ارزیابی عملکرد ابزار برش دیسکی TBM در سنگهای درزه دار با استفاده از مدلسازی عددی

فاصلهداری درزه توده سنگ مسیر تونل یکی از مهمترین پارامترهای زمین شناسی تاثیرگذار بر فرایند خردایش سنگ توسط برشدهندههای دیسکی است. در محیطهای ناپیوسته با حضور درزه ها، اندازه خردههای حفاری به علت جابجایی بلوکهای سنگی شکل گرفته در اثر تقاطع سطوح درزه و جدا شدن آسان آن از سینهکار با بارگذاری استاتیکی یا دینامیکی دیسک در لحظه برخورد عموما بزرگتر از ابعاد معمول آن است. در این مقاله تاثیر ناپیوستگی ها بر روی مکانیزم برش سنگ و تشکیل تراشههای حفاری با استفاده از مدلسازی عددی در ماسهسنگهای تونل البرز شمالی واقع در آزاد راه تهران-شمال بررسی شده است. مدل سازی عددی با استفاده از نرمافزار دو بعدی المان مجزا (UDEC) انجام شده است. نتایج مدلسازی عددی نشان میدهد که علاوه بر پارامترهای هندسی ناپیوستگی و خواص مکانیکی سطوح و مواد پرکننده ناپیوستگیها، راستای لغزش بلوک و راستای نیروی برآیند وارد بر بلوک و محل برخورد ابزار برش نسبت به موقعیت رخنمون ناپیوستگی در سینه کار نیز در جدا شدن و جابجایی تراشههای حفاری نقش دارد.

Keywords:

عملکرد تیغه دیسکی , مکانیسم برش سنگ , مدلسازی عددی , تونل البرز