عرفان راسخ - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
داوود لطفی - شرکت تونلساز ماشین

در این مقاله برای اولین بار در ایران با بررسی مطالعات پیشین با استفاده از تحلیل عددی المان مجزا نقاط ضعف اساسی و گلوگاه های موجود در حفاری خط ۲ مترو اصفهان با استفاده از ماشین حفاری EPB شناسایی و راهکارهای عملی برای حل آن اندیشیده شد. مدلسازی هندسه دستگاه در نرم افزار SOLIDWORKS صورت گرفت؛ سپس مدل نهایی و اسمبل شده برای قسمت دوم تحلیل به نرم افزار المان مجزای EDEM وارد شد.کالیبراسیون پارامتر های خاک سینه کار تونل و خاک عمل آوری شده با استفاده از مجموعه داده های آزمایشگاهی دانه بندی، برش مستقیم و تست اسلامپ صورت گرفت. نتایج نشان داد که ناحیه ی یک سوم پایینی چمبر و ناحیه محصورشده بین بازویی های دستگاه دارای پتانسیل بالای کلاگینگ است و ذرات از میدان سرعت ضعیفی در این ناحیه برخوردارند . برای حل این گلوگاه اساسی دو طرح بهینه سازی به کمک نصب میکسینگ بار جدید بر روی کاترهد ارائه شد و برای ارزیابی میزان کارایی آن مدل جدیدی از هر دو طرح ران شد و نتایج نشان داد که طرح دوم که میکسینگ بار بر روی بازویی کاترهد نصب می شود بهبود چشمگیری در افزایش میدان سرعت ذرات اتفاق می افتد و متوسط سرعت ذرات در ناحیه ی مرکزی تا ۵ برابر نیز گاها بهبود می یابد. طرح شماره یک کارایی مطلوبی نداشت و تنها به صورت جزئی میدان سرعت ذرات را بهبود بخشید. به عنوان راه حلی دیگر برای بهینه سازی و بهبود میدان سرعت ذرات در یک سوم پایین فضای چمبر استفاده از ردیف واترجت پیشنهاد شد و به کمک نرم افزار ناحیه ی بحرانی تشخیص و بهترین مکان برای نصب لاین های واترجت مشخص شد.

سایش ابزار, کلاگینگ, مدل عددی المان مجزا, ماشین حفاری EPB, خط ۲ مترو اصفهان