مدلسازی تاثیر پارامترهای توده سنگ بر بهره وری ماشین های حفاری تمام مقطع در سنگ سخت

امروزه به طور گستردهای از ماشینهای حفاری تمام مقطع تونل در پروژههای تونل سازی استفاده میشود. پیشبینی نرخ پیشروی tbm یک امر مهم در تخمین هزینههای یک پروژه مکانیزه است. ضریب بهرهوری تاثیر به سزایی در نرخ پیشروی tbm دارد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر پارامترهای تودهسنگ و شرایط نامناسب زمینشناسی در حفاری مکانیزه میباشد. برای این منظور ابتدا شرایط نامساعد تودهسنگ و نحوه تاثیر آنها بر عملیات تونلسازی مورد بررسی قرار گرفته و سپس یک پایگاه دادهای در دو سطح با استفاده از دادههای تونل انتقال آب کرج (قطعه یک و دو) و تونل انتقال آب قمرود (قطعات 3 و 4) تشکیل داده شده است. تاثیر شرایط تودهسنگ بر توقفات tbm با استفاده از روشهای آماری، سیستمهای مهندسی سنگ (res) و فازی مدلسازی شده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است. در مدلسازی آماری از rmr و در مدلسازی فازی و resاز پارامترهای تودهسنگ شامل شرایط پایداری، وضعیت درزهها، آب زیرزمینی و عوامل موثری مانند وجود رس، سایندگی تودهسنگ، وجود گازهای سمی و شرایط لهیدگی استفاده شده است. تحلیل رگرسیون توابع مختلف نشان داد که قویترین رابطه بین توقفات مربوط به شرایط تودهسنگ بر حسب ساعت بر متر و rmr به صورت یک رابطه درجه 2 با ضریب همبستگی آن 62/0 میباشد. مدلسازی این توقفات با استفاده ازترکیب سیستمهای مهندسی سنگ و تحلیل رگرسیون نیز بیانگر یک رابطه درجه 2 با ضریب رگرسیون 85/ و مدلسازی فازی رابطه این توقفات با پارامترهای تودهسنگ را ضریب همبستگی 97/0 نشان داد. با توجه به بررسیهای انجام شده و نتایج حاصل از آنها، پیشنهاد شده استبا ثبت دقیق اطلاعات زمینشناسی و عملکرد tbm،تهیه پایگاه دادههایی از توقفات دستگاه حفاری مربوط به زمین و عملیات اجرایی و همچنین شرایط زمینشناسی و پارامترهای تودهسنگ درونگیر تونل میتواند زمینه بررسی و ارائه مدل جامعتری از توقفات را با توجه به اندرکنش شرایط زمین و دستگاه حفاری فراهم سازد. با استفاده از این پایگاه دادهای میتوان طبقهبندی سیستمهای طبقهبندی تودهسنگ موجود را به منظور کاربرد در پیشبینی توقفات tbm اصلاح نمود.