در هر پهنه……………………………………………………………………. 212 جدول 11-4 - مفروضات در نظر گرفته شده در قطعه 5 …………………………………… 212
جدول 11-5 - نرخ مصرف دیسک برشی در قطعه 5 پروژه انتقال آب قمرود 213 ………………………………
جدول 1-12: توصیف توده سنگ اطراف تونل بر اساس RMi ……………………………………………….218
جدول 2-12: نگهداری پیشنهادی توسط RMi …………………………………… 218
جدول 3-12: خصوصیات ژئومکانیکی درزه و سنگ بکر ……………………………………… 219
جدول 4-12: مشخصات پیچ سنگ (فاصله داری پیچ سنگ در جهت عمود بر مقطع 1 متر است)............ 221
جدول 5-12: مشخصات شاتکریت (شرایط کرنش صفحه ای اعمال شده است............................. 222
جدول 6-12: محاسبه نیروهای اعمالی بر نگهداری با نرم افزار …………………………………….UDEC 223
جدول 13-1 : مشخصات سگمنت های بتنی ……………………………………………………………… 226
جدول 13-2 : مشخصات طرح مخلوط بتن………………………………………………………………….. 226
جدول 13-3: مشخصات الیاف فولادی در ساخت سگمنت آزمایش…………………………… 228
جدول 13-4: طرح مخلوط های بکار ………………………. …………………………………... 229
جدول 13-5: مشخصات سبد ساخته شده برای تولید سگمنت………………………………………………. 229 جدول 13-6 : نتایج آزمایش مقاومت فشاری 4.5 ساعته برای نمونه های مک………………………… 232
جدول 13-7 : نتایج آزمایش برزیلی 4.5 ساعته برای نمونه های مکعبی……………………………. 233
فهرست نمودار ها
عنوان صفحه
نمودار 1-1- منحنی دانه بندی – تراوایی........................................................................................ 19
نمودار 3-1- رابطه زمان خودایستایی دهانه حفریات زیرزمینی بدون نگهداری با سیستم RMR ............................... 54
نمودار 3-2- ارتباط ضریب تعدیل RSR و قطر تونل ............................................................................................... 60
نمودار 4-1- تغییرات سرعت نفوذ ماشین نسبت به مقاومت سنگ .......................................................................... 77
نمودار 4-2- رابطه بین نرخ نفوذ و نیروی اعمال شده از کاترهد ............................................................................. 79
نمودار 4-3- اطلاعات مربوط به سرعت متوسط نفوذ برای 7 پروژه حفر تونل با TBM در نروژ .............................. 81
نمودار 4-4- شاخص نفوذ در محل در چهار تونل حفر شده در سنگ سخت و ارتباط آن با .............. 81
نمودار 4-5- شباهت سرعت نفوذ TBM (متر بر ساعت) با سرعت چالزنی ضربه ای (متر بر دقیقه) و فاصله داری
درزه در سنگ آهک ............................................................................................................................................ 83
نمودار 4-6- مقادیر پیشنهاد شده برای CLI و پارامترهای مربوط به آن .................................................................. 91
نمودار 4-7- رابطه بین DRI Sj...................................................................................................................... .92
نمودار 4-8- رابطه بین AVs و Sj ..................................................................................................................... .92
نمودار 4-9- رابطه CLI و AVs .......................................................................................................................... 92
نمودار 4-10- رابطه بین Sj و CLI .................................................................................................................... .92
نمودار 4-11- طبق بندی دسته درزه ها.............................................................................................................. 104
نمودار 4-12- همبستگی بین Ks و ........................................................................................................... 106
نمودار 4-13- ضریب تصحیح قطر تیغه ...................................................................................................... 110
نمودار 4-14- ضریب تصحیح فاصله داری تیغه............................................................................................ 111
.نمودار 4-15- رابطه بین نرخ نفوذ پایه، فاکتور درزه داری TBM و نیروی معادل رانش ابزار برش .................... 111
نمودار 4-16- رابطه میان پیشروی و نرخ نفوذ............................................................................................... 122
نمودار 4-17- اطلاعات جمع آوری شده از 145 تونل در سال 1999 ............................................. 124 .
نمودار 4-18- رابطه میان شاخص کیفی تونل زنی در سنگ و ضریب کاهش بهره وری ................................ 125
نمودار 4-19- رابطه میان شاخص کیفیت تونل زنی در سنگ و ضریب کاهش بهره وری ........................... 125
نمودار 4-20- زمان های مصرفی TBM، سیستم پشتیبانی و متفرقه ............................................................. 132
نمودار 4-21- مقایسه نتایج یک مطالعه موردی ........................................................................................ 138
نمودار5-1- رابطه بین شاخص سرشار و درصد کوارتز محتوی در توده سنگ ....................................... 148
نمودار 5-2- رابطه بین مقاومت فشاری تک محوره سنگ و شاخص سرشار .......................................... 149
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1 تصویر TBM اولیه ................................................................................................................................ 8
شکل 1-2- قسمت های مختلف ماشین تمام مقطع .................................................................................................. 9
شکل 1-3- دستگاه TBM با صفحه حفار پر .......................................................................................................... 10
شکل 1-4- صفحه حفار ستاره ای مورد استفاده در تونل مترو زوریخ ..................................................................... 10
شکل 1-5- صفحه حفار با ابزار برش مجزا ............................................................................................................. 10
شکل 1-6- برنده های دیسکی ................................................................................................................................ 12
شکل 1-7- آرایه ابزار برش در صفحه کار ............................................................................................................ 13
شکل 1-8- ساختمان ماشین و چنگ زن ها ........................................................................................................... 15
شکل 1-9- تصویر سپر گل ................................................................................................................................. 17
شکل 1-10- مقطع سپر گل ................................................................................................................................. 17
شکل 1-11- تصویر سپر EPB ............................................................................................................................. 18
شکل 1-12- تصویر دستگاه TBM تک سپره ..................................................................................................... 20
شکل 1-13- فلوچارت کلی سیکل پیشروی ماشین TBM باز ............................................................................... 22
شکل 1-14- فلوچارت کلی سیکل پیشروی ماشین TBM تک سپره ................................................................... 24
شکل 1-15- فلوچارت کلی سیکل پیشروی ماشین TBM با سپر تلسکوپی ........................................................... 25
شکل 2-1- رودهدر کله مخروطی ........................................................................................................................ 44
شکل 2-2- رودهدر کله گاوی ............................................................................................................................ 45
شکل 4-1- فراوانی درزه، مقاومت سنگ و مقدار Q و ارتباط مفهومی آن ا با سرعت حفاری و یا چالزنی ................ 82
شکل 4-2- تصویر آزمایش های سه گانه – الف: آزمون تردی ............................................................................... 85
شکل 4-2- تصویر آزمایش های سه گانه – ب: آزمون چالخوری ........................................................................ 85
شکل 4-2- تصویر آزمایش های سه گانه – ج: آزمون سایش (AV) ...................................................................... 85
شکل 4-3- زاویه بین سطح ناپیوستگی و جبهه کار (ß) ......................................................................................... 88
شکل 4-4- چگونگی توزیع فشار در سنگ و ایجاد چیپس ......................................................................... 95
شکل 4-5- اندرکنش میان و .............................................................................................................. 96
شکل 4-6- فلوشیت روی RMI ......................................................................................................................... 103
شکل 4-7- وقوع ریزش در پشت کاترهد ............................................................................................................ 119
شکل 4-8- وقوع ریزش در بالای کاترهد ......................................................................................................... 119
شکل 4-9- وقوع ریزش در جلوی کاترهد و نحوه کنترل آن ............................................................................. 119
شکل 4-10- تحکیم به روش انجماد ................................................................................................................ 120
شکل 4-11- تحکیم به شیوه پری بولت ........................................................................................................... 120
شکل 4-12- پیشروی با استفاده از حفر تونل پایلوت .......................................................................................... 121
شکل 5-1- هندسه برش ایجاد شده توسط دیسک های برشی .............................................................................. 142
شکل 5-2- فرسوده شدن رینگ خارجی ............................................................................................................ 144
شکل 5-3- اشکال مختلف استهلاک دیسک های برشی .................................................................................... 145
شکل 5-4- نرخ مصرف دیسک برشی یا توجه به موقعیت آن ها بر روی کاترهد ............................................. 146
شکل 5-5- افزایش تنش لازم برای شکست سنگ به دلیل افزایش تنش محصور کننده ..................................... 147
شکل 6-1: معرفی طرح انتقال آب قمرود(مهاب قدس -1380 ) ...................................................................... 155
شکل 7-1 : واحد های مهم زمین شناسی و ساختمانی ایران(نبوی-1355 ) ..................................... 159
شکل 7-2 : نقشه مورفو تکتونیک بخش شمال شرقی منطقه که نشان گر کار سازی گسله های کواترنر در ناحیه است
(مشاورین ساحل- 1382 ) ................................................................................................................................. 162
شکل 7-3: نمونه ای از چین های کشیده که در فرا دیواره گسل کمر بسته تشکیل شده است و نشانه سازوکار معکوس
رتندگی در امتداد گسله های شمال غرب –جنوب شرقی منطقه است ............................................................. . 165
شکل 7-4 : نمودار گل سرخی رگه های کوارتزی و لایه های کوارتزیتی برداشت شده در سراسر منطقه ........... 167
شکل 7-5 : نمودار گل سرخی گسله های برداشت شده در منطقه و عناصر وابسته به آن .................................... 167
شکل 8-1-محدوده کاری ماشینهای حفر تونل در سنگ(askilsrud 1996 ) ..................... ........... 171
شکل 8-2- سیکل کامل حفاری open tbm از نوع دو کفشه ((askilsrud 1996 ................................... 172
شکل – 8-3- سیکل کامل حفاری (Askilsrud,1996)Single Shield TBM ......................... 173
شکل 8-4- سیکل کامل حفاری D.S.TBM در زمینهای نیمه خرد شده یا مناسب
( 1996، Askilsrud) ...................................................................................................................... 176
شکل 8-5-سیکل کامل حفاریD.S.TBMدر زمینهای بسیار خرد شده و ریزشی
(1996Askilsrud) ................................................................................................................................ 177
شکل 8-6- نمایی از ماشین پروژه قمرود پس از ساخت و نصب نهایی آن در کارخانه .......................... 182
شکل 10-1: نمودار تعریف DRI .............................................................................................................. 199
شکل 10-2 : میزان نیروی محوری اعمالی بر هر برش دهنده بر اساس قطر برش دهنده و تونل ..................... 200
شکل 10-3 : ضریب درزه داری به صورت تابعی از فاصله داری ناپیوستگی ها برای
، نمودار بالا ..................................................................................................................................... 201
شکل 10-4 : رابطه سرعت چرخش پیشانی برشی با قطر ماشین و قطر برش دهنده .................................... 201
شکل 10-5: سرعت نفوذ پایه برای قطر برش دهنده برابر 483 میلی متر و فاصله داری برش دهنده های
برابر 70 میلی مت ...................................................................................................................................... 202
شکل 10-6 : ضریب تصحیح برای قطر برش دهنده مخالف 483 میلی متر .......................................... 203
شکل 10-7: ضریب تصحیح برای میانگین فاصله داری برش دهنده ها مخالف 70 میلی متر ................. 203
شکل 10-8 : هیستوگرام پیش بینی تغییرات سرعت نفوذ TBM بر حسب متر بر ساعت .................................. 206
شکل 10-9 : هیستوگرام پیش بینی تغییرات سرعت پیشروی TBM بر حسب متر در روز بر اساس مدل TH.. 206
شکل 11-1- انواع مختلفی از دیسک های برشی .......................................................................................... 210
شکل 1-12: جابجایی برشی در توده سنگ اطراف تونل در مدل 2 .............................................................. 220
شکل 2-12: جابجایی برشی در توده سنگ اطراف تونل در مدل 1 ........................................................... 220
شکل 3-12: جابجایی قائم و افقی در فواصل صفر، 0.5، 1، 1.5، 3، 5 متری به ترتیب از مرکز سقف و دیواره 220
شکل 3-12: رفتار برشی توده سنگ اطراف تونل ...................................................................................... 221
شکل 13-1: نحوه آرایش سگمنت های بتنی در تونل قمرود..................................................................... 225
شکل 13-2 : سبدهای آرماتور برای تولید سگمنت..................................................................................... 227
شکل 13-3: عمل آوری سگمنت در سیستم بخار........................................................................................ 228
شکل 13-4: اتمام فرآیند عمل آوری و خارج کردن سگمنت ها از قالب و حمل و چیدمان آن ها داخل کارخانه 228
شکل 13-5: شبکه آرماتور و سگمنت تولید شده با میلگرد و الیاف فولاد..................................................... 230
شکل 13-6 : بتن ریزی قالب با بتن الیافی و سگمنت های تولید شده با الیاف.............................................. 232
شکل 13-8 : نمونه مکعبی در آزمایش فشاری و نمونه استوانه ای در آزمایش برزیلی .............................. 233
چکیده:
تونل انتقال آب قمرود به طول 35750 متر و با شیب13/0 درصد، به منظور انتقال 23 متر مکعب آب در ثانیه از سرچشمه های دز به قمرود طراحی شده و عملیات اجرائی آن از اوایل سال 1381آغاز شده است. طراحی و احداث قطعات سوم و چهارم این تونل به طول حدود 18 کیلومتر به قرارگاه سازندگی خاتم الانبیاء(ص) واگذار شده است. با توجه به طول زیاد تونل و محدودیت زمانی پنج ساله برای اجرای پروژه و با عنایت به نرمهای پائین تونلسازی با روشهای سنتی، استفاده از ر
پایانامه بررسی سرعت پیشروی حفر تونلهای زیر زمینی توسط دستگاه تمام
