بررسی مشکلات حفاری تونل قطعه R4- Q4 متروی تهران در اثر تغییر ماهیت زمین از محیط خاکی به محیط سنگی

کلاهدوز در شرق تهران قرار دارد. حفاری تونل مذکور با استفاده از یک دستگاه TBM ساخت شرکت زوکور انجام گردید. طبق برنامه زمانبندی پیش بینی شده پیشرفت فیزیکی حفاری تونل به میزان حدود 70 متر در ماه بوده که در حین اجرا با ارائه تمهیداتی پیشرفت فیزیکی به حدود 92 متر در ماه رسید. پس از احداث حدود 528 متر از تونل، سینه کار حفاری از یک محیط خاکی پیش بینی شده در مطالعات زمین شناسی و ژئوتکنیکی ابتدا به یک محیط مختلط خاکی و سنگی و پس از طی مسیری کوتاه به یک محیط کاملاً سنگی تبدیل گردید. با شرایط فوق عملاً امکان حفاری با دستگاه TBM موجود در تونل وجود نداشت. جهت برون رفت از شرایط حادث شده پس ازبررسی جنس و مقاومت سنگ با استفاده از نمونه گیری از سینه کار تونل و انجام آزمایشات مکانیک سنگی و همچنین بررسی گستردگی و عمق سنگ با استفاده از آزمایشات ژئوفیزیکی از نوع GPR و اجرای گالری پیشرو، از بین آلترناتیوهای مختلف تعویض سیستم حفاری دستگاه TBM از حالت رودهدری به حالت درام کاتر و چکش هیدرولیکی بصورت ترکیبی و با استفاده از بازوی دو منظوره انتخاب گردید. در نهایت پس از طی مشکلات بسیار حین حفاری تونل و نصب پوشش نگهداری سگمنتی در شرایط فوق، حفاری تونل در مسیر سنگی مذکور با موفقیت به اتمام رسید. کلمات کلیدی: تونل، مترو، خاک، سنگ، دستگاه TBM ، مکانیک سنگ، ژئوفیزیک1 کلیات حفاری تونل قطعه R4- Q4 خط 4 متروی تهران واقع در حدفاصل خیابان ششم نیروی هوایی و میدان کلاهدوز در شرق تهران، با استفاده از یک دستگاه TBM ساخت شرکت زوکور انجام گردید. قطر حفاری با این دستگاه 15 / 9 متر، قطر بیرونی تونل 85 / 8 متر و قطر داخلی تونل 15 / 8 متر بود. سیستم حفار دستگاه زوکور ابتدا بصورت شاول با قابلیت چرخش 360 درجه بوده که همزمان با حفاری خاک، آن را به سمت نوار نقاله نیز هدایت می کرد. در حین عملیات حفاری قسمتی از خطوط ( 1 ) و ( 2 ) متروی تهران به علت مشکلات بوجود آمده جهت تعمیر و نگهداری شاول و همچنین بالا بودن زمان تعمیر آن، در حین عملیات مونتاژ برای استفاده مجدد در حفاری قطعه R4- Q4 خط 4 متروی تهران، سیستم حفاری بصورت رودهدر با بازوی تلسکوپی جایگزین سیستم قبلی گردید. این سیستم پس از حفاری دانشیار دانشکده مهندسی معدن- پردیس دانشکده های فنی - دانشگاه تهران 2 شرکت مهندسی خاور تونل چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران - اردیبهشت 1390 تهران - ایران بررسی مشکلات حفاری تونل قطعه R4- Q4 متروی تهران در اثر تغییر ماهیت زمین از محیط خاکی به محیط سنگی چکیده تونل قطعه R4- Q4 خط 4 متروی تهران واقع در حدفاصل خیابان ششم نیروی هوایی و میدان کلاهدوز در شرق تهران قرار دارد. حفاری تونل مذکور با استفاده از یک دستگاه TBM ساخت شرکت زوکور انجام گردید. طبق برنامه زمانبندی پیش بینی شده پیشرفت فیزیکی حفاری تونل به میزان حدود 70 متر در ماه بوده که در حین اجرا با ارائه تمهیداتی پیشرفت فیزیکی به حدود 92 متر در ماه رسید. پس از احداث حدود 528 متر از تونل، سینه کار حفاری از یک محیط خاکی پیش بینی شده در مطالعات زمین شناسی و ژئوتکنیکی ابتدا به یک محیط مختلط خاکی و سنگی و پس از طی مسیری کوتاه به یک محیط کاملاً سنگی تبدیل گردید. با شرایط فوق عملاً امکان حفاری با دستگاه TBM موجود در تونل وجود نداشت. جهت برون رفت از شرایط حادث شده پس از بررسی جنس و مقاومت سنگ با استفاده از نمونه گیری از سینه کار تونل و انجام آزمایشات مکانیک سنگی و همچنین بررسی گستردگی و عمق سنگ با استفاده از آزمایشات ژئوفیزیکی از نوع GPR و اجرای گالری پیشرو، از بین آلترناتیوهای مختلف تعویض سیستم حفاری دستگاه TBM از حالت رودهدری به حالت درام کاتر و چکش هیدرولیکی بصورت ترکیبی و با استفاده از بازوی دو منظوره انتخاب گردید. در نهایت پس از طی مشکلات بسیار حین حفاری تونل و نصب پوشش نگهداری سگمنتی در شرایط فوق، حفاری تونل در مسیر سنگی مذکور با موفقیت به اتمام رسید.

واژه های کلیدی:

تونل خط 4 متروی تهران، خاک و سنگ، دستگاه ژئوفیزیکیGPR

نویسندگان :

عباس مجدی ، مسعود ظهیری

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)