مقاله کامل فرايند گزينش ماشين حفاري مناسب جهت تونل سازي و بررسي مكانيزم حفاري پروژه امام زاده هاشم

دانشگاه آزاد اسلامي
واحدتهران جنوب
مهندسي معدن- استخراج معدن
پروژه كارشناسي
عنوان پروژه:
فرایند گزینش ماشین حفاری مناسب جهت تونل سازی
و بررسی مکانیزم حفاری
پروژه امامزاده هاشم
استاد راهنما:
مهندس شكوفه
نگارش:
محمدعلی روزیخوارپ
شماره دانشجویی:
8116410786
تاريخ: بهار 85
تقديم به
همه دوستان يكتاي پاكم (به خصوص پدر و مادر ارزشمندم)
فهرست مطالب
فصل اول: آشنايي با روش حفر مكانيزه
1-1- دسته بندي فضاهاي زيرزميني
1-2- مطالعات و طراحي
1-2-1- عمليات پيوسته
1-3- ملاحظات طراحي
1-4- هزينه ها
1-5- تقسيم بندي دستگاههاي حفر مكانيزه تونيل
1-5-1- تقسيم بندي براساس روش حفر
1-5-2- تقسيم بندي براساس نگهداري پيشاني تونل
1-5-2-1- نگهداري طبيعي
1-5-2-2- نگهداري مكانيكي
1-5-2-3- نگهداري با هواي فشرده
1-5-2-4- نگهداري دوغابي
1-5-2-5- روش متعادل نمودن فشار زمين
1-5-3- تقسيم بندي براساس سيستم حمل مواد
1-5-3- نوار نقاله
1-5-3-2- نقاله زنجيري
1-5-3-3- نقاله مارپيچي
1-5-3-4- پمپاژ
1-6- معرفي چند دستگاه مهم
1-6-1- دستگاههاي تمام مقطع
1-6-2- دستگاههاي حفر سنگهاي سخت
1-6-3- سپرهاي متعادل با فشار زمين
1-6-4- سپرهاي تركيبي
1-7- دستگاههاي مقطعي
1-7-1- ماشينهاي حفار بازويي/ بيلهاي مكانيكي
1-8- حفاري كم قطر
1-8-1- دستگاه حفار AVN
1-8-2- دستگاههاي حفارAVT
1-9- تجهيزات لوله گذاري
فصل دوم: معيارهاي انتخاب دستگاه
2-1- شناسايي منطقه
2-2- نمونه برداري (گمانه زني)
2-3- رسم نقشه هاي زمين شناسي و تهيه گزارش
2-4- انجام آزمايشها و تهيه داده هاي مربوطه
2-5- انتخاب دستگاه
2-5-1- زمينهاي خاكي و محيطهاي رسوبي
2-6- سپرهاي آبي
2-7- سپرهاي دوغابي
2-8- سپرهاي متعادل با فشار زمين
2-9- ساختار صخره اي و سنگي
فصل سوم: نيروهاي وارد بر دستگاه
3-1- نيروي فشارنده پيشاني تونل
3-1-1- روش ديوارگيري
3-1-2- اتكا به قطعات پوشش
3-2- نيروي گشتاور دستگاه
3-3- محاسبه نيروهاي وارد بر دستگاه حفار
3-3-1- نيروهاي وارد بر دستگاه در زمينهاي خاكي
3-3-1-1- نيروي تحكيم پيشاني تونل
3-3-1-2- نيروي حاصل از وزن طبقات و آب موجود
3-3-1-3- نيروي اصطكاك بين سپر و زمين
3-3-1-4- نيروي اصطكاك بين سپر و قطعات پيش ساخته
3-3-1-5- نيروي مقاوم لبه برنده سپر
3-3-1-6- نيروي مقاوم برش دهنده ها
3-3-2- نيروهاي وارد بر دستگاه در زمينهاي سنگي و صخره اي
3-3-2-1- برش دهنده هاي قلمي
3-3-2-2- نيروهاي وارد بر برش دهنده ها
3-3-2-3- عوامل مؤثر در عملكرد برش دهنده هاي قلمي
3-3-2-4- عمق نفوذ
3-3-2-5- زاويه تمايل به جلو
3-3-2-6- سرعت برش
3-3-2-7- فاصله برش دهنده
3-3-2-8- محاسبه نيروها
3-3-3- برش دهنده هاي ديسكي
3-3-3-1- عوامل مؤثر در عملكرد برش دهنده هاي ديسكي
3-3-3-2- عمق نفوذ
3-3-3-3- زاويه لبه برش دهنده هاي ديسكي
3-3-3-4- قطر برش دهنده هاي ديسكي
3-3-4- سرعت
3-3-5- فاصله بين برش دهنده ها
3-3-6- محاسبه نيروها
فصل چهارم: آزمايشهاي خاك و سنگ
4-1- خاك
4-1-1- تعاريف كلي خاك
4-1-2- روش هاي معمول نمونه گيري خاك
4-1-3- آزمايشهاي خاك
4-2- سنگ
4-2-1- تعاريف كلي سنگ
4-2-2- مغزه گيري از سنگ
4-2-3- طبقه بندي سنگها
4-2-4- آزمايشهاي سنگ
فصل پنجم: مطالعه پروژه امامزاده هاشم
5-1- آتشباري
5-12- دستگاه حفار
5-1-3- روش اجراشده جهت بازگشايي تونل در دهانه ورودي
5-1-4- روش اجراي fore poling (پيش لوله گذاري)
5-2- روش اجرا
5-2-1- روش پلكاني
5-2-2- روش مستقيم
5-3- مشخصات كلي سيستم حفار و لوله ها
5-4- مشخصات عمومي مورد استفاده در روش forepoling
5-5- زمين شناسي تونل امامزاده هاشم
5-5-1- چينه شناسي
5-5-1-1- سازند شمشك
5-5-1-2- سازند اليكا
5-5-1-3- سازند مبارك
5-5-1-4- سازند جيرودلاون
5-5-2- زمين ساخت
5-5-2-1- گسله شمالي (قره داغ)
5-5-2-2- گسله جنوبي (مشاء)
5-6- توضيحاتي پيرامون پروژه
5-6-1- مشكلات زمين شناسي
5-6-2- ريزش هاي بوقوع پيوسته و تمهيدات
5-6-3- تمهيدات انجام شده جهت مهار ريزش
5-6-4- خلاصه اي از ريزش هاي بوقوع پيوسته در دهانه خروجي
5-6-5- تمهيدات انجام گرفته جهت مهار ريزش
5-6-6- راه اندازي مجدد اين عمليات
5-6-7- ريزش در ابتداي دهانه ورودي و تشكيل قيف
5-7- ايجاد دال بتني
5-8- احداث تونل دسترسي (Adit)
چكيده:
در سالهاي اخير فضاهاي زيرزميني مخصوصاً حفر تونل در كشورمان اهميت زيادي پيدا نموده چرا كه مسئله آب به صورت يك مشكل اساسي در كشورهاي خشك و كم آب مطرح مي باشد، به طوريكه بعضي از تحليل گران، جنگهاي آينده را جنگ بر سر آب مي دانند، به همين خاطر در كشور ما نيز، مهار آبهاي سطحي سر لوحه برنامه هاي سازندگي قرار گرفته است. لذا تونلهاي انحراف و انتقال آب بسياري در حال انجام گرفتن است و يا در برنامه هاي درازمدت دولت قرار دارند.
از طرف ديگر توسعه راههاي كشور (چه اتوبانهاي داخل شهري و چه جاده هاي خارج از شهر) باعث افزايش روزافزون تونلزني در سالهاي اخير گرديده و روش حفر مكانيزه تونيل بعنوان يكي از روشهاي سريع و رايج در دنيا حائز اهميت مي باشد.
اما انتخاب غلط دستگاهها در بعضي از پروژه هاي موجود، گواه اين مطلب است كه نه تنها هيچ پارامتر كمي و كيفي درباره مشخصات اين دستگاهها، اعم از نيروي لازم و توان موردنظر و … وجود ندارد تا كارفرما بتواند براساس آن طرح موردنظر را ارزيابي كند، بلكه حتي شناخت كافي نيز از انواع دستگاهها و محدوده كاري و نحوه عملكرد آنها دردست نمي باشد.
در فصل اول به معرفي و جايگاه اين صنعت، مقايسه اين روش با ديگر روشها، تقسيم بندي دستگاهها از ديدگاههاي مختلف و معرفي دستگاههاي مهم روش حفر مكانيزه پرداخته شده است.
در فصل دوم نحوه انتخاب دستگاهها و محدوده كاري آنها و خلاصه اي راجع به چگونگي تهيه پارامترهاي با ارزش بحث گرديده است.
در فصل سوم علاوه بر آشنايي پارامترهاي مهم و اصلي دستگاه، نحوه بدست آوردن آنها بصورت بسيار ساده بيان شده است كه مشخص كردن اين پارامترها ديگر مشخصات و تجهيزات دستگاه را تعيين مي كند.
در فصل چهارم آزمايشهاي مختلفي كه در محل و يا در آزمايشگاه بايد انجام گيرد تا مشخصات و پارامترهاي مختلف زمين و دستگاه قابل محاسبه باشند از منابع مختلف جمع آوري شده اند.
و در فصل آخر يك پروژه در حال كار (تونل امامزاده هاشم) به عنوان طويل ترين تونل راه كشور ارائه گرديده است. كارفرماي اين طرح وزارت راه و ترابري، مشاور شركت ايران استن و پيمانكار موسسه حرا مي باشد و در
پايان روش اجرايي تونل امامزاده هاشم و مشكلات ناشي از حفر تونل در زمين هاي سست و ريزش آن ارائه گرديده است.
چكيده:
1- اشاره به موضوع پروژه و اهميت و ضرورت بررسي آن
2- اشاره به روش تحقيق (از محتواي پرونده فوق روش جمع آوري مطالب و مطالعه ميداني بوده است)
3- اشاره به فصول پروژه كه در بخش چه موضوعي بررسي مي گردد
4- اشاره به نتايج و دستاوردهاي تحقيق
فصل اول

فایل : 151 صفحه

فرمت : Word