نوع فایل: word
قابل ویرایش 122 صفحه
مقدمه:
در جمع‌اوری و تهیه اطلاعات موردنیاز برای طراحی هر نوع حفاری زیرزمینی پس از انجام مطالعات اقتصادی و فنی (امکان‌پذیری مقدماتی طرح) پی‌جوئیهای لازم و مقایسه‌گرینه‌های مختلف و انتخاب راه‌حل مطلوب مقدماتی که برای دسترسی به هدف موردنظر ممکن می‌باشد، مطالعات مقدماتی و تفصیلی زمین‌شناسی و اقلیم‌شناسی منطقه اجرای طرح بایستی توسط مهندسین مشاور ذیصلاح پذیرد.
اقدام به جمع‌آوری این اطلاعات و انجام مطالعات، اولین اقدام لازم در طراحی هرگونه فضای زیرزمینی بهر نوع و بهر شکل و برای هر هدفی که باشد خواهد بود شناخت زمین‌شناسی محل احداث سازه، زیرزمینی از دیدگاه تنش‌های موجود و بارهای وارده بر وسائل نگهداری و انتخاب روشهای کاربردی مطلوب حائز کمال اهمیت است.
اطلاعاتی که از نقشه‌های زمین‌شناسی بزرگ مقیاس حاصل می‌شود عمومی و کلی بوده و تمامی نیازهای طراحان سازه‌های زیرزمینی را در بر نمی‌گیرد. لذا برای تعیین دقیق مشخصات زمین‌شناسی، مطالعات کلی و دقیقتر خاک و سنگ از ضروریات اولیه طراحی است.
همانطور که می‌دانیم تمام بناهای زیرزمینی در عمق کمی قرار ندارند که بتوانیم با گودبرداری از سطح زمین آن را اجرا کنیم به همین علت بناهایی که در اعماق زیاد قرار دارند روش خاص خود را می‌طلبند که نحوه و شرایط اجرای آن با آنچه تا به حال گفته شد فرق می‌کند. در این فصل به نحوه اجرای بناهای زیرزمینی که در عمق زیاد قرار دارند می‌پردازیم.
اولین موردی که در این ضمینه به ذهن مهندس طراح خطور می‌کند حفاری مقطع بنا می‌باشد که با استفاده از روشهای زیر امکان‌پذیر می‌باشد
1ـ حفاری با انفجار
2ـ حفاری مکانیکی تونلها در سنگ
که در زیر به شرح و بررسی هر کدام از روشهای بالا می‌پردازیم
1ـ حفاری با انفجار
انتخاب طرح برای آتشباری در اجرای تونل هم از جهت جنبه‌های مالی و هم از جهت مسائل فنی از اهمیت زیادی برخوردار است.
بطور کلی ماده منفجره در تونل‌سازی باید به عنوان ابزاری برای برش سنگ بکار برده شود نه بعنوان یک بمب، این مطلب ساده که بسیار هم اساسی است همواره رعایت نمی‌شود. اگر آتشکاری صحیح انجام نشود سنگ بشدت تکان خورده و دچار ترکهای مهم می‌گردد، که تثبیت آن، پوشش ضخیم و سنگینی را ایجاب می‌کند.
طرح آتشکاری زمانی رضایت‌بخش است که نتیجه آن، کمترین ترک‌خوردگی سنگ و نزدیک بودن سطح برش به مقطع نظری تونل و قطعه‌قطعه شدن سنگها به اندازه کافی، داشته باشد.
شماره‌های نوشته شده در انتهای چاشنی‌ها تأخیر نسبی چاشنی‌ها یا همان ترتیب انفجار چالها را نشان می‌دهد برای آتشکاری در دالانها، از چاشنیهای تاخیری معمولی (5/0 ثانیه) و برای تونلهایی که مقطع بزرگ دارند از چاشنیهای ریز تأخیری (0025/0 ثانیه) استفاده می‌شود.
تهیه یک طرح آتشکاری با توجه به شرایط محل، کار متخصص است. پس بهتر است که این کار به مؤسساتی که تجربه کافی دارند و در تهیه طرح الزامات ویژه محل را رعایت می‌کنند، واگذار شود. الزامات مذکور عبارتند از:
1ـ نزدیک بودن به ساختمانهای موجود
2ـ بد بودن شرایط زمین
3ـ بررسی مقدار مواد خرد شده که نحوه تخلیه را مشخص می‌کند.
باید این موضوع را هم مورد تاکید قرار داد که آتشکاری وقتی مؤثر است که در آن چالها موازی در نقاط پیش‌بینی شده در طرح واقع باشند که این امر توسط جامبو و دریلها صورت می‌گیرد.
با توجه به آنچه در فصل گذشته آمده است، مهندسین مشاور پس از جمع‌اوری اطلاعات لازم و کافی در مورد طرح موردنظر و تحلیل و تفسیر آنها با استفاده از فرم‌ها، استانداردها و دستورالعمل‌های طراحی و توجه دقیق به روشهای اجرائی، نسبت به تهیه طرح پروژه اقدام می‌نمایند.
برای نمونه، یکی از روشهای تهیه طرح پروژه زیرزمینی که بصورت بلوک دیاگرام تهیه شده است در صفحات بعد ارائه می‌گردد.
همانطور که در فصل اول در بند «ج» اشاره شده است و در بلوک دیاگرام پیوست کاملاً مشخص است، ادامه عملیات تکمیلی اکتشافی و آزمایشات تکمیل‌کننده از ضروریات ادامه طراحی بوده و طراحان هرگز از ادامه اکتشاف تحقیقی و تکمیل‌کننده در خلال طراحی بی‌نیاز نمی‌باشند.
فهرست مطالب:
فصل اول: آشنایی با روش حفر مکانیزه
1-1- دسته بندی فضاهای زیرزمینی
1-2- مطالعات و طراحی
1-2-1- عملیات پیوسته
1-3- ملاحظات طراحی
1-4- هزینه ها
1-5- تقسیم بندی دستگاههای حفر مکانیزه تونیل
1-5-1- تقسیم بندی براساس روش حفر
1-5-2- تقسیم بندی براساس نگهداری پیشانی تونل
1-5-2-1- نگهداری طبیعی
1-5-2-2- نگهداری مکانیکی
1-5-2-3- نگهداری با هوای فشرده
1-5-2-4- نگهداری دوغابی
1-5-2-5- روش متعادل نمودن فشار زمین
1-5-3- تقسیم بندی براساس سیستم حمل مواد
1-5-3- نوار نقاله
1-5-3-2- نقاله زنجیری
1-5-3-3- نقاله مارپیچی
1-5-3-4- پمپاژ
1-6- معرفی چند دستگاه مهم
1-6-1- دستگاههای تمام مقطع
1-6-2- دستگاههای حفر سنگهای سخت
1-6-3- سپرهای متعادل با فشار زمین
1-6-4- سپرهای ترکیبی
1-7- دستگاههای مقطعی
1-7-1- ماشینهای حفار بازویی/ بیلهای مکانیکی
1-8- حفاری کم قطر
1-8-1- دستگاه حفار AVN
1-8-2- دستگاههای حفارAVT
1-9- تجهیزات لوله گذاری
فصل دوم: معیارهای انتخاب دستگاه
2-1- شناسایی منطقه
2-2- نمونه برداری (گمانه زنی)
2-3- رسم نقشه های زمین شناسی و تهیه گزارش
2-4- انجام آزمایشها و تهیه داده های مربوطه
2-5- انتخاب دستگاه
2-5-1- زمینهای خاکی و محیطهای رسوبی
2-6- سپرهای آبی
2-7- سپرهای دوغابی
2-8- سپرهای متعادل با فشار زمین
2-9- ساختار صخره ای و سنگی
فصل سوم: نیروهای وارد بر دستگاه
3-1- نیروی فشارنده پیشانی تونل
3-1-1- روش دیوارگیری
3-1-2- اتکا به قطعات پوشش
3-2- نیروی گشتاور دستگاه
3-3- محاسبه نیروهای وارد بر دستگاه حفار
3-3-1- نیروهای وارد بر دستگاه در زمینهای خاکی
3-3-1-1- نیروی تحکیم پیشانی تونل
3-3-1-2- نیروی حاصل از وزن طبقات و آب موجود
3-3-1-3- نیروی اصطکاک بین سپر و زمین
3-3-1-4- نیروی اصطکاک بین سپر و قطعات پیش ساخته
3-3-1-5- نیروی مقاوم لبه برنده سپر
3-3-1-6- نیروی مقاوم برش دهنده ها
3-3-2- نیروهای وارد بر دستگاه در زمینهای سنگی و صخره ای
3-3-2-1- برش دهنده های قلمی
3-3-2-2- نیروهای وارد بر برش دهنده ها
3-3-2-3- عوامل مؤثر در عملکرد برش دهنده های قلمی
3-3-2-4- عمق نفوذ
3-3-2-5- زاویه تمایل به جلو
3-3-2-6- سرعت برش
3-3-2-7- فاصله برش دهنده
3-3-2-8- محاسبه نیروها
3-3-3- برش دهنده های دیسکی
3-3-3-1- عوامل مؤثر در عملکرد برش دهنده های دیسکی
3-3-3-2- عمق نفوذ
3-3-3-3- زاویه لبه برش دهنده های دیسکی
3-3-3-4- قطر برش دهنده های دیسکی
3-3-4- سرعت
3-3-5- فاصله بین برش دهنده ها
3-3-6- محاسبه نیروها
فصل چهارم: آزمایشهای خاک و سنگ
4-1- خاک
4-1-1- تعاریف کلی خاک
4-1-2- روش های معمول نمونه گیری خاک
4-1-3- آزمایشهای خاک
4-2- سنگ
4-2-1- تعاریف کلی سنگ
4-2-2- مغزه گیری از سنگ
4-2-3- طبقه بندی سنگها
4-2-4- آزمایشهای سنگ
فصل پنجم: مطالعه پروژه امامزاده هاشم
5-1- آتشباری
5-12- دستگاه حفار
5-1-3- روش اجراشده جهت بازگشایی تونل در دهانه ورودی
5-1-4- روش اجرای fore poling (پیش لوله گذاری)
5-2- روش اجرا
5-2-1- روش پلکانی
5-2-2- روش مستقیم
5-3- مشخصات کلی سیستم حفار و لوله ها
5-4- مشخصات عمومی مورد استفاده در روش forepoling
5-5- زمین شناسی تونل امامزاده هاشم
5-5-1- چینه شناسی
5-5-1-1- سازند شمشک
5-5-1-2- سازند الیکا
5-5-1-3- سازند مبارک
5-5-1-4- سازند جیرودلاون
5-5-2- زمین ساخت
5-5-2-1- گسله شمالی (قره داغ)
5-5-2-2- گسله جنوبی (مشاء)
5-6- توضیحاتی پیرامون پروژه
5-6-1- مشکلات زمین شناسی
5-6-2- ریزش های بوقوع پیوسته و تمهیدات
5-6-3- تمهیدات انجام شده جهت مهار ریزش
5-6-4- خلاصه ای از ریزش های بوقوع پیوسته در دهانه خروجی
5-6-5- تمهیدات انجام گرفته جهت مهار ریزش
5-6-6- راه اندازی مجدد این عملیات
5-6-7- ریزش در ابتدای دهانه ورودی و تشکیل قیف
5-7- ایجاد دال بتنی
5-8- احداث تونل دسترسی (Adit)
پروژه رشته عمران با موضوع نحوه حفاری تونل. doc