بررسی پایداری مقطع مستطیلی شفت ورودی ماشین تونل‌زنی تمام مقطع (tbm) با استفاده از مدل‌سازی عددی

حفاری تونل‌های مترو گاهی از داخل شفت قائم با سطح مقطع و عمق مناسب انجام می‌شود. این شفت برای مونتاژ و انتقال tbm، رفت و آمد کارکنان و ماشین آلات لازم استفاده می‌شود. چنانچه از شفت احداث ایستگاه برای این منظور استفاده شود، مقطع شفت مستطیل خواهد بود در غیراین صورت مقطع دایره نیز برای ان کار قابل استفاده است. در مواردی ناپایداری‌هایی در دیواره این شفت‌ها اتفاق افتاده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی پایداری شفت‌های مستطیلی و دایروی به منظور ورودی دستگاه tbm است که در این تحقیق مسایل ناپایداری دیواره شفت‌ بررسی شده است. ابزار مورد استفاده در این تحقیق روش‌های عددی به کمک نرم‌افزار flac3d است. نتایج مدل‌های عددی نشان داده است که میزان ریزش در دیواره شفت مستطیلی در راستای افقی با فاصله گرفتن از گوشه شفت مستطیلی در عمق افزایش می‌یابد. همچنین تمرکز تنش در گوشه‌های شفت مستطیلی نسبت به دیواره‌های کناری بسیار زیاد است و به ‌مرور زمان باعث ناپایداری می‌گردد. علاوه بر این، میزان لنگر خمشی وارد شده به سیستم نگهداری زیاد است و سبب ناپایداری آن می‌شود که نیاز به المان‌های سازه‌ای برای کاهش لنگر را دارد.

Stability Analysis of Rectangular Shaft for TBM Portal Using Numerical Modeling

In some cases, a vertical shaft with a high crosssectional area and a suitable depth as a portal for the assembly of a TBM drilling rig, the transfer of staff and equipment is required. If the shaft is used for this purpose, the cross section of the shaft will be rectangular; otherwise, the crosssection of the circular shaft can also be used. In Iran, more than rectangular crosssection shafts have been used as TBM portals. The main objective of this research is to investigate the stability of rectangular shaft for TBM machine by using the finite difference method FLAC3D software. The results of numerical models show that the value of displacement in the horizontal direction increases with the distance from the corner of the rectangular shaft in depth. Also, the stress concentration in the rectangular shaft corners is very high in comparison to the side walls and will eventually become unstable. In addition, in a rectangular shaft, the amount of bending moment is applied to the support system and causes it to be unstable, which requires the elements of the instrument to reduce the moment. According to numerical modeling results, the rectangular shaft is close to the instability threshold.