Search

Browse

• Communities
• Authors
• Year
• Titles
• Subjects

My Space

• Login

Μοντέλα όρυξης υπογείων έργων με μηχανήματα ολομετώπου καισημειακής κοπής

Xiroudakis Georgios

Full record

---

Summary

To αντικείμενο της παρούσης Διδακτορικής Διατριβής (ΔΔ) είναι η δημιουργίακαι επαλήθευση με πραγματικά δεδομένα ενός γρήγορου αλγόριθμου (μοντέλου)υπολογισμού στο χώρο και στο χρόνο της ειδικής ενέργειας κοπής (ενέργεια ανάμονάδα όγκου εξορυσσόμενου γεωϋλικού) μηχανημάτων μηχανικής όρυξης υπογείων έργων (στοές, κεκλιμένα, σήραγγες κ.λπ.) όπως είναι το ευέλικτο ερπυστριοφόρο μηχάνημα σημειακής κοπής (Roadheader, RH) και το μηχάνημα ολομέτωπης κοπής (Tunnel Boring Machine, TBM). Εφόσον η ταχύτητα διάτρησης (penetration rate) των υπογείων μετώπων για δεδομένο μηχάνημα δεδομένης ισχύος, είναι αντιστρόφως ανάλογη της ειδικής ενέργειας κοπής, τότε καθίσταται φανερό ότι ένα τέτοιο μοντέλο θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την πρόβλεψη της απόδοσης του μηχανήματος κατά την λειτουργία του. Αφού επιτευχθεί αυτός ο στόχος, τότε η ειδική ενέργεια που υπολογίζεται από καταγραφές των μηχανημάτων αυτών κατά τη λειτουργία των, μπορεί να μετατραπεί σε παραμέτρους αντοχής της εδαφοβραχόμαζας με βάσηκατάλληλη μαθηματική-μηχανική θεωρία που θα αναπτυχθεί για το σκοπό αυτό. Εν συνεχεία αυτές οι ποσοτικές εκτιμήσεις της αντοχής των ανομοιογενών γεωλογικών σχηματισμών μπορούν να παρεμβληθούν σε όλο το τριδιάστατο «γεωλογικό μοντέλο» με κατάλληλο γεωστατιστικό αλγόριθμο και σε συνδυασμό με μετρήσεις αντοχής σε πυρήνες δειγματοληπτικών γεωτρήσεων που έχουν γίνει από πριν, να βελτιωθεί το «γεωτεχνικό μοντέλο» (ground model) κατά την προχώρηση μιας σήραγγας ή στοάς. Οι θεωρίες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του αναλυτικού μοντέλου υπολογισμού της ειδικής ενέργειας στο χώρο και στο χρόνο των ειδικών εκσκαπτικών μηχανημάτων RH και TBM είναι οι εξής:(i) To Άνω Οριακό Θεώρημα και η θεωρία των γραμμών ολίσθησης (sliplines) της Θεωρίας Ιδεατής Πλαστικότητας (για εδαφικά, ημι-βραχώδη ήβραχώδη γεωϋλικά),(ii) η Θραυστομηχανική με κατάλληλο κριτήριο θραύσης μικτού τύπου(προκειμένου για ψαθυρά πετρώματα) σε συνδυασμό με αριθμητικήμέθοδο των συνοριακών στοιχείων με ειδικά στοιχεία, και(iii) η Γεωστατιστική θεωρία παρεμβολής χωρικών δεδομένων.Η επαλήθευση του ολοκληρωμένου υπολογιστικού μοντέλου έγινε μεεπεξεργασία πραγματικών καταγραφών (logs) τέτοιων μηχανημάτων κατά τηνδιάνοιξη τεσσάρων σηράγγων:(1) Τμήμα της γραμμής 9 του μετρό της Βαρκελώνης (Ισπανία) πλησίον τουσταθμού Mas Blau εντός χαλαρών εδαφών με την χρήση μηχανήματοςολομέτωπου κοπής του τύπου εξισορρόπησης των γεωστατικών πιέσεων(ΕPB).(2) Των διδύμων σηράγγων στο Χονγκ-Κονγκ (Κίνα) με μικτού τύπουμηχάνημα ολομέτωπης κοπής (convertible ΤΒΜ) σε πετρώματα καιχαλαρά εδάφη.(3) Της οδικής σήραγγας του Μόντρεαλ (Καναδάς) που διανοίχτηκε μεμηχάνημα σημειακής κοπής RH σε πετρώματα, και(4) τη σήραγγα του Μπιλμπάο (Ισπανία) επίσης με RH.Τα δεδομένα των ανωτέρω καταγραφών προήλθαν από τις εταιρείες κατασκευήςσηράγγων BOUYGUES (ΒYTP), Paris, France και Gestió d´Infraestructures, S. A. ISA (GISA), και κατασκευής μηχανημάτων RH (Sandvik Mining and ConstructionG.m.b.H., Austria) και μηχανημάτων TBM (Herrenknecht AG, Germany). Για τηνπαρεμβολή των μηχανικών ιδιοτήτων των πετρωμάτων/εδαφών στην περιοχή γύρω και κατά μήκος της σήραγγας κατασκευάστηκαν τριδιάστατα διακριτοποιημένα με πεπερασμένα στοιχεία, γεωλογικά μοντέλα από το Τμήμα Γεωλογίας - Τομέας Δυναμικής Τεκτονικής και Εφαρμοσμένης Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Αθηνών.

Available Files

Services