مدلسازی عملکرد سیستم المان های مسلح کننده طولی فایبرگلاس جهت پایدارسازی جبهه حفاری تونل ها

Abstract

در زمین­های ریزشی جهت حفاری­ ایمن سازه­های زیر زمینی، سیستم­های نگهداری متفاوتی می­تواند استفاده شود. در چنین شرایطی پیش مسلح سازی با استفاده از داول­های طولی یکی از روش­های بسیار کارآمد است. مطالعه حاضر به مدل سازی عددی رفتار سیستم نگهداری فایبرگلاس می پردازد که در آن تغییر مکان جبهه مسلح شده بدست می­آید. ترکیب این سیستم با سیستم نگهداری شاتکریت بعنوان سیستم نگهداری اصلی تونل و سیستم پیش برش مکانیکی (پریکاتینگ) بعنوان یکی دیگر از روش­های پیش نگهداری تاج تونل نیز مورد مطالعه قرار گرفته است و نهایتا مقدار بار معادل وارده بر این المانهای طولی تعیین شد. این تحقیق، در شرایط مختلف تنش محیطی درجا و در عمق­های متفاوت بر روی یک نوع خاک دانه­ای (سنگ خرد شده و بشدت ضعیف) انجام گرفته است.. با جمع بندی و پردازش نتایج، روابط تجربی برای تخمین تغییرمکان جبهه حفاری تونل­های حفاری شده در سنگ ضعیف و تنش داول های مسلح کننده بر حسب حفاری، تنش­های برجای محیطی و همچنین چگالی (تعداد) داول­ها ارائه شده است. نتایج حاصل نشان داد که ضریب تنش غیر هیدروستاتیک باعث ایجاد تنش­ها و کرنش­های غیر یکنواخت در جبهه حفاری می­گردد که بررسی و شناسایی بحرانی­ترین ناحیه باعث مسلح سازی بیشتر آن می­شود. بویژه برای مقادیر تنش غیر هیدروستاتیک بزرگتر از یک ، تنش نرمالیزه شده ماکزیمم داول­ها و کرنش مرکز جبهه حفاری افزایش قابل توجهی می­یابد. همچنین سیستم پیش برش مکانیکی، کارآمدترین روش فنی برای پایدارسازی جبهه حفاری است.