مدل‌سازی پویا و تحلیل حساسیت سیستم حفاری مکانیزه تمام مقطع جهت مدیریت پروژه‌های تونلی

امروزه استفاده از ماشین‌های حفاری مکانیزه تمام مقطع به‌منظور حفاری تونل‌های طویل و تحت شرایط زمین‌شناسی مختلف گسترش زیادی پیداکرده است. از طرفی در پروژه‌های تونلی و بخصوص پروژه‌های مترویی وضعیت حفاری مکانیزه به دلیل زمان‌بر بودن و هزینه بالا تعیین‌کننده راهبرد اصلی پروژه است. در این تحقیق با بهره‌گیری از رویکرد سیستمی به بررسی ارتباط پویای عوامل متعدد تاثیرگذار بر حفاری مکانیزه در پروژه‌های تونلی پرداخته ‌شده است.این مدل شامل سه زیرسیستم تولید قطعات بتنی پیش‌ساخته کارخانه سگمنت، حفاری مکانیزه توسط دستگاه حفاری مکانیزه تمام مقطع و روند تخلیه مواد حاصل از حفاری در نظر گرفته‌شده و از داده‌های به‌دست‌آمده از دو دستگاه tbm در یک دوره 3 ساله استفاده ‌شده است.نتایج کلی شبیه‌سازی تاثیرپذیری حفاری مکانیزه از عواملی مانند قطر حفاری، نرخ تولید قطعات پیش‌ساخته بتنی، نرخ تخلیه حوضچه حفاری، ظرفیت دپوی قطعات پیش‌ساخته بتنی و مشکلات متعدد موثر بر سرعت دستگاه حفار را نشان می‌دهند که درنهایت نیز مدل اعتبارسنجی شده و تحلیل حساسیت بر روی مدل صورت گرفته است.با توجه به اعداد اولیه ورودی مدل، نتایج کمی چند سناریو در این مدل بیان می‌کند که چنانچه نرخ تولید قطعات پیش‌ساخته بتنی از 12 به 7 عدد در روز کاهش یابد حفاری مکانیزه 40 روز دیرتر به اتمام می‌رسید و در صورت تغییر تعداد شیفت کاری دستگاه حفاری مکانیزه از 2 شیفت به یک شیفت کاری در روز، مدت‌زمان حفاری از 397 روز به 823 روز می‌رسد و با تغییر تعداد شیفت کاری از 2 به 3 شیفت حفاری مکانیزه در روز و افزایش تعداد سرویس کامیون‌های تخلیه گل حاصل از حفاری از 55 به 75 سرویس، مدت‌زمان موردنیاز جهت حفاری مکانیزه از 397 روز به 277 روز کاهش می‌یابد. البته با توجه به شمول کلی مدل جهت تمامی سیستم‌های حفاری مکانیزه، با تغییر هر یک از متغیرهای مستقل مدل و تعریف سناریوهای مختلف می‌توان به بهترین نتیجه ممکن جهت مدیریت پروژه موردنظر دست‌یافت و راهبردهای پروژه را بر مبنای آن تدوین نمود.

Dynamic modeling and sensitivity analysis of tunnel boring of the whole section system to manage tunnel projects

Today, the use of tunnel boring machines to drill long tunnels under different geological conditions has become widespread. On the other hand, in tunnel projects, especially subway projects, the situation of tunnel boring due to time consuming and high cost, determines the main strategy of the project. In this research, using a systemic approach, the dynamic relationship of the factor affected by tunnel boring machines in tunnel projects has been investigated and analyzed.The system in this model includes three subsystems for the production of precast concrete parts, tunnel boring machine and the process of discharging drilling materials, in this model, the data obtained from two TBM machines in a period of 3 years have been used.The simulation results show the effect of tunnel boring character from factors such as drilling diameter, production rate of precast concrete parts, discharge rate of drilling pool and various problems. Finally, the model is validated and sensitivity analysis is performed on the model.According to the initial input numbers of the model, the quantitative results of the model indicate that if the production rate of precast concrete parts is reduced from 12 to 7 per day, tunnel boring will be completed 40 days later and If the number of shifts of tunnel boring machines changes from 2 shifts to one shift per day, the drilling time will increase from 397 days to 823 days.By changing the number of shifts from 2 to 3 tunnel boring shifts per day and increasing the number of mud trucks serviced from 55 to 75 services, the time required for tunnel boring will be reduced from 397 days to 277 days.Considering the general inclusion of the model for all tunnel boring systems, by changing each of the independent variables of the model and defining different scenarios, the best possible result can be achieved for project management and project strategies can be developed based on it.