پروژه درباره نفوذ آبهای زیرزمینی به داخل تونلهای معدنی

اختصاصی از یارا فایل پروژه درباره نفوذ آبهای زیرزمینی به داخل تونلهای معدنی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات 95 صفحه

پیشگفتار :

با حمد و سپاس خداوند منان و با درود به پیامبر اسلام ( ص) و با سلام به حضرت مهدی صاحب الزمان (ع) پژوهش و نگارش این تحقیق معرفی در بررسی عوامل موثر در میزان نفوذ آبهای زیرزمینی به داخل تونلهای معدنی می باشد که به اختصار بیان شده .

درابتدا برخود لازم میدانیم از همه اساتید محترم و گرامی دانشگاه آزاد میمه به خصوص جناب آقای مهندس چدنی  ، که فانوس دانائیشان روشنگر راه پرفراز و نشیب دانشجویان و جویندگان حقیقت می باشد تشکر و قدردانی نمائیم .

در آخر از همکاری آقایان مهندس فرهای مددی و جیحون شلیله که در طول نگارش این پژوهش مارا یاری فرمودندنیز تشکر و قدردانی می نمائیم .

چکیده :

جریان آب زیرزمینی به داخل تونلها همیشه یک مشکل فنی و محیطی عمده برای سازه های زیرزمینی بوده است . پیش بینی جریان آب زیرزمینی با استفاده از ابزارهای تحلیلی و عددی اغلب به علت عمومیت دادن و مختصر سازی پارامترهای مهم ، خصوصا“ در محیطهای نامتجانس همانند سنگهای متبلور ناموفق و بدون  نتیجه موثر، مانده است . برای مشخص کردن پارامترهایی که در این سنگها جریانهای آب را کنترل می کنند، یک تجزیه تحلیل آماری اصولی در یک تول که در سنگهای متبلور سخت، در جنوب سوئد قرار دارد ، انجام شده است . این پارامترها  شامل ، متغیرهای مهم عارضه ای ، فنی و زمین شناسی در سنگهای متبلور سخت و همچنین در پوشان سنگها می باشند. مطالعات مشخص کرد که عوامل زیادی به خصوصیات سنگ و همچنین خصوصیات پوشان سنگ وابسته می باشند. همچون تعداد شکافها، ضخامت پوشان سنگ ، نوع خاک و میزان مواد پرکننده در بین سنگها که مقدار چکه و نشت را کنترل می کنند. این مطالعات نشان میدهد که یک تفاوت آشکار بین پارامترهایی که نشتهای عمده و نشتهای جزئی را کنترل می کنند وجود دارد. نشتهای کوچکتر بیشتر به زهکشی توده سنگ مرتبط می باشد. در صورتیکه نشتهای عمده مشخصا“ به پارامترهای مختلف در پوشان سنگ بستگی دارند. در صورتی که پوشان سنگ وتوده سنگ بعنوان یک سیستم مشترک مطرح شوند، پیش بینی جریانهای آب  زیرزمینی احتمالا“ با خطا همراه است .

شبیه سازی عددی و مقایسه رفتار تونلهای مختلف در حالت استاتیکی

اختصاصی از یارا فایل شبیه سازی عددی و مقایسه رفتار تونلهای مختلف در حالت استاتیکی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

یکی از عوامل موثر در طراحی تونل ها و فضاهای زیرزمینی شکل مقطع آنها می باشد. در این پژوهش به بررسی رفتار تونل های با شکل مقطع های مختلف پرداخته شده است. ابعاد این مقاطع بر اساس محدودیت ها وضوابط موجود در آیین نامه راه و شهرسازی انتخاب شده است. برای شبیه سازی عددی از نرم افزار تفاضل محدود FLAC2D استفاده شده است و در نهایت نتایج حاصل ازاین تحلیل های عددی که شامل تغییرشکل قائم در تاج تونل ها، حداکثر نیروی محوری، حداکثر لنگر خمشی و حداکثر تنش عمودی بوجود آمده در کل سازه نگهدارنده تونل ها می باشد با یکدیگر مقایسه شده است.

سال انتشار: 1392

تعداد صفحات: 8

فرمت فایل: pdf

پایان نامه بررسی سرعت پیشروی حفر تونلهای زیر زمینی توسط دستگاه تمام مقطع TBM و نگرشی بر حفر تونل آبرسانی قمرود توسط این دستگاه

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه بررسی سرعت پیشروی حفر تونلهای زیر زمینی توسط دستگاه تمام مقطع TBM و نگرشی بر حفر تونل آبرسانی قمرود توسط این دستگاه دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:238

پایان نامه کارشناسی
مهندسی معدن- استخراج

فهرست مطالب:

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 روشهای حفرمکانیزه تونل امری اجتناب ناپذیر است. بدین منظور با توجه به شرایط زمین شناسی مسیر تونل و مقایسه مزایا و معایب و سرعت حفاری انواع ماشینها، ماشین حفر تونل با سپر تلسکوپی برای اجرای 17400 متر از طول 17700 متری این تونل انتخاب و مشخصات فنی ماشین و سیستم پشتیبانی آن، با همکاری مشاورین خارجی و داخلی، تهیه شد. درنهایت پس از بررسی پیشنهادات ارائه شده از سوی سازندگان این تجهیزات و مذاکره با آنها، خرید این ماشین صورت گرفت .
 این پایان نامه ،شامل دو بخش می باشد که بخش اول مختصری از مسائل مربوط به تونل زنی با دستگاه TBM رابه خود اختصاص می دهد و مطالب مربوط به تونل قمرود که شامل کلیات طرح ،زمین شناسی منطقه ، انتخاب روش و دستگاه مناسب حفاری ، تخمین سرعت حفاری ، میزان  بهره بری سرمته حفاری و نگهداری تونل قمرود می باشد در بخش دوم قرار گرفته اند .در خاتمه با توجه به تمام موارد ذکر شده در متن پایان نامه ضمن ارائه نتیجه گیری به بیان پیشنهادات و راهکار های مناسب و جدید در حفر تونل های مشابه پرداخته شده است.



مقدمه
در سالهای اخیرصنعت حفاری نیز همانند سایر صنایع دستخوش تحولات تکنیکی و کاربردی فراوانی گردید که خوشبختانه نتایج حاصل از آن در ابعاد مختلف این صنعت گسترده بسیار مثبت و مفید بوده و عملیات اجرایی بسیاری از پروژه های بزرگ را که تا چندی پیش انجام آن غیر ممکن میرسید،آسان نموده است. گرچه موضوع حفاری ریشه در تاریخ کهنسال جهان دارد ، ولی فلسفه استفاده از این گونه ماشین آلات عمدتا در یک قرن اخیر و خصوصا بعد از جنگ جهانی دوم شدیدا مورد توجه کارشناسان و مسئولین پروژه های بزرگ عمرانی یزرگ قرار گرفته.
یقینا تمامی کارشناسان و متخصصینی که به طریقی در ارتباط مستقیم و مداوم با صنعت حفاری می باشند، بخوبی از حجم دشواری ها، سنگینی و بعضا مخاطرات موجود در این حرفه آگاه می باشد. بنابراین به همین دلیل است که طراحان و سازندگان این گونه ماشین آلات کوشیده اند تا از همفکری و مساعدت کارشناسان و پیمانکاران حرفه ای استفاده نموده و کوشش نماید تا کارهای بهتری جهت کاهش معضلات و مخاطرات موجود در این حرفه دشوار را یافته و با استفاده از تکنیک ها و ابزارهای جدید نسبت به طراحی وساخت ماشبن آلات مدرن اقدام نمایند. خوشبختانه حاصل این تلاشها مستمر اثرات بسیارمطلوب و مفیدی در پی داشته که تحولات چشمگیرتکنیکی امروزی در این صنعت را میتوان مرهون این هماهنگی ها دانست.

در حقیقت دوران توسعه و شکوفایی این صنعت از دهه 1900 آغازگردیده که دستیابی به اهداف زیر را میتوان از دلایل مهم قابل ذکر برای روی آوری کارشناسان و مسئولین پروژهای بزرگ به این تحولات تکنیکی محسوب نمود:
1-    سرعت بخشیدن به عملیات اجرائی پروژه های کلان.
2-    کاهش قیمت های تمام شده در سطح پروژه های کلان.
3-    کاهش حجم زمان های تلف شده و معضلات موجود در این حرفه.
4-    ایمن سازی محیط عملیات حفاری تا سطح استانداردهای پذیرفته شده جهانی .
5-    سهولت در راهبری دستگاه ها و ارائه خدمات سریع و قابل اطمینان به آنها.
6-    کاهش ضریب خطا در مراحل محاسباتی و اجرائی.
این گزارش با هدف بحث و بررسی بر روی آخرین دستاورد های تکنیکی و سیستمهای طراحی شده برای ماشین آلات موجود در صنعت حفاری تنظیم گردیده که امید است مورد عنایت و استفاده علاقه مندان واقع گردد.

تعریف حفاری:  در یک تعریف ساده حفاری را باید دخالت انسان در طبیعت ساختاری لایه های زمین به منظور دستیابی به اهداف ذیل دانست:

1-    جمعع آوری اطلاعات زمین شناسی و مشخص نمودن مشخصات فیزیکی ویا شیمیایی لایه های تحت الارضی  از طریق انجام حفاری های تحقیقاتی و اکتشافی.
2-    دستیابی به ذخائر و منابع آبهای تحت الارضی از طریق حفر و تجهیز چاه های عمیق و نیمه عمیق .
3-    دستیابی به ذخائرو منابع عظیم انرژی زا تحت الارضی از طریق حفر و تجهیز چاهای فوق العاده عمیق نفت و گاز.
4-    حفاری و احداث انواع تونل ها به منظور کوتاه و ایمن نمودن راه ها در صنعت حمل و نقل زمینی و همچنین انتقال آب حوزه های مجاوریکدیگر با حجم های فوق العاده زیاد برای مصارف شرب ،صنعت و کشاورزی.
5-    حفاری و احداث انواع شافت های بسیار قطوروعمیق به منظورتهویه فضاهای زیر زمینی یا انتقال مواد معدنی از عمق به سطح.
6-    حفاری محل پایه ها به منظور فضا سازی مناسب برای پی ریزی انواع سازی های سنگین.
7-    حفاری انواع گمانه های تزریق به منظور تحکیم و تثبیت لایه های سست زمین.
 یقینا در طول تاریخ اقوام و ملیت ها از ابزار و روشهای خاصی جهت دستیابی به اهداف فوق الذکر استفاده مینمودنند، ولی طراحی وساختمان تکنیکی اغلب ماشبن آلات و تحهیزات امروزی بسیار متفاوت با مشابهات قبلی آنها می باشد. بدیهی است تلاش گردیده تا موضوع اصلی گزارش بر توضیحات مربوط به آخرین تحولات تکنیکی  این گونه ماشین آلان استوار گردد.

پایان نامه روشهای حفاری تونلهای متروی تهران

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه روشهای حفاری تونلهای متروی تهران دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:133

پایان نامه کارشناسی
مهندسی معدن – استخراج

فهرست مطالب:
چکیده    1
بخش اول:مختصری درباره مترو    2
1-2-تاریخچه احداث متروی تهران    3
1-3-مزایای احداث مترو    8
بخش دوم: تکتونیک و زمین شناسی تهران    11
2-2- مختصری بر جغرافیای تهران    13
2-3- زمین شناسی تهران    14
2-4- سازندهای مختلف رسوبات آبرفتی تهران    15
2-4-1-ویژگیهای سازند آبرفتی تهران    16
2-4-2- ویژگیهای سازند آبرفتهای کوارترنر کنونی    17
2-4-3- ویژگیهای سازند کهریزک    17
بخش سوم:انواع تونل و عوامل مؤثر در طراحی تونل مترو    19
3-2- پارامترهای موثر در طراحی مترو    20
3-7-پیش بینی نشت زمین    27
3-8- شکل و ابعاد مقطع تونل    28
3-10- انتخاب مقاطع تونل متروی تهران    28
3-11- عوامل تعیین کننده روشهای اجرای تونل    29
3-11-1- امتداد تونلها    29
3-11-2-شیب تونلها    30
توجیه امتداد محور تونل    31
3    -12-حالتی که تونل از طریق چاه حفر می شود    32
3    -13- احداث ایستگاههای نقشه برداری در تونل    32
3-14- کنترل تونل به هنگام حفر    33
بخش چهارم:روشهای حفاری و ساخت تونلهای مترو تهران    34
مناطق شهری    35
4-2-روش های اجرا    36
4-3- روشهای ساخت تونلهای متروی تهران    37
4-3-1-2-روش C.C (حفاری در زمین)    40
4-3-1-3-مشکل اساس در این روش    42
4-3-1-4-آب بندی در روش ترانشه باز    42
4-3-2- روش ترانشه بسته    43
4-3-2-3-روش اتریشی – ایرانی    50
ه: نیاز به انرژی کافی.    58
5-3-تحول در تونل    65
5-4- علل تحول جداره و پوشش تونل    67
6-5- آبهای سطحی و هیدرولوژی    77
7-13-فشار تزریق و روش اندازه گیری و کنترل آن    101
7-25- روش عایق بندی ( ایزولاسیون ) در روش اطریشی    126
نتیجه گیری    129
منابع    130




چکیده
یکی از مهمترین اموری که در کلان شهرها مطرح می باشد، ایجاد شبکه‌های ارتباطی شهری و بین شهری است. متخصصان امر در این زمینه تلاشهای بسیاری کرده‌اند تا راهکارهای عملی این اهداف شناسایی و اجرا شوند. از مهمترین کارهای توسعه شهری ایجاد و گسترش شبکه‌های حمل و نقل و داشتن سیستم ترافیکی کارآمد است که نقش شریانهای ارتباطی شهرها را ایفا می‌کنند.
توجه به مسائل حمل و نقل و داشتن سیستم ترافیکی کارامد است که نقش شریانهای ارتباطی شهرها را ایفا می کنند. توجه به مسائل حمل و نقل شهری، ایجاد ترافیکی روان در سطح شهرها (‌خصوصاً تهران) و سامان بخشیدن به این امور اهمیتی فوق العاده دارد. گسترش سریع و بی رویه زیربنای شهرها از یک طرف و از طرف دیگر مسئله سنگینی ترافیک و اتلاف وقت شهروندان را سبب می‌شود. برای کاهش مشکلاتی که در بین این مسائل وجود دارد راه حلهای مختلفی پیشنهاد گردیده است. پراکنده کردن مراکز مختلف جذب جمعیت مثل وزارتخانه‌ها، شرکتها، مراکز تجاری و غیره خود جهت کاهش تمرکز جمعیت در یک نقطه شهر کمک شایان می کند. علاوه بر آن برای سرعت بخشیدن به امر حمل و نقل و نظر گرفتن راحتی مسافران می‌توان سطح خیابان‌ها و بخصوص بزرگراهها را افزایش داد و با توجه به محدودیت زمین می توان از زیرزمین برای حرکت وسایل نقلیه استفاده نمود. ایجاد راههای مخصوص حرکت اتوبوسها، استفاده از تراموا، ترن هوایی و مترو از راههای عملی کاهش سنگین ترافیک در شهر می‌باشد که در بسیاری از نقاط دنیا اجرا شده است.

بخش اول:مختصری درباره مترو                                                                                                                                                            
1-1-تاریخچه مترو در جهان
اولین فکر ایجاد مترو در قرن نوزدهم و در پاریس به ذهن «آندره فالانژ» فرانسوی رسید و پیشنهاد وی که کندن خیابانها تا عمق صد متری و عبور وسایل نقلیه از زیر آن بود، مورد قبول ناپلئون که در آن مشغول جنگ بود قرار نگرفت و بنابراین فکر ایحاد مترو تا سال 1863 به فراموشی سپرده شد. در این سال اولین قطار زیرزمینی توسط «چارلز پیرسون» به طول 6 کیلومتر در لندن بکار افتاد. نیروی محرکه این قطار از زغال سنگ تامین می‌گردید و ناشی از آن تونل مترو را آلوده می‌کرد و به دلیل آنکه در آن زمان ایستگاههای تهویه مناسب وجود نداشت ناچاراً تونل مترو در نزدیک زمین ساخته شد تا مواد زائد از طریق لوله‌هایی به خارج راه یابند.
سی و سه سال بعد دومین متروی جهان در بوداپست پایتخت مجارستان شروع به کار کرد و این در حالی بود که جمعیت بوداپست در آن زمان از 607 هزار نفر تجاوز نمی‌کرد. متروهایی که در آغاز و قبل از سال 1935 ساخته شده بودند، ار نظر آسایش مسافران اشکالاتی را در بر داشتند و سوخت این قطارها زغال سنگ بود و چون دستگاههای تهویه هوا که عموماً لوله‌هایی بودن که دود و مواد زائد را از درون تونل به سطح زمین انتقال می‌دادند به اندازه کافی کارایی نداشتند. دود حاصل از سوختن ذغال سنگ فضای داخل تونل را آلوده می ساخت و نیز نور کافی در تونل‌ها وجود نداشت و رنگ قطارها کسل کننده بود، زیرا رنگ آنها طوری انتخاب می‌شد که آلودگی تونل را نشان ندهد. در سال 1900 اولین متروی پاریس ساخته شد اما جنگ جهانی اول آن را متوقف کرد.
ساخت مترو تا پس از جنگ جهانی دوم چندان توسعه‌ای نیافت. اما بعد از آن به دنبال پیدایش و دگرگونی تکنولوژی و راههای حفاری پیشرفت مترو آغاز شد. در نگاهی به متروهای موجود بزرگ جهان در می‌یابیم که متروی لندن قدیمی‌ترین، متروی نیویورک طولانی‌ترین، متروی مسکو زیباترین و پرمسافرترین متروی جهان می باشد(2132000000 مسافر در سال). تونلهای مترو در جنگ جهانی اول نقش عمده‌ای ایفا کرد و چون مردم به محض کشیدن آژیر خطر در راهروهای زیرزمین آن پناه می‌آورند. متروی پاریس در سال 1900 میلادی، متروی برلین در 1902، متروی فیلادلفیا در 1907، متروی نیویورک در 1908، متروی هامبورگ در 1912 و بوینس آیرس در 1913، متروی آتن در 1925، متروی توکیو در 1937، متروی اوزاکا در 1933، متروی مسکو در 1935، متروی تورنتو در 1954، متروی رم در 1958، متروی لیسبون در 1959، متروی استکهلم در 1960، متروی مونوال کانادا در 1966 و ماروی مکزیکوسیتی در 1969 آغاز بکار کرد.

1-2-تاریخچه احداث متروی تهران
در پی سفر ناصرالدین شاه به فرنگستان برادران بواتال(Buatal) در سال 1261 شمسی توانستند امتیاز احداث تراموا راه‌آهن را از وی بگیرند. راه آهن تهران- شهرری در سال 1265 شمسی در طول 8 کیلومتر آغاز به کار کرد. راه آهن ایران در دست دولت بلژیک قرار گرفت و قرارداد 99 ساله‌ای با ایران انعقاد یافت. حدود اختیارات این شرکت در زمینه احداث راه‌آهن بسیار وسیع بود و تمام کشور می توانست فعالیت کند و در هر کجا که به صرفه و صلاح خود می‌دانست راه آهن بکشد. اما به دلیل نفوذ و مدت سیاستهای خارجی دیگر به ویژه انگلستان و روسیه در دربار ناصرالدین شاه این شرکت تنها توانست همان خط آهن یا تراموای تهران حضرت عبدالعظیم (میدان باغشاه) را به راه اندازد و دز انجام آن نیز چندان به سهولت نتوانست توفیقی یابد. تراموا یا ماشین دودی دارای قسمتهای زیر بود:
1-لکوموتیو یا ماشین خانه
2-راننده یا ماشین چی در این قسمت قطار را می‌راند.
3-واگن شاهی به طول ده متر، دو متر ابرار خانه با عرض 5/1 متر قسمت دوم پنج متر مخصوص صدراعظم و مقام‌های عالیرتبه بود و قسمت ویژه شاه واگن وزرا و علمای طراز اول دو بخش داشت، یکی به طول پنج متر ویژه درباریان درجه اول و دومی به طول چهار متر ویژه وزرا که به جلو واگن شاهی بسته می‌شد. این قطارها از خیابانهای دی و چراغ‌گاز و تپه سابق روی ریل به وسیله چند اسب کشیده می‌شد. تا سال 1310 اولین و آخرین تراموای تهران بود. از سال 1310 به بعد اندیشه احداث مترو همواره مورد توجه دولت ومسئولان شهر تهران بوده است. در سال 1334شخصی به نام وفادار پیشنهاد احداث تراموای برقی بین تهران و شمیران را داد که دولت وقت طرح فوق را مناسب دید و تصمیم گرفت در این مورد مطالعات بیشتر انجام دهد(کیهان 28/8/34).
در سال 1334 شخصی به نام «کورس» بعنوان مشاور دولت در امر ساختمان مترو و موضوع احداث متروی تهران را مورد بررسی و تجربه قرار داد. در سال 1345 دولت شوروی در مقابل خرید گاز پیشنهاد احداث متروی تهران را نمود. در سال 1348 یک گروه متخصص ژاپنی از طرف شهرداری تهران دعوت شدند تا به بررسی و ضع حمل و نقل تهران بپردازند. این گروه پس از بررسی‌های لازم برای تهران ایجاد شبکه راههای سریع به طول 200 کیلومتر و ایجاد یک شبکه مترو به طول 112 کیلومتر را ضروری دانست. طرح اصلی شبکه از چهار خط تشکیل می‌گردید.
در سال 1350 شهرداری تهران بررسی وضعیت حمل و نقل شهری را به شرکت فرانسوی Sofretu-RATP واگذار نمود. این موسسه بر مبنای اطلاعات و آمار جمع‌آوری شده و پیش‌بینی‌های مربوط به توسعه و رشد تهران در سال 1353 گزارش جامعی که همیشه به عنوان مبنای طرح‌های ترافیک تهران در نظر گرفته شده است و خیابان‌ها، اتوبان‌ها و پل‌ها … نیز بر اساس این طرح ساخته و در حال ساخت می‌باشد، تحت عنوان ”طرح ترافیک، حمل و نقل تهران” عرضه نمود. در این طرح جامع، سیستم «خیابان- مترو» با تکیه جدی آن روی حل ترافیک مرکز تهران بدون از بین بردن وضعیت باستانی شهر بر اساس ایجاد 7 خط مترو به طول 147 کیلومتر که به وسیله توسعه شبکه روزمینی به حومه و یک شبکه کامل اتوبوسرانی با حداکثر 3500 اتوبوس جهت سرویس‌دهی به شبکه مترو و یک شبکه بزرگراهی به صورت کمربندی در پیرامون منطقه مرکزی و حومه می‌باشد، پیشنهاد گردیده است.
شایان ذکر است مطالعات انجام شده توسط شرکت سوفرتو در مورد ترافیک تهران از نظر کارشناسی مطالعات دقیق و قابل اعتنایی است و پس از گذشت حدود 30 سال از ارائه گزارش سوفرتو، کارشناسان ترافیکی تهران پیش‌بینی‌های این گزارش را صحیح می‌دانند و به آن استناد می‌کنند. همچنین ذکر این نکته ضروری است که طرح سوفرتو برای حل مشکل ترافیک تهران یک طرح جامع شامل مترو، بزرگراه و سیستم اتوبوسرانی است که در صورت اجرای ناقص آن کارایی کامل نخواهد داشت.
پس از ارائه گزارش فوق در نهایت سال 1354 احداث 4 خط مترو در فاز یک از تصویب شهرداری، انجمن شهر و سازمان برنامه گذشت و اجرای آن مورد تایید هیات دولت قرار گرفت. متاسفانه در سال 1360 به دلیل جو خاص حاکم بر اجرای پروژه‌های بزرگ در تهران با هزینه‌های عمومی و دولتی و شروع جنگ تحمیلی هیات وزیران توقف کامل طرح مترو را تصویب نمود.
در سال 1364 با پیگیری‌های مسئولان کشور مصوبه هیات وزیران لغو و این بار اجرای دو خط آن با حمایت سیستم بانکی و بازپرداخت اعتبارات دریافتی توسط شرکت مترو قبل از درآمدهای حاصل از تغییر کاربری زمین‌های اطراف ایستگاه‌ها و دریافت پذیره، عوارض خاص و … به تصویب رسید.
اولین قرار داد مشارکت مدنی با بانک‌های تجارت و ملت مربوط به سال 1366 به مبلغ 50 میلیارد ریال به مدت سه سال می باشد که منجر به شروع مجدد فعالیت اجرایی شرکت مترو گردید.
با توجه به مصوبه دولت مبنی بر ایجاد شهرهای اقماری در اطراف تهران، خط تهران- کرج- مهرشهر نیز به دو خط داخل اضافه گردید. در مجموع در برنامه اول شرکت مترو 90 کیلومتر مسیر (40 کیلومتر مسیر زیرزمینی و 50 کیلومتر مسیر روزمینی) با 52 ایستگاه را در برنامه‌های خود قرار داد.
با راه‌اندازی فاز به فاز خطوط برنامه اول که از اسفند ماه 1377 آغاز و در حال حاضر 71 کیلومتر از این برنامه با 34 ایستگاه در حال بهره‌برداری می باشد شرکت متروی تهران برنامه ریزی برای احداث خطوط باقیمانده را طی دو برنامه آغاز نمود. لذا با حمایت شورای شهر و شهرداری تهران و با کمک وزارت کشور، وزارت راه و ترابری و وزارت مسکن و شهرسازی، متروی تهران تا پایان سال 1400 دارای 8 خط درون شهری و 5 خط مترو اتصال جمعاً‌ به طول 400 کیلومتر خواهد بود که با انجام حدود 5 میلیون سفر در روز (ظرفیت جابجایی خطوط فوق 9/12 میلیون نفر در روز می باشد) سهم مترو در حمل و نقل تهران بزرگ از مرز 40% خواهد گذشت.