شما اینجا هستید: خانه » عمران » نحوه حفاری تونل

نحوه حفاری تونل

تونلها و فضاهای زیزمینی برای مقاصد متنوعی ایجاد می‌شود كه از آن میان می‌توان موارد زیر را نام برد:
تونلهای حمل و نقل و دسترسی ، تونلهای آب بر ، فضاهای زیرزمینی بزرگ (ایستگاههای مترو ، نیروگاهها ، انبارهای زیرزمینی و كارگاههای استخراج مواد معدنی).

طراحی هر یك از فضاهای فوق مستلزم دسترسی به داده‌های مناسب و به كارگیری تمهیدات ویژه است. در هر مورد طراح باید ضمن آگاهی دقیق از شرایط زمین ، ابتدا در جهت بهبود كیفیت مصالحی كه قرار است تونل در آن حفر شود، اقدام نماید. در بسیاری از زمینها تونلهای حفر شده نمی‌توانند خودنگهدار باشند و برای پابرجا نگهداشتن آنها باید از حایلهایی استفاده كرد.

به نظر می‌رسد كه مهمترین عامل در طراحی تونل ، یا هر فضای زیرزمینی دیگر ، تامین پایداری آن است. قرارگیری این گونه سازه‌ها در میان مصالح طبیعی ، یعنی سنگ و خاك ، باعث شده است كه شرایط زمین شناسی نقش اصلی را در پایداری ایفا نمایند.

فهرست مطالب

چکیده :1

بخش اول. 2

فصل اول. 2

كلیات.. 2

1-1- آشنایی.. 2

1-2- مراحل تونلسازی.. 2

1-3- طبقه بندی تونلها3

1-3-1- تونلهای حمل و نقل.. 3

1-3-2- تونلهای صنعتی.. 3

1-3-3- تونلهای معدنی.. 4

1-4- تاریخچه تونلسازی.. 4

فصل دوم. 5

مطالعه ساختگاه تونل.. 5

2-1- آشنایی.. 5

2-2- جمع آوری اطلاعات.. 7

2-3- بررسی نقشه های توپوگرافی و عكسهای هوایی منطقه. 7

2-4- مطالعات زمین شناسی سطحی.. 8

2-5- مطالعات ژئوفیزیكی.. 9

2-6- حفر گمانه های اكتشافی.. 10

2-6-1- طراحی شبكه گمانه ها10

د- افقهای آبدار11

هـ- مناطق برشی.. 11

2-6-2- سیستم حفر گمانه ها12

2-6-3- ثبت نمودار گمانه. 13

2-7- مطالعات آب شناسی.. 14

2-7-1- آزمایش لوفران. 14

2-7-2- آزمایش لوژن. 15

2-8- حفر گمانه های افقی.. 16

2-9- حفر گالری های اكتشافی.. 17

2-10- آزمایشهای برجا17

2-10-1- آزمایش بارگذاری صفحه ای.. 18

2-10-2- آزمایش جك تخت.. 19

2-10-3- آزمایش مغزه گیری مجدد. 20

2-11- مطالعات آزمایشگاهی.. 20

2-12- ارزیابی ساختگاه تونل.. 21

2-12-1- مشخصات سنگ… 22

2-12-2- خاك.. 22

2-12-3- آب زیرزمینی.. 22

2-13- بهسازی و آماده سازی زمین.. 22

2-13-1- بهسازی زمینهایخاكی.. 22

الف- استفاده از هوای فشرده23

ب- پیش زهكشی.. 23

ج- تزریق دوغاب.. 23

د- یخبندان. 23

2-13-2- بهسازی زمینهای سنگی.. 23

2-14- هزینه های نسبی مطالعه ساختگاه تونل.. 24

فصل سوم. 25

طراحی تونل.. 25

3-1- آشنایی.. 25

3-2- شكل و ابعاد مقطع تونل.. 25

3-2-1- تونلهای معادن. 25

شكل 3- 1. 25

3-2-2- تونلهای راه26

شكل 3- 2. 27

3-2-3- تونلهای راه آهن.. 27

الف- مقطع دایره27

ب- مقطع چهارگوش… 27

ج- مقطع D.. 28

د- مقطع نعل اسبی.. 28

شکل 3- 3. 28

3-2-4- تونلهای مترو28

3-2-5- تونلهای آبرسانی.. 29

شكل 3- 6. 30

فصل چهارم. 31

تجهیز كارگاه31

4-1- آشنایی.. 31

4-2- احداث جاده دسترسی.. 31

4-3- تسطیح محل دهانه تونل.. 32

4-4- احداث ترانشه جلو تونل.. 32

4-5- احداث ایستگاههای نقشه برداری.. 32

4-6- احداث اطاقك نگهبانی دهانه تونل.. 33

4-7- احداث تأسیسات صنعتی مورد نیاز33

4-7-1- كمپرسورخانه. 33

4-7-2- نیروگاه برق. 33

4-7-3- چراغخانه. 33

4-7-4- مخزن آب.. 33

4-8- احداث تأسیسات اداری و رفاهی.. 34

4-9- انبار مواد منفجره34

4-10- برنامه ریزی عملیات حفر تونل.. 34

فصل پنجم. 35

حفر تونل به وسیله ماشینهای بازویی.. 35

6-1- آشنایی.. 35

شكل 5- 1. 36

5-2- اجزای دستگاه36

5-2-1- بدنه. 36

5-2-2- موتور36

5-2-3- بازو36

5-2-4- سر مته. 37

الف- ماشین با برش شعاعی.. 37

شكل 5- 2. 37

ب- ماشین با برش عرضی.. 37

5-2-5- ناخنهای حفار39

5-2-6- سیستم بارگیری.. 39

5-3- مشخصات دستگاه41

5-4- شیوه حفاری به وسیله ماشین بازویی.. 42

5-4-1- حفاری به روش پودر كردن. 42

5-4-2- حفاری به روش تراشه كردن. 42

5-5- حفاری با استفاده از جت آب.. 43

5-6- قابلیت حفاری دستگاههای بازویی.. 45

5-7- انعطاف پذیری دستگاه برای حفر تونل در شرایط مختلف.. 45

5-8- مزایا و معایب دستگاههای بازویی.. 46

5-8-1- مزایا46

5-8-2- معایب.. 47

فصل ششم. 48

حفر تونل به وسیله ماشینهای تمام مقطع. 48

6-1- آشنایی.. 48

6-2- قسمتهای مختلف ماشین.. 48

6-2-3- ابزار برش… 50

الف- ابزار برش برای ماشینهای مخصوص زمینهای نرم. 52

ب- ابزار برش برای ماشینهای حفر سنگ… 52

6-2-4- آرایه های ابزار برش در صفحه حفار54

الف- ابزار برش مركزی.. 54

ب- ابزار برش میانی.. 54

ج- ابزار برش محیطی.. 54

6-2-5- چنگ زنها55

6-2-6- جكهای رانش صفحه حفار56

6-2-7- سیستم بارگیری و تخلیه مواد حفر شده57

6-2-8- بازوی نصاب.. 58

6-3- نحوه كار ماشین.. 58

6-3-1- عمل حفر. 58

الف- مرحله اول- استقرار دستگاه59

ب- مرحله دوم- انجام چرخه حفاری.. 59

ج- مرحله سوم- استقرار مجدد دستگاه60

د- مرحله چهارم – جلو رفتن ماشین.. 60

6-3-2- تخلیه مواد. 60

6-4- مكانیسم حفاری با ماشین.. 61

6-4-1- مبانی تئوری.. 61

6-5- عملكرد ماشین در سنگهای سخت.. 62

6-6- كاربرد ماشین در تونلهای كوچك… 64

6-7- داده های زمین شناختی لازم برای انتخاب ماشین.. 64

6-8- كنترل مسیر ماشین.. 65

منابع و مأخذ 67

تونلها و فضاهای زیزمینی برای مقاصد متنوعی ایجاد می‌شود كه از آن میان می‌توان موارد زیر را نام برد تونلهای حمل و نقل و دسترسی ، تونلهای آب بر ، فضاهای زیرزمینی بزرگ (ایستگاههای مترو ، نیروگاهها ، انبارهای زیرزمینی و كارگاههای استخراج مواد معدنی)

نحوه حفاری تونل

نحوه حفاری تونل

دسته بندی عمران
فرمت فایل doc
حجم فایل 10.8 مگا بایت
تعداد صفحات 75
برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل

تونلها و فضاهای زیزمینی برای مقاصد متنوعی ایجاد می‌شود كه از آن میان می‌توان موارد زیر را نام برد:
تونلهای حمل و نقل و دسترسی ، تونلهای آب بر ، فضاهای زیرزمینی بزرگ (ایستگاههای مترو ، نیروگاهها ، انبارهای زیرزمینی و كارگاههای استخراج مواد معدنی).

طراحی هر یك از فضاهای فوق مستلزم دسترسی به داده‌های مناسب و به كارگیری تمهیدات ویژه است. در هر مورد طراح باید ضمن آگاهی دقیق از شرایط زمین ، ابتدا در جهت بهبود كیفیت مصالحی كه قرار است تونل در آن حفر شود، اقدام نماید. در بسیاری از زمینها تونلهای حفر شده نمی‌توانند خودنگهدار باشند و برای پابرجا نگهداشتن آنها باید از حایلهایی استفاده كرد.

به نظر می‌رسد كه مهمترین عامل در طراحی تونل ، یا هر فضای زیرزمینی دیگر ، تامین پایداری آن است. قرارگیری این گونه سازه‌ها در میان مصالح طبیعی ، یعنی سنگ و خاك ، باعث شده است كه شرایط زمین شناسی نقش اصلی را در پایداری ایفا نمایند.

فهرست مطالب

چکیده :1

بخش اول. 2

فصل اول. 2

كلیات.. 2

1-1- آشنایی.. 2

1-2- مراحل تونلسازی.. 2

1-3- طبقه بندی تونلها3

1-3-1- تونلهای حمل و نقل.. 3

1-3-2- تونلهای صنعتی.. 3

1-3-3- تونلهای معدنی.. 4

1-4- تاریخچه تونلسازی.. 4

فصل دوم. 5

مطالعه ساختگاه تونل.. 5

2-1- آشنایی.. 5

2-2- جمع آوری اطلاعات.. 7

2-3- بررسی نقشه های توپوگرافی و عكسهای هوایی منطقه. 7

2-4- مطالعات زمین شناسی سطحی.. 8

2-5- مطالعات ژئوفیزیكی.. 9

2-6- حفر گمانه های اكتشافی.. 10

2-6-1- طراحی شبكه گمانه ها10

د- افقهای آبدار11

هـ- مناطق برشی.. 11

2-6-2- سیستم حفر گمانه ها12

2-6-3- ثبت نمودار گمانه. 13

2-7- مطالعات آب شناسی.. 14

2-7-1- آزمایش لوفران. 14

2-7-2- آزمایش لوژن. 15

2-8- حفر گمانه های افقی.. 16

2-9- حفر گالری های اكتشافی.. 17

2-10- آزمایشهای برجا17

2-10-1- آزمایش بارگذاری صفحه ای.. 18

2-10-2- آزمایش جك تخت.. 19

2-10-3- آزمایش مغزه گیری مجدد. 20

2-11- مطالعات آزمایشگاهی.. 20

2-12- ارزیابی ساختگاه تونل.. 21

2-12-1- مشخصات سنگ… 22

2-12-2- خاك.. 22

2-12-3- آب زیرزمینی.. 22

2-13- بهسازی و آماده سازی زمین.. 22

2-13-1- بهسازی زمینهایخاكی.. 22

الف- استفاده از هوای فشرده23

ب- پیش زهكشی.. 23

ج- تزریق دوغاب.. 23

د- یخبندان. 23

2-13-2- بهسازی زمینهای سنگی.. 23

2-14- هزینه های نسبی مطالعه ساختگاه تونل.. 24

فصل سوم. 25

طراحی تونل.. 25

3-1- آشنایی.. 25

3-2- شكل و ابعاد مقطع تونل.. 25

3-2-1- تونلهای معادن. 25

شكل 3- 1. 25

3-2-2- تونلهای راه26

شكل 3- 2. 27

3-2-3- تونلهای راه آهن.. 27

الف- مقطع دایره27

ب- مقطع چهارگوش… 27

ج- مقطع D.. 28

د- مقطع نعل اسبی.. 28

شکل 3- 3. 28

3-2-4- تونلهای مترو28

3-2-5- تونلهای آبرسانی.. 29

شكل 3- 6. 30

فصل چهارم. 31

تجهیز كارگاه31

4-1- آشنایی.. 31

4-2- احداث جاده دسترسی.. 31

4-3- تسطیح محل دهانه تونل.. 32

4-4- احداث ترانشه جلو تونل.. 32

4-5- احداث ایستگاههای نقشه برداری.. 32

4-6- احداث اطاقك نگهبانی دهانه تونل.. 33

4-7- احداث تأسیسات صنعتی مورد نیاز33

4-7-1- كمپرسورخانه. 33

4-7-2- نیروگاه برق. 33

4-7-3- چراغخانه. 33

4-7-4- مخزن آب.. 33

4-8- احداث تأسیسات اداری و رفاهی.. 34

4-9- انبار مواد منفجره34

4-10- برنامه ریزی عملیات حفر تونل.. 34

فصل پنجم. 35

حفر تونل به وسیله ماشینهای بازویی.. 35

6-1- آشنایی.. 35

شكل 5- 1. 36

5-2- اجزای دستگاه36

5-2-1- بدنه. 36

5-2-2- موتور36

5-2-3- بازو36

5-2-4- سر مته. 37

الف- ماشین با برش شعاعی.. 37

شكل 5- 2. 37

ب- ماشین با برش عرضی.. 37

5-2-5- ناخنهای حفار39

5-2-6- سیستم بارگیری.. 39

5-3- مشخصات دستگاه41

5-4- شیوه حفاری به وسیله ماشین بازویی.. 42

5-4-1- حفاری به روش پودر كردن. 42

5-4-2- حفاری به روش تراشه كردن. 42

5-5- حفاری با استفاده از جت آب.. 43

5-6- قابلیت حفاری دستگاههای بازویی.. 45

5-7- انعطاف پذیری دستگاه برای حفر تونل در شرایط مختلف.. 45

5-8- مزایا و معایب دستگاههای بازویی.. 46

5-8-1- مزایا46

5-8-2- معایب.. 47

فصل ششم. 48

حفر تونل به وسیله ماشینهای تمام مقطع. 48

6-1- آشنایی.. 48

6-2- قسمتهای مختلف ماشین.. 48

6-2-3- ابزار برش… 50

الف- ابزار برش برای ماشینهای مخصوص زمینهای نرم. 52

ب- ابزار برش برای ماشینهای حفر سنگ… 52

6-2-4- آرایه های ابزار برش در صفحه حفار54

الف- ابزار برش مركزی.. 54

ب- ابزار برش میانی.. 54

ج- ابزار برش محیطی.. 54

6-2-5- چنگ زنها55

6-2-6- جكهای رانش صفحه حفار56

6-2-7- سیستم بارگیری و تخلیه مواد حفر شده57

6-2-8- بازوی نصاب.. 58

6-3- نحوه كار ماشین.. 58

6-3-1- عمل حفر. 58

الف- مرحله اول- استقرار دستگاه59

ب- مرحله دوم- انجام چرخه حفاری.. 59

ج- مرحله سوم- استقرار مجدد دستگاه60

د- مرحله چهارم – جلو رفتن ماشین.. 60

6-3-2- تخلیه مواد. 60

6-4- مكانیسم حفاری با ماشین.. 61

6-4-1- مبانی تئوری.. 61

6-5- عملكرد ماشین در سنگهای سخت.. 62

6-6- كاربرد ماشین در تونلهای كوچك… 64

6-7- داده های زمین شناختی لازم برای انتخاب ماشین.. 64

6-8- كنترل مسیر ماشین.. 65

منابع و مأخذ 67