دانلود پایان نامه تونل سازی و انواع آن

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه تونل سازی و انواع آن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:151

فهرست مطالب:

1-1- آشنایی

1-2- مراحل تونل سازی

1-3- طبقه بندی تونلها

1-3-1- تونلهای حمل و نقل

1-3-2- تونلهای صنعتی

1-3-3- تونلهای معدنی

1-4- تاریخچه تونل سازی

1-5- تونل سازی در زمان حاضر

1-5-1- تونل سازی با استفاده از سپر

1-5-2- تونل سازی با استفاده از هوای فشرده

1-5-3- تونل سازی با استفاده از ماشینهای تونل کنی

مبانی طراحی سیستم نگهداری تونلها

1. روشهای تحلیلی

2. روشهای مشاهده‌ای

3. روشهای تجربی

1. عمر کاری تونل

2. ایمنی عملیاتی:

3. حدود مجاز ابعاد

4. هزینه‌های عملیاتی و نگهداری

5. پرداخت نهایی سطح تونل

6. نشت آب

1. شاتکریت

– انواع شاتکریت

– شاتکریت با تور فلزی

1. خرده سنگ (aggregate)

2. سیمان

3. آب

4. نسبت آب به سیمان

5. شتاب دهنده‌ها

– ترکیب شاتکریت

– مقاومت شاتکریت

– کنترل کیفیت شاتکریت

– نحوه اجرای شاتکریت

1. آماده سازی و مخلوط کردن

2. آماده سازی سطح

3. اسپری کردن

4. مراحل اجرا

– طراحی تجربی شاتکریت

– طراحی تحلیلی شاتکریت

1. روش دیر (Deer) و همکاران

2. روش هور (Heuer)

نگهداری با بتن

1. مزایا

2. معایب

– انواع بتن

1. براساس وزن مخصوص

2. براساس نوع ماده چسباننده

3. براساس مورد استعمال

4. براساس مقدار سیمانی که در تهیه بتن به کار می‌رود

5. براساس میزان آب موجود در بتن

1. سیمان

الف- سخت شدن سیمان و عوامل موثر در آن

ب- انواع سیمان و مصارف آنها

ج- تعیین مشخصات سیمان

2. آسیب

3. ماسه

4. مصالح سنگی

الف- شن

ب- خرده سنگ

5. سایر اجزاء

– خواص اساسی بتن

1. مقاومت بتن

الف- رابطه بولومی

11-5-3- تحرک و روانی بتن

شکل 11-5- اندازه گیری تحرک بتن [14]

11-6- تعیین ترکیب بتن

11-6-1- نحوه نمایش ترکیب بتن

الف- طریقه نسبی

ب- طریقه مطلق

11-6-2- تعیین ترکیب بتن به روشهای تجربی

11-7- طرز تهیه و استفاده از بتن

11-7-1- حمل و نقل بتن

11-7-2- بتن ریزی

11-7-3- عملیات بعد از بتن ریزی

11-7-4- بلوک‌ها و قطعات بتنی

11-8- بتن مسلح

شکل 11-10- تیر بتنی تحت خمش [25]

11-8-1- انواع بتن مسلح

الف- بتن مسلح معمولی

ب- بتن مسلح پیش ساخته

ج- بتن مسلح پیش تنیده

11-8-2- تکنولوژی بتن مسلح

الف- تهیه بتن

ب- آماده کردن میله‌های فولادی

ج- آماده کردن قالب و بتن ریزی

د- سخت شدن بتن

11-8-3- حمل و نقل و انبار کردن قطعات بتن مسلح

11-9- نگهداری تونل با قطعات پیش ساخته بتنی

11-9-5- نقش اجزای فولادی در مقاومت قطعات بتنی

11-9-6- انواع اتصالات قطعات بتنی

11-9-7- خواص تسلیم پذیری قطعات بتنی

شکل 11-20- سیستم نگهداری تونل ریس مینی [20]

11-10- نگهداری تونل به روش بتن ریزی درجا

شکل 11-23- نمونه ای از بتن ریزی درجا در تونلها

11-10-1- قالب بندی

الف- قالبهای فولادی تلسکوپی

ب- قالبهای جمع شونده

ج- قابهای چوبی

11-10-2- بتن ریزی

الف- بتن ریزی به کمک هوای فشرده

ب- بتن ریزی به کمک تلمبه بتن

11-10-3- دو غابکاری

11-11- طراحی آستری بتنی

مطالعه ساختگاه تونل

2-1- آشنایی

طراحی تونل

3-2- شکل و ابعاد مقطع تونل

شکل 3-1- شکل و ابعاد یک تونل اکتشافی

3-2-2- تونلهای راه

شکل 3-3- شکل مقطع تونلهای راه [5]

3-2-3- تونلهای راه آهن

الف- مقطع دایره

ب- مقطع چهارگوش

ج- مقطع D

د- مقطع نعل اسبی

3-2-4- تونلهای مترو

3-3-3- تونلهای راه آهن

3-4- شیب تونل

3-4-2- تونلهای راه

3-4-3- تونلهای راه آهن

3-4-4- تونلهای مترو

نقشه برداری و کنترل مسیر تونلها

10-1- آشنایی

10-2- شبکه اولیه نقشه برداری

10-3- کنترل هندسه تونل

10-3-1- کنترل مسیر

10-3-2- کنترل قطعات سیستم نگهداری

حفر تونل به وسیله ماشین

حفر تونل به کمک سپر

12-1- آشنایی

12-2- شرایط استفاده از سیستم سپر

12-2-1- خاکهای ضعیف غیر چسبنده

12-5- سیستم حفاری

12-5-1- حفاری در شن و ماسه روان

12-5-3- حفاری در زمینهای خمیری

12-5-4- حفاری به وسیله ماشینهای تونل کنی

حفر تونل به وسیله ماشینهای بازویی

13-1- آشنایی

13-2- اجزای دستگاه

شکل 13-1- ماشین بازویی

13-2-2- موتور

13-2-3- بازو

13-2-4- سر مته

الف- ماشین با برش شعاعی

ب- ماشین با برش عرضی

13-2-5- ناخنهای حفار

13-10- عملکرد ماشین در شرایط مختلف

حفر تونل به وسیله ماشینهای تمام مقطع

14-1- آشنایی

14-3- انواع ماشینهای تمام مقطع

14-2-2- ماشینهای حفر چاه

14-2-1- ماشینهای T.B.M

14-2-3- ماشینهای حفر دویل

14-3-1- بدنه

14-3-2- صفحه حفار

14-4- نحوه کار ماشین

14-4-1- عمل حفر

الف- مرحله اول- استقرار دستگاه

ب- مرحله دوم- انجام چرخه حفاری

شکل 14-25- مرحله اول کار ماشین

ج- مرحله سوم- استقرار مجدد دستگاه

د- مرحله چهارم، جلو رفتن ماشین

14-4-2- تخلیه مواد

14-4-3- تعویض ابزار برش

14-4-4- نگهداری تونل

احداث تونل به روش کندوپوش

15-1- آشنایی

15-2- موارد کاربرد

15-2-1- تونلهای زیر سطح ایستایی

15-2-2- تونلهای کوهستانی

15-2-3- مناطق شهری

15-2-4- شرایط ویژه

15-3- روش حفاری

15-3-1- حفاری در ترانشه‌های کم عمق

15-3-2- حفاری در ترانشه‌های عمیق

15-4- روشهای اجرا

15-5- روش گودبرداری با دیواره شیروانی

15-6- روش میخ کوبی دیواره

15-7- روش نگهداری دیواره با سپر فولادی

15-8- روش استفاده از پایه‌های فولادی (روش دیواره برشی)

15-9-1- روش استفاده از گل

15-9-2- روش استفاده از پایه‌های حائل

15-9-3- روش دیوارهای حفاری شده

15-10- روش استفاده از دیواره پیش ساخته

15-11- کنترل آب زیرزمینی

15-12- غیر قابل نفوذ کردن تونل

احداث تونل در زمینهای سست

16-1- آشنایی

16-2- روشهای اجرا

16-3- روش سنتی

16-3-1- اجرای طاق

16-3-2- ساختمان دیوارهای جانبی

16-4- روش آمریکایی

16-5- روش انگلیسی

16-6- روش آلمانی

16-7- روش اتریشی

16-8- روش بلژیکی

چکیده:

1-1- آشنایی
در تعاریف قدیمی تونل به عنوان یک راهرو طویل زیر زمینی تعریف شده است، تعاریف دیگر تونل به شرح زیر است:
راهرو زیر زمینی افقی که از هر دو طرف به هوای آزاد مرتبط است، به طور کلی مقصود از تونل، کلیه راهروهای زیرزمینی است که برای استخراج مواد معدنی، رفت و آمد اتوموبیلها، حرکت قطارها، انتقال لوله و کابل و نیز انتقال آب، احداث می‌شود.
1-2- مراحل تونل سازی
مراحل احداث و آماده سازی تونلها به شرح زیر است:
الف: تهیه طرح تونل
ب: نقشه برداری مسیر و تحقیقات مهندسی
ج: حفر تونل
د: نگهداری موقت تونل
ه: انجام خدمات فنی از قبیل تهویه، آبکشی، روشنایی و نظایر آن
و: نگهداری دائم تونل
اگر تمام شرایط مناسب باشد، تونل سازی کار آسانی است اما سوابق کار نشانگر آن است که در بسیاری موارد به علت شرایط ویژه، احداث تونل با مشکلات مهمی روبرو شده و حتی در بعضی موارد حفر تونل متوقف شده است.
 
1-3- طبقه بندی تونلها
به طور کلی تونلها را می‌توان به سه دسته تونلهای حمل و نقل، تونلهای صنعتی و تونلهای معدنی تقسیم کرد:  
1-3-1- تونلهای حمل و نقل
این تونلها به قصد رفتن و آمد افراد و حمل مواد احداث شده و خود به گروههای زیر تقسیم می‌شوند:
الف: تونلهای راه آهن
ب: تونلهای راه
ج: تونلهای پیاده رو
د: تونلهای ناوبری
ه: تونلهای مترو
1-3-2- تونلهای صنعتی
این تونلها به منظور انتقال مواد و تاسیسات احداث می‌شوند و گروه تونلهای زیر را دربرمی‌گیرند:
الف: تونلهای مربوط به نیروگاههای آبی
ب: تونلهای انتقال آب
ج: تونلهای استفاده همگانی و پناهگاهها
د: تونلهای فاضلاب
ه: تونلهای طرحهای صنعتی
و: تونلهای انبارهای نظامی
ز: تونلهای دفن زباله‌های اتمی  
1-3-3- تونلهای معدنی
این تونلها که به منظور احداث شبکه معادن حفر می‌شوند شامل تونلهای زیر هستند:
الف: تونلهای گشایشی معدن
ب: تونلهای اکتشافی
ج: تونلهای استخراجی
د: تونلهای خدماتی
ه: تونلهای زهکشی
1-4- تاریخچه تونل سازی
قدیمی‌ترین تونل شناخته شده در حدود 4000 سال پیش در بین النهرین حفر شده، این تونل به طول km 1 و ابعاد 5/4* 6/3 متر از زیر رود فرات می‌گذشت و قصر پادشاهی بابل را به معبد اختصاصی متصل می‌‌ساخت. در سال 525 قبل از میلاد، پیکرات، برای تهیه آب تونلی احداث کرد که هردوت مورخ یونانی 60 سال پس از اتمام آنرا در ردیف یکی از سه ساختمان بزرگ یونان به شمار آورد. در ایران از چند هزار سال پیش، به منظور استفاده از آبهای زیر زمینی تونلهایی موسوم به قنات حفر شده است که طول بعضی از آنها به 70 کیلومتر می‌رسد. تعداد قناتهای ایران بالغ بر 50000 رشته برآورد شده است. به جرات می‌توان گفت که ایرانیان قدیم، پیشرو حفر تونلهای انتقال آب یا قنات بوده‌اند و در این زمینه تجربیات گرانقدری داشته‌اند که حاصل آنها، حفر قناتهای متعدد و طویل و عمیق است. نکته جالب آن است که این تونلها، با وسایل بسیار ابتدایی حفر شده‌اند. با اختراع باروت و سایر مواد منفجره، حفر تونل در سنگهای نسبتا سخت هم ممکن شد و سرعت حفاری نیز افزایش یافت.
1-5- تونل سازی در زمان حاضر
پیشرفت و تکامل صنعت تونل سازی عمدتا به پیشرفتهایی است که در زمینه حفاری صورت گرفته است. البته ابداعاتی که در زمینه نگهداری و تحکیم مواد سنگی صورت گرفته است نیز در این زمینه نقش مهمی دارند.
1-5-1- تونل سازی با استفاده از سپر
شاید‌بتوان گفت که استفاده‌از سپر‌محافظ برای‌حفر تونلها، یکی از‌مهمترین پیشرفتهای اخیر صنعت تونل سازی است، وجود سپر محافظ به عنوان یک حریم ایمنی، در حفر تونل در زمینهای نرم، به ویژه تونلهای زیر آبی، بسیار موثر است. استفاده از سپر، دو‌امتیاز عمده را در پی دارد، نخست، تامین شرایط ایمنی در زمینهای سس و ضعیف و دیگر کاهش و یا حذف سیستم نگهداری موقت چوبی در جبهه کار تونل.  
1-5-2- تونل سازی با استفاده از هوای فشرده
در مورد حفر تونلهای زیر آبی، استفاده از سیستم هوای فشرده به واقع انقلابی را در این زمینه وجود آورد. با افزایش فشار هوا در داخل تونل به گونه‌ای که از ارتفاع نظر فشار آبهای ورودی بیشتر شود، می‌توان از ورود آنها به داخل تونل جلوگیری کرد و بدین ترتیب عملیات تونل سازی را در محیطی تقریبا خشک، انجام داد. البته افزایش فشار هوا در داخل تونل به حدود 4/2 تا 7/2 بار محدود است زیرا افراد قادرند بدون مشکلات جدی، این‌فشار را تحمل کنند. این فشار معادل 24 تا 27 متر ارتفاع آب است. یک محدودیت دیگر در اجرای این روش، وجود لایه‌های شنی آبدار یا مواد مشابه دیگر است که طی آن در اثر نشست هوا به داخل خلل و فرج این لایه‌ها، فشار موثر هوا در حد قابل توجهی کاهش می‌یابد.
1-5-3- تونل سازی با استفاده از ماشینهای تونل کنی
امروزه ماشینهای تونل کنی متعددی ابداع شده که قادر است بخشی از مقطع تونل یا تمام آنرا به طور یکجا، حفر کند و در عین حال، مواد حفر شده را به بیرون تونل منتقل سازد. با استفاده از این ماشینها، سرعت حفر تونلها در حد قابل توجهی افزایش یافته است. بعضی از این ماشینها، سیستم نگهداری دائم تونل را نیز نصب می‌کنند و با استفاده از آنها، ساختمان تونل در مدت کوتاهی خاتمه می‌یابد.