ارائه يك روش به منظور كاهش نشست سطحي زمين و جلوگيري از گير افتادن ماشين TBM-EPB – مطالعه موردي

در سال‌هاي اخير و همزمان با توسعه و گسترش شهرها، افزايش جمعيت و وسايل نقليه، ساخت خطوط ريلي زيرزميني با روش‌ تونل‌سازي مكانيزه رو به افزايش است. يكي از مشكلات رايج حفاري مكانيزه EPB-TBM در مناطق ضعيف و ناپايدار، همگرايي تونل است كه موجب بروز مشكلاتي از قبيل گيركردن سپر ماشين EPB-TBM، نشست سطح زمين و آسيب ديدن ساختمان‌هاي اطراف تونل در محيط‌هاي شهري مي‌شود. به دليل عدم‌قطعيت در مقادير پارامترهاي خاك منطقه، برآورد فشار سينه‌كار، فشار جك‌هاي تراست و گشتاور كله‌ي حفاري در كيلومتراژهاي مختلف امري بسيار مهم براي جلوگيري از همگرايي بيش از حد تونل، گير كردن سپر ماشين EPB-TBM و نشست سطح زمين است. به دليل وجود عدم قطعيت در مقادير پارامترهاي سنگ و خاك، در اين مقاله ميزان فشار سينه‌كار، نيروي جك‌هاي تراست، گشتاور كله‌ حفاري و ميزان نشست سطح زمين ناشي از حفاري در كيلومتراژهاي مختلفي در پروژه ساخت مترو فرودگاه جديد استانبول در تركيه با استفاده از نرم‌افزار عددي PLAXIS3D2020 مدل‌سازي شده است. نتايج حاصل از مدلسازي نشان مي‌دهد در خيلي از مواقع به منظور جلوگيري از گير افتادن سپر ماشين مي‌توان فشار سينه‌كار توسط اپراتور را افزايش داد؛ همچنين علاوه بر فشار سينه‌كار مي‌توان با اضافه كردن سيلندرها بين انتهاي سپر و آخرين حلقه پوشش سگمنتي، باعث عبور ماشين حفاري از منطقه ريزشي شد. مطابق با نتايج بدست آمده در اين مقاله، تنظيم فشار سينه‌كار، نيروي جك‌هاي تراست و گشتاور كله‌حفاري علاوه بر حل مشكل گير افتادن سپر ماشين حفاري، سبب كاهش نشست سطح زمين و آسيب به سازه‌ها روي سطح زمين خواهد شد.