تعيين طرح اختلاط بهينه دوغاب دوجزئي تزريقي در عمليات حفاري تونل مكانيزه (مطالعه موردي: پروژه خط 7 قطارشهري تهران)

Determining the optimal mixing plan of two-component injection grout in mechanized tunnel drilling operations (case study: Tehran Train Line 7 project)

در تونل سازي به روش مكانيزه، بعد از نصب پوشش بتني پيش ساخته (سگمنت)، بين سطح خارجي سيستم نگهداري نصب شده و محيط حفاري شده، فضايي خالي به وجود مي آيد. براي جلوگيري از ريزش احتمالي خاك و سنگ به داخل فضاي مذكور و در نتيجه كنترل نشست سطح زمين ناشي از اين ريزش، بايد فضاي خالي توسط ماده مناسبي پر شود. بدين منظور مي توان از روش تزريق تماسي به كمك دوغاب استفاده نمود. انتخاب دوغاب مناسب براي انجام عمليات تزريق بسيار مهم است چرا كه مخلوطي كه توليد مي شود بايد در زمان اجرا، آب انداختگي كم و قابليت پمپاژ خوبي داشته باشد. همچنين اين دوغاب بايد بدون ايجاد انسداد در سيستم هاي پمپاژ و انتقال، فضاي خالي ايجاد شده را به طور كامل پر كند تا توانايي لازم براي تحمل فشارهاي روباره را داشته باشد. از طرفي در مناطق اشباع از آب، دوغاب توليدشده بايد پس از رسيدن به گيرش اوليه، در برابر آب بردگي مقاومت كرده و سيستم نگهداري نصب شده را در برابر ورود آب هاي زيرزميني به درون فضاي حفر شده، آب بند كند. در اين تحقيق، با توجه به شرايط اجرايي و زمين شناسي موجود در تونل خط 7 قطارشهري تهران، پارامترهاي تاثيرگذار بر كارآيي دوغاب دوجزئي تزريقي شامل؛ زمان آب انداختگي، ويسكوزيته (زمان قيف مارش)، زمان ژل شدگي و مقاومت فشاري، در 9 طرح اختلاط منتخب، به صورت آزمايشگاهي بررسي شده اند. نتايج اين تحقيق نشان داده است كه طرح شماره 27، با ميزان 350 كيلوگرم سيمان، 35 كيلوگرم بنتونيت، 5/3 كيلوگرم ديرگير، 872 كيلوگرم آب و 70 كيلوگرم سيليكات سديم، براي ساخت يك متر مكعب دوغاب دوجزئي تزريقي داراي بيشترين ميزان كارآيي است. لذا اين طرح به عنوان يك طرح اختلاط فني و اقتصادي براي ساخت دوغاب دوجزئي بهينه، با هدف تزريق دوغاب براي پركردن پشت سگمنت در عمليات حفاري مكانيزه تونل مذكور، تعيين شده است.