مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی
سال:1395 | دوره:5 | شماره:2 |تعداد مقالات:6

شبیه سازی جریان سیال درون تونل روشی مناسب برای مطالعه و بررسی پراکنش آلاینده ها و ارزیابی راندمان تهویه تونل می باشد. در این پژوهش به بررسی تونل خط تهران – تبریز که دارای طول 8 کیلومتر است و از آن لکوموتیو ER24PC عبور می کند، پرداخته می شود. این تونل به دلیل طویل بودن و عبور قطارهای دیزل و لزوم خروج گازهای حاصل از احتراق موتور دیزل، تامین هوای تازه برای مسافران و تامین دمای مناسب برای سیستم موتور و کندانسورهای تهویه قطار حائز اهمیت است. در تحلیل عددی از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. براساس استاندارد آلایندگیEU III A مقادیر محصولات احتراقی خروجی از لکوموتیو به دست آمده و در جعبه ابزار، جزء انتقالی نسبت مولار آلاینده های خروجی از لکوموتیو ER24PC در نرم افزار وارد شده است. در حالت بحرانی دو قطار در این شبیه سازی درنظر گرفته شده است که با سرعت 50km/h با استفاده از مش دینامیکی و واردکردن کد حرکتی UDF، در دو خط به سوی یکدیگر حرکت می کنند. شبیه سازی با مدل آزمایشگاهی گزارش شده در مقالات تایید شده و عملکرد سیستم تهویه و حرکت قطار در پخش آلاینده ها و توزیع دما در طول تونل بررسی شده است.

یکی از مشکلاتی که در تونل های بین پهنه ای در روش جبهه کار بلند مکانیزه به وقوع می پیوندد، مساله مچاله شوندگی تونل ها و به طور ویژه بالازدگی کف این تونل ها به دلیل توزیع تنش های القایی ناشی از استخراج پهنه ها است. سیستم نگهداری این تونل ها در اثر فشار تورمی که به سیستم نگهداری وارد می شود، دچار خسارت های شدیدی می شوند. معدن زغال سنگ پروده طبس که به روش مکانیزه در حال استخراج است، با مشکلات ناشی از پدیده بالازدگی در کف تونل های باربری دنباله لایه مواجه است، بگونه ای که در برخی نقاط، مقدار بالازدگی کف تونل بعد از استخراج زغال سنگ در منطقه مورد نظر و در اثر پیشروی جبهه کار به حدود 1.4 متر می ر سد. هدف از انجام این پژوهش، مدل سازی عددی سه بعدی پدیده بالاآمدگی کف تونل و طراحی مجدد سیستم نگهداری تونل باربری پهنه شرقی شماره 2 معدن پروده یک طبس (E2M.G) است. ابزار مورد استفاده مدل سازی عددی با نرم افزار FLAC3D است. بدین منظور مقدار بالازدگی کف و اثر پیشروی جبهه کار بر روی این پدیده با استفاده از نرم افزار مذکور بررسی شده است. نتایج حاصل از مدل سازی عددی نشان می دهد که مقدار بالازدگی در نقطه شاهد کف تونل بدون در نظر گرفتن اثر پیشروی جبهه کار 45 سانتیمتر و زمانی که جبهه کار در فاصله 5 متری نقطه شاهد است به 145 سانتیمتر می رسد. در نهایت با پیشنهاد سیستم نگهداری از نوع قاب فولادی 180 IPB همراه با حفر کف تونل به شکل قوسی با عمق 40 سانتیمتر و نصب 8 عدد پیچ سنگ در کف، مقدار آماس کف در 5 متری جبهه کار به کمتر از 20 سانتیمتر کاهش یافته است.

برآورد دقیق نیروهای برشی وارد بر تیغه ها برای طراحی عوامل عملیاتی TBM مثل نیروی پیشران و گشتاور بسیار مهم است. برای انجام این کار، ابتدا نیروهای برشی وارد بر یک دیسک منفرد و همچنین عملکرد آن برای یک سنگ خاص با انجام آزمون های برش سنگ تعیین می شود. سپس نتایج آن برای استفاده و طراحی TBM در همان نوع سنگ تعمیم داده می شود. با توجه به عدم امکان انجام آزمون های برش خطی بزرگ مقیاس در کشور، در این تحقیق آزمون برش خطی با استفاده از روش عددی شبیه سازی شد. ابتدا نیروهای وارد بر یک دیسک سالم از نوع مقطع ثابت و همچنین انرژی ویژه برش با استفاده از کد المان محدود ABAQUS تخمین زده شد و برای صحت سنجی، نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی آزمون برش خطی مقایسه شد. مقایسه نیروها و انرژی ویژه برش حاصل از شبیه سازی عددی با آزمون های برش خطی واقعی تطابق بسیار خوبی را نشان داد. مقایسه نتایج نشان داد که نیروهای برش حاصل از شبیه سازی، انحراف حداکثر 15 و 21 درصدی به ترتیب برای نیروی قائم و نیروی غلتشی نسبت به میانگین نیروها در کار آزمایشگاهی دارد.

با گسترش روزافزون جمعیت شهری، ساخت و توسعه ی زیرساخت های شهری بیش از پیش ضرورت می یابد. توسعه ی ساخت تونل های مترو در محیط های شهری همواره با محدودیت ها و مشکلات جدیدی روبرو بوده است. یکی از مشکلاتی که در این تحقیق به آن پرداخته شده، تقاطع خطوط مترو با خطوط ریلی راه آهن است. هدف از این تحقیق، ارائه ی روشی مناسب جهت احداث بخشی از تونل خط 3 متروی تهران در عبور از زیر خطوط راه آهن سراسری تهران-اهواز می باشد. در طراحی اولیه، احداث این بخش از تونل به روش کند و پوش طراحی شده بود که با در نظر گرفتن مزایای فنی در اجرا و کاهش هزینه ها، روش پوش و کند برای اجرای طرح پیشنهاد شد. برای تحلیل پایداری این بخش از تونل، بار دینامیکی حاصل در اثر حرکت قطار شبیه سازی شده و تابع بار دینامیکی این حرکت بدست آمده است. این تابع توسط نرم افزار FLAC 3D بر روی مدل عددی ساخته شده از تونل اعمال شده است. سپس نتایج بدست آمده از مدل سازی با دو روش تحلیلی مقایسه شد تا وضعیت پایداری تونل با استفاده از پارامترهای سرعت حرکت قطار، وزن واگن، تعداد واگن و میرایی محیط در بحرانی ترین شرایط تعیین شود. تحلیل های انجام شده در این مقاله نشان می دهد که پایداری تونل در وضعیت مناسبی قرار دارد.

روانگرایی یکی از پیچیده ترین و مخرب ترین پدیده هایی است که حین زلزله اتفاق افتاده و سبب آسیب و یا تخریب سازه های مختلف می شود. نهشته های دانه ای سست و اشباع در مناطق زلزله خیز، مستعد این پدیده هستند هر چند پدیده روانگرایی و تاثیر آن بر سازه های سطحی به کرات مورد مطالعه قرار گرفته، اما تاثیر آن بر سازه های زیرزمینی کمتر مورد توجه بوده است. همچنین با توجه به گسترش فضاهای زیر زمینی مانند مترو و تونل های ماشین رو در کشورهای رو به توسعه مانند ایران و قرار گرفتن کشور در منطقه ای با لرزه خیزی بالا ضرورت مطالعه در این زمینه آشکار می شود. در این پژوهش پتانسیل روانگرایی در قطعه شرقی- غربی خط 7 متروی تهران مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور سهولت در بررسی ها این قطعه از تونل به 6 بخش تقسیم شده است و هر بخش بطور مجزا مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این پژوهش از سه روش که بر پایه عدد SPT هستند استفاده شده است که عبارتند از روش سید، روش جدید ونکوور و روش متوسط که میانگینی از چند روش ارزیابی است. سپس پتانسیل روانگرایی بر پایه سرعت امواج برشی در خاک مورد ارزیابی قرار گرفته است و در نهایت یک مقطع از تونل با استفاده از نرم افزار المان محدود Plaxis مدلسازی و تحلیل شده است. در پایان مقادیر بدست آمده از این روش ها با هم مقایسه شده است.

هدف از این پژوهش بدست آوردن الزامات پدافندغیرعامل در طراحی ایستگاه مترو می باشد. روش تحقیق در این پژوهش توصیفی- تحلیلی است و تکنیک مورد استفاده در آن دلفی است. جامعه آماری تحقیق شامل کلیه متخصصان حوزه پدافند و معماری است که از آنها 12 نفر به عنوان نمونه انتخاب گردیدند. نتایج تحقیق حاکی از آن است که در میان الزامات معمارانه پیشنهادی پدافند غیرعامل دومنظوره نمودن ایستگاه مترو به جهت استفاده پناهگاهی در زمان بحران با مقدار میانگین4.91 اولین امتیاز را از آن خود نموده است. استفاده از خم های مناسب با رعایت اصول مهندسی (خم های90 درجه) با مقدار اهمیت دوم، و وجود شبکه ارتباطی و مخابراتی مستقل و اضطراری برای ارتباط با محیط بیرون با مقدار میانگین 4.11 به عنوان اولویت های آخر این الزامات محسوب می گردند.