مدلسازی سه بعدی عبور دستگاه حفاری مکانیزه با استفاده از نرم افزار Plaxis3D

حفّاری در مناطق شهری امری پیچیده و مخاطره‌آمیز است. یکی از مسائل مهّم در حین عملیات ساخت تونل‌های مترو بررسی تاثیر مراحل حفاری بر نشست سطح زمین و مهار آن است. برای این منظور غالباً از انواع مختلف روش‌های حفّاری مکانیزه استفاده می‌شود و در نتیجه به میزان قابل توجّهی جابجایی‌های ناشی از حفّاری تونل کاهش می‌یابد. علاوه بر نشست سطحی موضوع مهم دیگری که در حفّاری تونل‌ها حائز اهمیت است، رعایت شیب تونل و ارائه پروفیل مسیر حفّاری قبل از اجرا می‌باشد. نتیجه اهمیّت به موضوع اخیر کاهش قابل توجه در هزینه‌های حفّاری، آلودگی هوا و مسائل مربوط به تهویه، هزینه‌های تعمیر و نگهداری ماشین حفاری مکانیزه و سیستم رولینگ استاک آن و همچنین حوادث احتمالی برای سیستم‌های حمل خاک حفاری می‌باشد. در پژوهش پیش‌رو بخشی از مسیر یک تونل که از زیر یک تقاطع غیرهمسطح عبور می‌کند، بررسی شده است. پس از مدلسازی توده خاک با نرم‌افزار Plaxis 3D ، عمق پیشنهادی احداث تونل توسط شرکت مشاور(18 متر) به 14 متر تقلیل یافت. جابجائی ایجاد شده در دو عمق 14 و 18 متری تقریباً یکسان است ولی تاثیرگذاری تونل بر ظرفیت نوک شمع‌های پل تقاطع در عمق 18 متری بیشتر است که باعث تقلیل عمق پیشنهادی شده است. از طرف دیگر با توجه به توصیه آئین‌نامه، تحقیقات میدانی و تجربیات گذشته شیب مسیر پیشنهادی حفّاری به میزان 5/1 درصد کاهش یافت. بهینه‌سازی ذکر شده در بالا منجر به کاهش هزینه‌های حفّاری خواهد شد.

تونل، حفّاری مکانیزه، مدلسازی، Plaxis، بهینه‌سازی