بررسی عمل آوری مصالح در حفاری مکانیزه با ماشین EPB،مطالعه موردی: خط ۷ مترو تهران

یکی از پارامترهای اجرایی مهم در حفاری مکانیزه با ماشین هایTBM-EPB در زمین های نرم، عمل آوری مصالح می باشد. تزرق مواد افزودنی مانند فوم و پلیمر به مصالح حفاری که موجب افزایش کارپذیری مصالح می شود را عمل آوری مصالح می گویند. مواد افزودنی در قسمت های مختلف ماشین حفار از جمله کله حفار، اتاقک فشار و نقاله مارپیچ تزریق می شود که این امر نه تنها موجب انتقال بهتر مصالح حفاری می شود بلکه باعث کاهش چسبندگی خاک، کاهش اصطکاک داخلی بین دانه های خاک، کاهش گشتاور کله حفار، کاهش توان مصرفی کله حفار و نقاله مارپیچ و کنترل بهتر جریان آب به داخل اتاقک فشار می شود. در این مقاله ابتدا پیشینه موضوع عمل آوری مصالح ارائه شده است، سپس با ساخت دستگاه فوم ژنراتور در دانشگاه صنعتی سهند تبریز و با انجام آزمایشات آزمایشگاهی بر روی نمونه های اخذ شده از پروژه خط ۷ قطار شهری تهران به بررسی تاثیر برخی پارامترهای مهم در عمل آوری مصالح پرداخته شده است. همچنین در این مطالعه با ثبت داده های ماشین حفر تونل، تاثیر عمل آوری روی پارامترهای اجرایی TBMبررسی شده است. در این مقاله، آزمایشات با درصدهای متفاوتی از ذرات ریزدانه، محتوای رطوبت، نسبت انبساط فوم (FER) و نسبت تزریق فوم (FIR) انجام شده است که نتایج آن در ادامه بحث شده است. نتایج نشان می دهد در شرایط یکسان دانه بندی و محتوای رطوبت با افزایش مقدار FER به FIR بیشتری برای عمل آوری صحیح خاک نیاز است. همچنین با افزایش مقدار محتوای رطوبت خاک، در اسلامپ بهینه مقدار FER به صورت نمایی کاهش می یابد. علاوهبر این، مشاهدات میدانی در پروژه خط ۷ مترو تهران نشان می دهد که عمل آوری صحیح مصالح می تواند سایش ابزارهای برشی، گشتاور کله حفار و نیروی پیشران ماشین حفار را کاهش دهد و باعث بهبود نرخ نفوذ و چرخش کله حفار شود

Keywords:

عمل آوری مصالح , اسلامپ , درصد ریزدانه , محتوای رطوبت , پارامترهای اجرایی EPB-TBM