ارائه یک روش به منظور کاهش نشست سطحی زمین و جلوگیری از گیر افتادن ماشین tbm-epb – مطالعه موردی

در سال‌های اخیر و همزمان با توسعه و گسترش شهرها، افزایش جمعیت و وسایل نقلیه، ساخت خطوط ریلی زیرزمینی با روش‌ تونل‌سازی مکانیزه رو به افزایش است. یکی از مشکلات رایج حفاری مکانیزه epb-tbm در مناطق ضعیف و ناپایدار، همگرایی تونل است که موجب بروز مشکلاتی از قبیل گیرکردن سپر ماشین epb-tbm، نشست سطح زمین و آسیب دیدن ساختمان‌های اطراف تونل در محیط‌های شهری می‌شود. به دلیل عدم‌قطعیت در مقادیر پارامترهای خاک منطقه، برآورد فشار سینه‌کار، فشار جک‌های تراست و گشتاور کله‌ی حفاری در کیلومتراژهای مختلف امری بسیار مهم برای جلوگیری از همگرایی بیش از حد تونل، گیر کردن سپر ماشین epb-tbm و نشست سطح زمین است. به دلیل وجود عدم قطعیت در مقادیر پارامترهای سنگ و خاک، در این مقاله میزان فشار سینه‌کار، نیروی جک‌های تراست، گشتاور کله‌ حفاری و میزان نشست سطح زمین ناشی از حفاری در کیلومتراژهای مختلفی در پروژه ساخت مترو فرودگاه جدید استانبول در ترکیه با استفاده از نرم‌افزار عددی plaxis3d2020 مدل‌سازی شده است. نتایج حاصل از مدلسازی نشان می‌دهد در خیلی از مواقع به منظور جلوگیری از گیر افتادن سپر ماشین می‌توان فشار سینه‌کار توسط اپراتور را افزایش داد؛ همچنین علاوه بر فشار سینه‌کار می‌توان با اضافه کردن سیلندرها بین انتهای سپر و آخرین حلقه پوشش سگمنتی، باعث عبور ماشین حفاری از منطقه ریزشی شد. مطابق با نتایج بدست آمده در این مقاله، تنظیم فشار سینه‌کار، نیروی جک‌های تراست و گشتاور کله‌حفاری علاوه بر حل مشکل گیر افتادن سپر ماشین حفاری، سبب کاهش نشست سطح زمین و آسیب به سازه‌ها روی سطح زمین خواهد شد.

Providing a method to reduce the surface subsidence and preventing getting stuck on EPB-TBM - a case study

In recent years, along with the development and expansion of cities, population growth and vehicles, the construction of underground railways by mechanized tunneling is increasing. One of the common problems of EPBTBM mechanized tunneling in weak and unstable areas is tunnel convergence, which causes problems such as getting stuck on EPBTBM, subsidence and damage to buildings around the tunnel in urban areas. Due to the uncertainty in the soil parameters of the region, estimating the face pressure, thrust jacks pressure and cutter head torque at different kilometers is very important to prevent overconvergence of the tunnel, getting stuck on EPBTBM and ground subsidence. Due to the uncertainty in rock and soil, in this paper the amount of face pressure, thrust jacks force, cutter head torque and ground subsidence due to tunneling in different kilometers in the construction project of the new Istanbul airport in Turkey using numerical software, PLAXIS3D 2020, is modeled. The modeling results show that the operator can increase the face pressure by preventing getting stuck on EPBTBM. According to the results obtained in this paper, adjusting the face pressure, thrust jacks force and cutter head torque, in addition to solving the problem of getting stuck on EPBTBM, will reduce ground subsidence and damage structures on the ground surface.