ارائه یک روش به منظور کاهش نشست سطحی زمین و جلوگیری از گیر افتادن ماشین TBM-EPB - مطالعه موردی

در سال های اخیر و همزمان با توسعه و گسترش شهرها، افزایش جمعیت و وسایل نقلیه، ساخت خطوط ریلی زیرزمینی با روش تونل سازی مکانیزه رو به افزایش است. یکی از مشکلات رایج حفاری مکانیزه EPB-TBM در مناطق ضعیف و ناپایدار، همگرایی تونل است که موجب بروز مشکلاتی از قبیل گیرکردن سپر ماشین EPB-TBM، نشست سطح زمین و آسیب دیدن ساختمان های اطراف تونل در محیط های شهری می شود. به دلیل عدم قطعیت در مقادیر پارامترهای خاک منطقه، برآورد فشار سینه کار، فشار جک های تراست و گشتاور کله ی حفاری در کیلومتراژهای مختلف امری بسیار مهم برای جلوگیری از همگرایی بیش از حد تونل، گیر کردن سپر ماشین EPB-TBM و نشست سطح زمین است. به دلیل وجود عدم قطعیت در مقادیر پارامترهای سنگ و خاک، در این مقاله میزان فشار سینه کار، نیروی جک های تراست، گشتاور کله حفاری و میزان نشست سطح زمین ناشی از حفاری در کیلومتراژهای مختلفی در پروژه ساخت مترو فرودگاه جدید استانبول در ترکیه با استفاده از نرم افزار عددی PLAXIS3D2020 مدل سازی شده است. نتایج حاصل از مدلسازی نشان می دهد در خیلی از مواقع به منظور جلوگیری از گیر افتادن سپر ماشین می توان فشار سینه کار توسط اپراتور را افزایش داد؛ همچنین علاوه بر فشار سینه کار می توان با اضافه کردن سیلندرها بین انتهای سپر و آخرین حلقه پوشش سگمنتی، باعث عبور ماشین حفاری از منطقه ریزشی شد. مطابق با نتایج بدست آمده در این مقاله، تنظیم فشار سینه کار، نیروی جک های تراست و گشتاور کله حفاری علاوه بر حل مشکل گیر افتادن سپر ماشین حفاری، سبب کاهش نشست سطح زمین و آسیب به سازه ها روی سطح زمین خواهد شد.