عمل آوری بهینه فاکتوری برای رفع مخاطرات زمین شناسی در حفر تونل با ماشین های epb (مطالعه موردی: توسعه جنوبی خط 6 متروی تهران)

امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی و همچنین به‌صرفه بودن اقتصادی، فناوری epb در زمین های درشت‌دانه و حتی همه انواع سنگ‌ها نیز با موفقیت اجرا می‌شود. عملکرد ماشین های epb، چه در خاک و چه در سنگ، به طور چشمگیری به عمل آوری مناسب مواد حفاری شده بستگی دارد. در مسیر حفر تونل، ماشین های epb-tbm با مخاطرات بسیاری همانند نبود یا کمبود ریزدانه در لایه-های سنگی و خاکی تحت حفاری، انسداد، حد بالای نفوذپذیری مصالح حفاری شده، سایش و خورندگی روبرو خواهد شد. در این مقاله به معرفی این مخاطرات و به بررسی رفع آنها پرداخته شده است. با توجه به آزمایش های انجام شده، مشخص شد که حدود 5 درصد از خاک های مسیر در محدوده خطر کلاگینگ کم،50 درصد در محدوده خطر متوسط، 35 درصد در محدوده خطر زیاد و 10 درصد از خاک های مسیر نیز میل به رفتار کلوخه‌شدن دارند. در متراژهای 500 تا 650 و 1850 تا 2100 تونل، لایه های حفر شده با کمترین مقادیر پارامتر درصد عبوری از الک 200 در مقطع تونل همراه بوده است. 68% از واحدهای خاکی تشکیل‌دهنده مسیر تونل، دارای نفوذپذیری کمتر ازm/sec 10 e-07 هستند که شرایط ایده‌آلی برای حفاری با ماشین epb است. مقدار شاخص سرِشار بین 1/96 تا 3/98 به دست آمده است که در رده سنگ های خیلی ساینده یا نزدیک به آن قرار می گیرند. مصالح حفاری شده در اتاقک فشار با مقدار کافی دوغاب آهک با دانسیته بالا و پرکننده ها و پلیمر به منظور افزایش محتوای ذرات دانه ریز عمل آوری گردید و مصالح با قوام مناسب و سایش پایین را ایجاد کرد. همچنین نفوذپذیری مصالح عمل آوری شده به طور قابل‌توجهی در نقاله مارپیچ کاهش یافت. مقدار دوغاب آهک افزوده شده عملاً از طریق مشاهده در نقطه تخلیه نقاله مارپیچ کنترل گردید.