بررسی ضرایب سایندگی و شکنندگی سنگدانه های مسیر مترو تبریز

حفر تونل های طویل غالبا به صورت مکانیزه و با ماشین حفاری تونل TBM انجام می شود. یکی از عوامل مهم در حفاری این تونل ها اثر سایندگی خاک و سنگدانه ها بر ابزارهای برشی و سایر بخش های دستگاه حفار تونل است که باعث کاهش چشم گیری در راندمان حفاری پروژه می شود. محققان عوامل مختلفی که باعث ایجاد سایش در ابزار حفاری می شوند را بررسی کرده اند. در تحقیق حاضر 32 نمونه از سنگ دانه های مسیر تونل خط دو مترو تبریز انتخاب شده و میزان سایندگی و شکنندگی این سنگ دانه ها برای بخش های مختلف مسیر تعیین شده است. هم چنین از بین مهم ترین عوامل موثر، تاثیر پارامترهای وجود و میزان آب، جنس، اندازه و شکل سنگ دانه ها، نوع و میزان فوم حفاری بر میزان ضریب سایندگی و شکنندگی سنگ دانه های مسیر بررسی شده، قرار گرفته است. بدین منظور نیز حدود 130 نمونه از سنگ دانه ها شامل 20 نمونه برای بررسی تاثیر وجود و میزان آب، 15 نمونه برای جنس، 20 نمونه برای اندازه دانه ها، 30 نمونه برای شکل و 42 نمونه برای تاثیر نوع و میزان فوم مصرفی تهیه شده است. روش های زیادی برای آزمایش سایندگی خاک و خرده سنگ ها در بخش های حفاری به وسیله محققان ارایه شده است که یکی از معتبرترین و متداول ترین این آزمایش ها آزمون LCPC است.  بر اساس نتایج حاصل برای بررسی تاثیر میزان آب بر سایندگی، روی سه جنس آندزیت، ماسه سنگ و کنگلومرای مسیر از حالت خشک تا وجود آب به میزان 30% وزنی نمونه آزمایش انجام شده است که در دو جنس ماسه سنگ و کنگلومرا با افزایش میزان آب سایندگی بیش تر شده ولی در آندزیت از 20% به بعد کاهش سایندگی مشاهده می شود، میزان ضریب شکنندگی نیز در کل با افزایش میزان آب کاهش می یابد. از لحاظ سنگ شناسی بیش ترین تاثیر بر سایندگی را کنگلومرا داشته و از نظر شکنندگی هم آندزیت شکننده ترین است. در تاثیر اندازه دانه ها، با افزایش اندازه دانه ها سایش زیادتر و شکنندگی کم تر می شود. تاثیر فوم بر سایندگی به این صورت است که تا حد خیس شدگی سایندگی کاهش یافته و بیش تر از آن باعث افزایش سایندگی می شود. از بین فوم های مختلف آزمایش شده نیز فوم شیمی بتن دارای حداقل سایندگی است.