ارزیابی فنی روش حفاری natm در تونل ها و مقایسه آن با روش کند و پوش- مطالعه موردی: تونل راه آهن تهران-تبریز

هایی است که در مورد روش های حفاری آن انجام گرفته است. روش های مختلفی به منظور حفر و احداث تونل ها اعم از تونل های شبکه مترو، راه آهن، انتقال آب، صنعتی، معدنی و غیره وجود دارد. این روش ها به دو دسته کلی حفاری سنتی و مکانیزه طبقه بندی می شوند. حفاری سنتی در نواحی شهری عمدتا شامل روش های کند و پوش (cut & cover)، پوش و کند (cover & cut) و روش جدید حفاری اتریشی (natm) می باشد. مورد مطالعاتی مورد نظر در این طرح تونل راه آهن تهران- تبریز می باشد. این تونل در منطقه 17 تهران به روش پوش و کند در حال کار است. عرض هر تونل 11 متر و ارتفاع هرکدام 7/7 متر می باشد. بررسی های اولیه نشان می دهد که این تونل می تواند به روش natm نیز ادامه پیدا کند. از ویژگی های قطعه مورد بررسی، تونل بزرگ مقطع با روباره کم عمق شهری می-باشد. همچنین امکان حفاری مکانیزه به دلیل طول کم در این محل وجود ندارد. لذا این موضوع مشکلات و بحث هایی را در زمینه انتخاب روش حفاری مناسب برای کارفرما ایجاد کرده است. در این طرح با توجه به محدودیت های موجود تونلسازی در نواحی شهری، ابتدا به امکان سنجی حفر تونل به روش natm و نیز مدلسازی عددی این روش با استفاده از روش عددی تفاضل محدود و نرم افزار تحلیل عددی flac 3d پرداخته شده و نیز تحلیل حساسیت پارامتری بر روی تاثیر ترتیب حفاری و نگهداری، میزان گام پیشروی و نیز وجود و یا عدم وجود نگهداری مناسب بر روی این امکان پذیری پرداخته شده و سپس نتایج بدست آمده با طراحی های روش پوش و کند مقایسه و در نهایت روش مناسب حفر تونل بهمراه سیستم نگهداری مناسب در این قطعه ارائه شده است. این طرح پیشنهادی شامل یک تونل دوقلوی natm با دهانه 13 متر و ارتفاع 9 متر و سطح مقطع 109 متر مربع، تحت روباره 6 متر بوده که عرض ستون بین دو تونل 2 متر می باشد و در سطح زمین نیز ساختمان و یا تاسیساتی وجود ندارد. با توجه به مدلسازی های انجام گرفته از دو تونل natm پیشنهادی و پوش و کند با کمک نرم افزار flac 3d، طرح natm پیشنهادی از نظر میزان نشست ایجاد شده در سطح زمین و نیز نواحی تنش ایجاد شده، مناسبتر و بهینه تر بوده و بعنوان جایگزین روش اجرایی پوش و کند در این ناحیه بحرانی معرفی شده است.