برگشتن به عمران

توضیحات

دانلود پایان نامه : سازه هاي زيرزميني و تونل سازي

152ص

 

 

دانشگاه آزاد اسلامي

 واحد تهران جنوب

دانشكده فني و مهندسي

 

پایان نامه کارشناسی

مهندسی عمران – عمران

 

 

چكيده. 1

مقدمه. 2

تعاریف مربوط به تونلها 6

عمق تونل.. 7

وضعیت لایه بندی و جنس زمین.. 8

نحوه ساخت تونل.. 8

پوشش داخلی تونل (Lining). 10

گزارشي از يك پروژه تونل‌سازي در نوع خود بي‌نظير. 10

پروژه تونل SMART. 10

روش ساخت تونل.. 12

ایمنی تونل.. 13

معرفی پروژه تونل رسالت… 16

اهداف پروژه. 20

مشخصات پروژه تونل رسالت… 20

مطالعات اولیه. 24

پایدار سازی… 25

روش‌های حفاری و خاکبرداریExcavating Procedure. 26

ابزار دقیق و رفتارسنجی… 27

پل – تونل ها( ترکیبی از پل و تونل) (Tunnel – Bridge). 35

پل – تونل اورساند بین سوئد و دانمارک… 36

زمانبندی پروژه. 37

پل اورساند. 38

تونل اورساند. 39

شبه جزیره و جزیره مصنوعی اورساند. 40

پل – تونل واقع بر خلیج ChesaPeak. 41

پل – تونل هامپتون رودز((Hampton.Roads. 43

ماشین آلات اجرای تونل.. 46

ماشین آلات حفاری… 46

یونیت ترانشه زن ATM.. 64

ماشین آلات حمل.. 67

ماشین آلات بتن ریزی… 71

شاتکریت… 71

بتن پاشی(shotcrete). 73

قالبهای رونده و لغزنده. 77

قالب هاي لغزنده. 77

قالب هاي لغزنده قائم.. 78

قالب ها ي لغزنده افقي… 81

قالب هاي رونده. 81

قالب هاي پرنده. 82

شاتکریت نسوز. 83

خلاصه. 83

مقدمه. 85

شاتکریت و انواع آن.. 86

مزیت اجرایی شاتکریت تر به خشک… 87

لزوم مطالعه. 87

عوامل موثر در آسیب رساندن آتش به شاتکریت… 89

آزمایشات و راه حل ها 90

نتیجه آزمایش…. 93

نتیجه گیری… 97

فصل دوم. 99

مقايسه الياف فولادي با الياف مصنوعي در مخلوط شاتكريت تر. 99

چکیده. 100

مقدمه. 101

معرفي… 102

توصيف صنايع الياف مصنوعي… 106

نتايج.. 113

تحليل اجزاي محدود روش چتري در تونل سازي… 115

خلاصه. 115

مكانيزم رفتاري روش چتري… 116

مطالعات ميداني و عددي انجام شده. 119

مدل اجزاي محدود. 120

مدل سطح تماس…. 121

شرايط مرزي… 121

پارامتر هاي فيزيكي مصالح.. 123

پارامتر هاي فيزيكي تسليح كننده ها 124

تأثير قطر فورپولهاي كاربردي در پايداري تونل.. 126

تأثير نحوه چينش و فاصله بين تسليح كننده ها در پايداري تونل.. 128

بحث و نتيجه گيري… 129

فصل سوم. 131

حفاري در تونل و كيفيت تزريق ملات.. 131

چكيده. 132

روشهاي تزريق دوغاب.. 136

مصالح ملات.. 139

ملات های شیمیایی… 141

نتیجه گیری… 143

منابع و مراجع. 144

چكيده

ساخت تونل به عواملي نظير حفاري ، نگهدارنده هاي سنگ و تزريق ملات سيمان بستگي دارد . در سالهاي اخير تكنولوژي حفاري و سيستم نگهدارنده رشد فزاينده اي داشته است ولي تزريق ملات و روشهاي وابسته به آن داراي همان نرخ پيشرفت نبوده است .

در مقاله حاضر سعي شده علاوه بر شناخت كلي از تكنولوژي تزريق ملات بررسي تاثير ملات بر روي كيفيت سنگ ها ،هزينه هاو زمانبندي و نيز روشهاي تزريق، مصالح و ملات هاي كاربردي مورد استفاده در اين تكنولوژي پرداخته شود.

همچنين در این مقاله مزایاي استفاده از الیاف در شاتکریت در مقایسه با مش فولادي بیان شده. همچنین دو نوع الیاف قابل استفاده در شاتکریت( الیاف فولادي و الیاف مصنوعی) مورد مقایسه قرار گرفته. در نهایتاین مقاله پاسخی به این سوال خواهد بود که چگونه الیاف با کارایی بالاي پلی پروپیلن( HPP) که به تازگی استفاده از آن ها رایج شده را با الیاف فولادي مورد مقایسه قرار دهیم. همچنین نتایج آزمایشات انجام شده ارائه گردیده است.

مقدمه

رومی ها نیز در ساخت قنات‌ها و همچنین در حفاری تونل های راه پرکار بودند. آنها در ضمن اولین دوربینهای مهندسی اولیه را در جهت کنترل ترا ز وحفاری تونل ها به کار بردند.

. این امرنشانگر این است که آنها در تلاشهایشان جهت ایجاد حفریات به دنبال راهی برای بهبود شرایط زندگی خود بوده اند. پیش ازتمدن روم باستان ، در مصر ، یونان ، هند و خاور دور و ایتالیای شمالی ، تماما تکنیکهای تونلسازی دستی مورد استفاده قرار می‌گرفت که در اغلب آنها نیز از فرایندهای مرتبط با آتش برای حفر تونل های نظامی ، انتقال آب و مقبره‌ها کمک گرفته شده است. در ایران نیز از چند هزار سال پیش، به منظور استفاده از آبهای زیر زمینی تونل هایی موسوم به قنات حفر شده است که طول بعضی از آنها به 70 کیلومتر و یا بیشتر نیز می‌رسد. تعداد قنات های ایران بالغ بر50000 رشته برآورده شده است. جالب توجه است که این قنات های متعدد، طویل و عمیق با وسایل بسیار ابتدایی حفر شده اند.

اهمیت احداث تونل ها دردوران های قدیم ، تا بدین جاست که کارشناسان کارهای احداث تونل درآن تمدن‌ها را نشانگر رشد فرهنگ و به ویژه رشد تکنیکی و توان اقتصادی آن جامعه دانسته‌اند. تمدنهای اولیه به سرعت ، به اهمیت تونل‌ها ، به عنوان راه‌های دسترسی به کانی ها و مواد طبیعی نظیر سنگ چخماق به واسطه اهمیتش برای زندگی، پی‌بردند. همچنین کاربرد آنها دامنه گسترده‌ای از طاق زدن بر روی قبرها تا انتقال آب و یا گذرگاههایی جهت رفت و آمد را شامل می شد. کاربردهای نظامی تونل‌ها ، به ویژه از جهت بالابردن توان گریز یا راههایی جهت یورش به قرارگاهها و قلعه های دشمن ، ازدیگر جنبه های مهم کاربرد تونلها در تمدن های اولیه بود.

تونل سازی همزمان با انقلاب صنعتی، به ویژه به منظور حمل و نقل ، تحرک قابل ملاحظه ای یافت. تونلسازی به گسترش و پیشرفت کانال سازی کمک کرد و این امر در توسعه صنعت به ویژه در قرون 18 و 19 میلادی در انگلستان سهم بسزایی داشت. کانال‌ها یکی از پایه های انقلاب صنعتی بودند وتوانستند در مقیاس بسیار بزرگ هزینه‌های حمل و نقل را کاهش دهند. تونل مال پاس با طول 157 متر برروی کانال دومیدی در جنوب فرانسه اولین تونلی بود که در دوره‌های مدرن در سال 1681 ساخته شد. همچنین اولین تونل ساخته شده با کاربرد حفاری و انفجار باروت بود. در انگلستان، قرن 18 نیز جیمز بریندلی از خانواده ای مزرعه دار با نظارت بر طراحی و ساخت بیش از 580 کیلومتر کانال و تعدادی تونل به عنوان پدر کانال و تونل های کانالی ملقب شد. وی در سال 1759 با ساخت یک کانال به طول 16 کیلومتر مجموعه معدن زغال دوک بریدجواتر را به شهر منچستر متصل نمود. اثر اقتصادی تکمیل این کانال نصف شدن قیمت زغال در شهر و ایجاد یک انحصار واقعی برای معدن مذکور بود…

اهداف پروژه

  1. ايجاد يك مسير امن براي عبور وسايل نقليه.
    2.افزايش كارايي تونل.
    3. افزايش ايمني.
    4. بهينه سازي جريان ترافيك.
    5. فراهم آوردن اطلاعات براي رانندگان.
  2. ايجاد يك سيستم كارا به صورت يكپارچه.

در پروژه تونل رسالت

  • سازمان مهندسي و عمران شهر تهران : كارفرما
    • شركت مهندسين مشاور مهاب قدس : شركت ناظر
    • شركت كنترل ترافيك تهران : پيمانكار طراحي و اجرا تجهيزات ترافيكي و اطاقكنترل محلي

 

مشخصات پروژه تونل رسالت

 تونل بزرگراه رسالت از میدان آفریقا شروع و به بزرگراه کردستان ختم می‌شود. اجزای این پروژه عبارتند از:

دو تونل بلند از میدان آفریقا تا دره نظامی گنجوی هر یک به طول تقریبی 822 متر،

دو تونل کوتاه بهم چسبیده از دره نظامی گنجوی تا بعد از خیابان اسدآبادی هر یک به طول تقریبی 160 متر،

ساخت جاده و یک پل بتنی کالورتی در حدفاصل تونل‌های بلند و کوتاه بر بستر دره نظامی گنجوی،

ساخت یک پل قوسی بتنی سه دهانه در میدان آفریقا و 14 قطعه دیوار حایل به طول 5/2 کیلومتر و در مجموع 70000 متر مربع بزرگراه، رمپ و لوپ در حدفاصل بزرگراههای آفریقا و مدرس،

ساختمان‌های جنبی شامل مرکز کنترل، مخزن آب ذخیره آتش نشانی و اتاق پمپاژ، پست برق اختصاصی، اتاق ژنراتور و اتاق تابلوهای توزیع

 

تونل‌های بلند هرکدام با دهانه 17 متری و با فاصله 5/3 متر از هم طراحی و حفاری شده است.

عرض حفاری 17 متری تونل‌ها شاید به نظر برخی کارشناسان خیلی بزرگ نباشد، ولی وقتی دو تونل به این عرض در کنار هم قرار بگیرند، شرایطی به وجود می آید که انگار یک تونل به عرض 37 متر حفاری می‌شود و خاک وسط این دو تونل باربری زیادی ندارد.

معرفي

مزيت استفاده از بتن اليافي در شاتكريت در پروژه هاي فراواني در سراسر د نيا به اثبات رسيده است وقتي پيشرفته ترين تكنولوژي مورد استفاده قرار مي گيرد كارائي بتن اليافي بطور كلي برابر يا بهتر از استفاده از سيستم مش فولادي بصورت سنتي مي باشد. (2000Knut .F) وقتي يك ملات خالص يا يك تير با بتن خالص تحت اثر نيروي قرار مي گيرد ، ترك خوردگي ناحية كششي فورًا به گسيختگي تير منجر مي شود . اما بايد بخاطر داشت كه ترك خوردگي دربتن يك پديده جدا از خاصيت بتن نيست . اندازه گيريهاي دقيق تأئيد كرده است كه يك ترك اصلي در شكست يك تير ناشي از رشد آهسته ترك هاي ريزي است كه قبلاً وجود داشته است.

مثلاً در تركيبات ساخته شده با الياف فولادي چون مدول الاستيسته فولاد تقريباً ١٠ برابر مدول الاستيسته بتن خالص است، بنابراين افزايش حجم الياف ، افزايش بار را بدنبال خواهد داشت و در اثر اين بار، نمودار بار  تغيير شكل تير ازحالت خطي منحرف مي شود . چنانچه درصد بسيار كمي از الياف فولادي در بتن بكار رود تأثير الياف در حد جاري شدن يا مقاومت نخستين ترك بتن اليافي خيلي ناچيز خواهد بود.

حال پس از اين بررسي شايان ذكر است كه بيان كني م با افزودن الياف به بتن مي توان مقاومت ضربه اي را كه بتن اليافي بدست مي آورد به نصف زماني كه همان مقاومت را بتن معمولي بدست مي آورد كاهش داد و دوام آن را به اندازة ٣٠ درصد افزايش داد اين يكي از مزايايي است كه ما را به سوي استفاده از بتن اليافي ترغيب مي كند، و به طور( كلي مي توان مزاياي بتن اليافي را نسبت به بتن معمولي در غالب موارد ذيل برشمرد : ( كيواني ١٣٨٠)

الف- مقاومت در مقابل تورق، سايش و هوازدگي سطح

ب- مقاومت زياد در مقابل تنشهاي خستگي

پ- مقاومت بسيار عالي در مقابل ضربه و در واقع توانايي بالاي جذب انرژي

ت- قابليت كشش عالي (بالا بردن ظرفيت زياد تغيير شكل نسبي)

ث- قابليت باربري زياد بعد از ترك خوردگي

ج- مقاومت كششي، خمشي و برش زياد

چ- طاقت خيلي زياد نسبت به بتن معمولي

ح- و يكي از مهمترين مزايا ظرفيت بالاي بتن اليافي به منظور تبديل كار خارجي به:

الف) انرژي كرنشي ذخيره شدة قابل تغيير

ب) كار داخلي (كه اين عمل معمولاً با تشكيل تركهاي جديد، رها شدن و تغيير شكل الياف و يا توليد حرارت مي باشد)

علاوه بر اين شاتكريت مصلح به اليافي مزيتهاي شايان ذكر ديگري نيز دارد :

a -استعمال شا تكريت اليافي روي صخره هاي آسيب ديده و مجوف با حداقل بيشتر از دو بار پاشيدن تأثير بسيار بيشتري دارد .

b- وقتي كه از دستگاههاي كنترل از راه دور خودكار براي پاشيدن شاتكريت استفاده مي شود ايمني و ضريب اطمينان را چندين برابر مي كند ( كسي ريسك بستن شبكه مش را در زير زمين مهار شده يا نشده نخواهد كرد)

c- با استفاده از شاتكريت اليافي هيچ ناحيه اي با تراكم پائين در جاهايي كه ۳ تا ۴ لايه مش روي هم قرار دارند بوجود نخواهد آمد كه در صورت عدم استفاده از شاتكريت اليافي بدليل عدم امكان ويبراسيون مناسب بتني با كيفيت بسيار پائين و ريسك بالاي خوردگي آتي شبكه مش و پوسته پوسته شدن بتن وجود خواهد داشت .

d- ضخامت خواسته شده و بطور كلي كميتهايي از شاتكريت را كه مي خواهيم با دقت خوبي بدست مي آيد همچنين از مشكل پوشاندن(Cover) بيش از حد شبكه مش روي سطوح بنيادي جلوگيري مي شود .

.

.

روش‌های حفاری و خاکبرداریExcavating Procedure

با توجه به مشخصات زمین و مقطع عرضی تونل، به لحاظ ایمنی، سطح مقطع تونل‌ها به بخش‌های کوچک‌تری تقسیم شد. در ابتدا گالری‌های طولی در پایه حفاری شده و پوشش موقت هماره با قاب فلزی در انها نصب شد. سپس با برداشتن خاک حد فاصل دو گالری (میانی و فوقانی) گالری‌ها به یکدیگر متصل و مقطع فوقانی تونل را تشکیل داد.

بدیهی است کلیه موارد تجهیز فنی شامل تزریق و سپرکوبی و فریم گذاری و یا هر مرحله حفاری بطور پیوسته انجام می‌شد. از جمله عملیات انجام شده تزریق تماسی با سیمان برای ایجاد یکپارچگی پوشش موقت گالری‌های حفاری شده با خاک اطراف آن و هم‌چنین تزریق دو مرحله برای خاک بین دو تونل (رفت و برگشت) است. این بخش از عملیات که صرف وقت و هزینه زیادی را در برداشت بنا به اصول تونل سازی برای این پروژه طراحی شد که امری اجتناب ناپذیر بود. مرحله بعدی حفاری، خاکبرداری قسمت تحتانی تونل بود که پس از تکمیل پوشش نهایی قسمت فوقانی تونل آغاز شد.

ابزار دقیق و رفتارسنجی

نظر به اینکه تعیین مقادیر دقیق مشخصه های مکانیکی توده خاک پیرامون تونل در مرحله شناسایی، مشکل و پرهزینه است. مشخصه‌های ژئوتکنیکی زمین نیز در طول مسیر بدلیل طبیعت ناهمگن توده خاک و طول زیاد تونل متغیر بود. همچنین مدل‌های محاسباتی قابل کاربرد در تحلیل اندرکنش خاک-سازه تونل از لحاظ منظور نمودن رفتار واقعی زمین و شرایط اجرا محدودیت‌هایی داشت، بمنظور بهینه‌سازی اجرا و کنترل ایمنی، برای زوج تونل بلند و کوتاه رسالت سیستم رفتارسنجی با اهداف اصلی زیر طراحی و اجرا شد.

ارزیابی پایداری تونل و زمین پیرامون آن در مراحل مختلف اجرایی

کنترل نشست ساختمان‌های مجاور و خطوط لوله‌های اصلی گاز و آب در اثر حفاری

بهینه سازی و اجرا

 

تونل رسالت
کل طول تونل950×2 متر با ارتفاع مفید 5/5 متر
برآورد اولیه پروژه130 میلیارد ریال
هزینه نهاییحدود 600 میلیارد ریال
مدت اولیه قرارداد26 ماه از تاریخ 1/2/1376
شروع بهره‌برداری24/4/1385 (با 76ماه تأخیر)

 

 

سيستمهاي تاسيساتي تونل

  • سيستم تهويه – جت فن ها
    • سيستم اعلام و اطفاء حريق
    • سيستم روشنايي
    • تامين و توزيع برق
    • زهكشي آب هاي سطحي

 

سيستم تهويه:

  • تامين هواي سالم در داخل تونلها در شرايط ترافيك سنگين جت فن با آرايش و جنبش مشخص جهت هدايت هواي سالم به داخل تونلهاهدايت دود در زمان وقوع آتش‌سوزي از داخل تونل به سمت بيرون.
  • تعداد، ظرفيت و قدرت اين جت فن‌ها و نيز چيدمان آنها با توجه به شرايط فيزيكي تونلها از قبيل طول، قطر دهانه، شيب و نيز تعداد اتومبيلهاي داخل تونل در زمان حداكثر ظرفيت و با حداقل سرعت تردد

مديريت اين سيستم تهويه توسط نرم‌افزار مركز كنترل تونل و با در نظر گرفتن پارامترهاي گوناگون از قبيل شدت آلودگي، حجم و سرعت خودروها، ميدان ديد رانندگان، وضعيت حاد آتش سوزي و يا هدف بهره‏برداري با بهترين راندمان

سيستم اعلام و اطفاء حريق:

  • به منظور تشخيص دقيق و به موقع آتش در داخل اين تونلها از يك كابل تشخيص حريق كه در سقف تونل‏هاي بلند نصب گرديده استفاده شده است. در صورت تغييرات زياد درجه حرارت در يك بازه زماني كوتاه سيستم به صورت خودكار امكان وقوع آتش سوزي در تونل و محل تقريبي (با تقريب 8 متر) به اپراتور اعلام مي‏نمايد.
  • در كنار اين سيستم به منظور مقابله با آتش يك مجموعه قوي شامل منبع آب، پمپ خانه و لوله‏كشي‏هاي مورد نياز به همراه شيلنگ و ساير تجهيزات پيش‏بيني شده در طول تونل‏ها تعبيه شده است. اين تجهيزات داخل جعبه‏هاي آتش‏نشاني به همراه كپسول هاي اطفاء حريق در دسترس رانندگان وسايل نقليه مي‏باشد.
  • ...

    جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه پرداخت مستقیم که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشید.

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه : سازه هاي زيرزميني و تونل سازي”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *