شبیه سازی سه بعدی تاثیر مفاصل سگمنتی مورب و فاصله طولی بین جبهه کار تونل های دوقلو بر رفتار تونل - مطالعه موردی خط 2 مترو شیراز

به علت نیاز گسترده شبکه حمل ونقل شهری، ساخت خطوط ریلی زیرزمینی با روش تونل سازی مکانیزه سپری در کلان شهرها رو به افزایش است. ساخت تونل دوقلوی مترو شیراز یکی از نمونه های این توسعه شبکه حمل ونقل است. در مقاله حاضر، یک مدل عددی سه بعدی برای بررسی رفتار لاینینگ و زمین دربرگیرنده تونل های خط دو مترو شیراز ایجاد شده است. تمامی مراحل حفاری EPB-TBM (دستگاه حفاری تونل با فشار تعادلی زمین) با روش تفاضل محدود شبیه سازی شده است. علاوه بر این، یک روش نوین برای مدل سازی شکل مخروطی سپر دستگاه پیشنهاد شده است. در بیشتر مدل سازی های عددی، مفاصل سگمنتی به طور موازی با محور تونل فرض می شود، علی رغم این حقیقت که مفاصل طولی با یک زاویه مورب نسبت به تونل قرار دارند. سه الگوی لاینینگ در نظر گرفته شده است: لاینینگ پیوسته، با مفاصل طولی مستقیم و مفاصل مورب. نتایج شبیه سازی ضرورت استفاده از الگوی مفاصل طولی مورب برای حصول یک ارزیابی دقیق از نیروهای ساختاری در لاینینگ سگمنتی را نشان داد. در این مقاله، تاثیر فاصله طولی بین جبهه کار تونل دوقلو بر جابجایی زمین دربرگیرنده تونل و نیروهای ساختاری القایی موردبررسی قرار گرفت. در شبیه سازی مفاصل سگمنتی به صورت مستقیم، نیروهای محوری و طولی القایی در مقایسه با مقادیر متناظر در لاینینگ با مفاصل مورب کمتر نشان داده می شود. با افزایش فاصله طولی بین دو جبهه کار تونل های دوقلو، نشست سطحی زمین کاهش و مقادیر حداکثر نیروهای ساختاری القاشده در لاینینگ هر دو تونل افزایش یافته است.