مقایسه فنی اقتصادی استفاده از ماشین¬های حفاری تمام مقطع سپری برای حفاری  قطعه دوم تونل قمرود

شریعت علوی, حسین; عطایی, محمد; علیزاده صوری, بهزاد; صراطی, مهدی; زورآبادی, مهدی

مقایسه فنی اقتصادی استفاده از ماشین¬های حفاری تمام مقطع سپری برای حفاری قطعه دوم تونل قمرود

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

¹ شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس

² دانشگاه صنعتی شاهرود

³ دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

⁴ دانشگاه کویینزلند

⁵ دانشگاه نیوساوت ولز

چکیده

تونل قمرود به‌طول کلی 7/35 کیلومتر بخشی از طرح بزرگ انتقال آب از سرشاخه‌های حوضه دز به شهر قم است. برای حفاری قطعه 2 آن به طول 700+6 کیلومتر امکان استفاده از روش حفاری مکانیزه بررسی شده است. برآورد میزان مچاله شوندگی در مسیر قطعه دوم تونل قمرود نشان دهنده امکان رخ دادن پدیده مچاله شوندگی در متراژهای زیادی از مسیر تونل است. در این مقاله به منظور انتخاب نوع دستگاه حفر تونل تمام مقطع بررسی فنی و اقتصادی بر روی عملکرد 2 نوع سپر منفرد و سپر مضاعف (تلسکوپی) از لحاظ میزان پیشروی دستگاه حفر تونل تمام مقطع و مقابله با شرایط مچاله شوندگی صورت گرفته است. به‌منظور پیش‌ بینی نرخ پیشروی در واحدهای زمین شناسی مسیر تونل، از روش NTH که بر اساس 230 کیلومتر تونل‌سازی می‌باشد، استفاده شده است. میزان مچاله شوندگی با روش‌های تجربی، نیمه تجربی و تئوری- تحلیلی برآورد شده است و برای تخمین میزان همگرایی به‌منظور محاسبه میزان اضافه حفاری لازم برای غلبه بر پدیده مچاله شوندگی، نرم افزار Flac^2D مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از این مقاله بررسی فنی و اقتصادی بر روی نوع سپرهای دستگاه حفر تونل تمام مقطع در شرایط زمین‌های با قابلیت مچاله شوندگی است تا دستگاه مناسب انتخاب گردد ضمن این‌که امکان گیر افتادن دستگاه نیز در این مناطق به حداقل کاهش پیدا کند. با توجه به بررسی‌های فنی و اقتصادی صورت گرفته دستگاه حفر تونل تمام مقطع از نوع سپر مضاعف برای حفاری قطعه 2 پروژه قمرود گزینه برتر تشخیص داده شده است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.17357616.1391.7.17.10.2

عنوان مقاله [English]

TBM Shield Selection Squeezing Ground, Case Study Part 2 Qomroud Tunel

نویسندگان [English]

H Shariat alavi ¹
M Ataei ²
B Alizadeh Sevari ³
M Serati ⁴
M Zoorabadi ⁵

¹ MahabGhodss Consulting Engineering Company

² Shahrood University of Technology

³ Science and Research Branch, Azad University

⁴ The University of Queensland, QLD 4069, Australia

⁵ University of New South Wales

چکیده [English]

Qomroud tunnel with the total length of 35.7 kilometers is a part of large project which is under construction for transporting water from the Dez main stream to Qom city. Excavation analysis of the second lot of Qomroud tunnel, with the total length of 6+700 [i1] km, reveals that the occurrence of squeezing phenomenon is very probable in this specific part of tunnel. In order to select the best boring machine that suits the condition of tunneling in the second lot of Qomroud tunnel, this paper investigates the performance and efficiency of single and double shield tunnel boring machines (TBM) from the advance rate point of view and squeezing control parameters. To reach the objectives of the paper, NTH method is considered for estimating the advance rate parameter while tentative, semi tentative and theoretical- analytic methods are taken into account to evaluate the squeezing behavior of different geological features embedded in the tunnel’s length. Moreover, necessary over boring operation in different section of the tunnel is calculated using a numerical finite difference software (FLAC^2D) to overcome the convergence problem of the tunnel due to severe squeezing conditions. Results show that based on the dominant conditions, double-shield boring machine is more reliable and trustful in which it increases the tunneling efficiency and decreases the occurrence of jamming hazard.

[i1]?

کلیدواژه‌ها [English]