ارزيابي كيفيت نصب پوشش بتني در حفاري مكانيزه مطالعه‌ي موردي: قطعه‌ي دوم تونل انتقال آب كرج-تهران

Quality Assessment of Segmental Lining Installation in Mechanized Excavation (D.S.TBM) Case Study: Tehran-Karaj Water Conveyance Tunnel (lot II)

در تونل‌هايي كه با D.S.TBM ساخته مي‌شوند، حفاري و سگمنت‌گذاري به صورت همزمان انجام مي‌شود. از مهم‌ترين فوايد اين نوع پوشش مي‌توان به كنترل كيفيت بتن در كارخانه‌ي توليد سگمنت و نصب سريع و دقيق رينگ توسط TBM اشاره نمود؛ اما بايد در نظر داشت كه خرابي‌هاي زمان ساخت و همچنين لب‌پريدگي (Stepping) و پله‌شدگي (Spalling) كه از نقايص زمان نصب هستند، سبب كاهش كيفيت نصب پوشش نهايي تونل مي‌شود. بررسي علل و شناخت مكانيزم وقوع اين نواقص در بالا بردن كيفيت پوشش بتني پيش‌ساخته‌ي تونل‌ها از اهميت زيادي برخوردار است. قطعه‌ي دوم تونل انتقال آب كرج-تهران با طول تقريبي 14 كيلومتر با استفاده از D.S.TBM احداث و نصب قطعات بتني پيش‌ساخته (سگمنت) همزمان با حفاري انجام شده است. در اين تونل 1+5 سگمنت با ابعاد متفاوت و از نوع يونيورسال يك رينگ را تشكيل مي‌دهند. در اين مقاله نقايص زمان نصب سگمنت با توجه به انحرافات حفاري، نيروي وارده از طرف جك‌ها به سگمنت‌ها و دقت نصب مورد بررسي قرار گرفته است. ارزيابي كيفي ميزان پله‌شدگي و لب‌پريدگي سگمنت‌ها در 10242 رينگ نشان مي‌دهد بيش‌ترين تعداد لب‌پريدگي در سگمنت‌هاي مجاور كليد و كمترين مقدار آن در سگمنت كليد رخ داده است. همچنين پله‌شدگي در سگمنت‌هاي مجاور كليد بيشتر از ساير سگمنت‌ها ديده شده است. ارزيابي شرايط سگمنت‌گذاري و ميزان انحراف مسير ماشين حفاري نشان مي‌دهد در محدوده‌ي قوس، كيفيت سگمنت‌گذاري به شدت كاهش يافته و تعداد پله‌شدگي و مساحت لب‌پريدگي‌ها افزايش يافته است.

Excavation and segment installation is simultaneous in D.S.TBM tunneling. Segmental quality control in production phase (in factory) and accuracy and rapidity of segment installation in implementation phase are considered amongst main advantages of segmental lining application in mechanized tunneling. But inherent defects of segments and stepping and spalling after installation decrease concrete lining quality. Recognition of cause and mechanism of segment defects is an important factor in quality improvement of precast concrete lining. In this paper, lining installation quality and causes of concrete damages have been studied using Tehran-Karaj water conveyance tunnel (lot II) site data.