میثم جلالی - استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه دامغان،

پوشش نهایی تونلهای حفاری شده به روش مکانیزه، از نوع قطعات پیشساخته بتن مسلح به نام سگمنت تشکیل شده است. طراحی سازه سگمنت برای انواع بارهای وارده شامل بار خاک (سنگ) پیرامونی، بار آب خارجی، بارهای لرزهای، بارهای ناشی از حمل و ... انجام میشود. یکی از بارهای مهم در طراحی سگمنتها بار ناشی از جکهای پیشران دستگاه حفار میباشد که بنا بر تجربه های ثبت شده میتواند یکی از عوامل بروز آسیب به سگمنتها نیز باشد. در این مقاله مدلسازی عددی دو و سه بعدی اجزا محدود به منظور ارزیابی میزان نیروهای کششی ایجاد شده سگمنت زیر جکهای دستگاه حفاری مکانیزه تونل انجام شده است. تحلیلها برای سگمنتهای دو پروژه تونل انتقال آب کانیسیب قطعه 2 و همچنین تونل مترو خط 7 تهران انجام شده است. نتایج مدلسازی عددی با نتایج حاصل از روش حل بسته مقایسه و نقاط قوط و ضعف هر روش بررسی شده است. همچنین برای اولین بار در این تحقیق شکل اصلاح شده پد جکهای دستگاه حفاری تونل، به منظور کاهش میزان نیروهای کششی ایجاد شده، معرفی و مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای اعمال شکل پد پیشنهادی الزاما نیاز به ایجاد تغییر در هندسه پدها نیست و میتوان تغییر را در قاب ایجاد کرد که درآنصورت کنترل لهیدگی مهم خواهد بود. نتایج تحقیق نشان میدهد روشهای حل بسته موجود دست کم 30 درصد نتایج را بیشتر تخمین می زنند. همچنین استفاده از شکل پدهای پیشنهادی نیروهای کششی زیر جکها را 37 تا 56 درصد کاهش داده و به عنوان یک جایگزین مناسب برای پد جکهای دستگاه حفار قابل پیشنهاد میباشند.

طراحی سگمنت، بار جک، حفاری مکانیزه.