بررسی پتانسیل پدیده گرفتگی در مسیر حفاری مکانیزه تونل خط ۴ متروی مشهد و ارائه راهکارهایی برای کاهش احتمال وقوع این پدیده

امروزه احداث تونلهای شهری برای حمل ونقل سریع در کلانشهرها ضروری است. از طرفی دستگاه های حفاری مکانیزه تونل (TBM) که وظیفه حفاری تونل در خاکهای ریزدانه را دارند با چالشهای مختلفی روبرو هستند، یکی از این چالشها زمانی رخ میدهد که خاک حفاریشده به صفحه حفار و ابزار برشی نصب شده بر روی آن میچسبد و منجر به سایش ابزار برشی و درنهایت باعث توقف دستگاه حفاری میشود. این پدیده که گرفتگی (clogging) نام دارد منجر به تاخیر در برنامه زمانبندی اجرای پروژه و متعاقب آن ضرر و زیان اقتصادی میگردد. هدف اصلی از انجام این مطالعه، بررسی پتانسیل پدیده گرفتگی در طول مسیر حفاری مکانیزه تونل از شفت ورودی تا ایستگاه A۴ خط ۴ متروی مشهد است. بدین منظور با استفاده از انجام آزمایشهای صحرایی و آزمایشگاهی بر روی نمونه های خاک حاصل از گمانه های حفرشده در طول مسیر حفاری تونل، مقادیر درصد رطوبت طبیعی و حدود اتربرگ خاک مشخص گردید و درنهایت با استفاده از این پارامترها و همچنین نمودار جهانی توز و هالمن برای بررسی خطر پدیده گرفتگی (clogging)، احتمال وقوع پدیده گرفتگی در گمانه های حفرشده بررسی گردید.درنهایت مشخص گردید در سه گمانه خاک حفاریشده بهصورت کلوخه رسی سفت و در یک گمانه نیز احتمال وقوع پدیده گرفتگی زیاد است و باید با افزایش در صد رطوبت از تزریق آب و همچنین تزریق فوم در سینه کار خاک را بهصورت شکل پذیرتری تبدیل کرد و احتمال وقوع پدیده گرفتگی را کاهش داد و خاک را بهسازی کرد تا درنهایت منجر به افزایش سرعت حفاری تونل و کاهش هزینه ها گردد.

Keywords:

حفاری مکانیزه , پدیده گرفتگی , خاک ریزدانه , درصد رطوبت , حدود اتربرگ