Evaluation of applicability of double shield tunnel boring machines (DS-TBM) in potentially squeezing grounds
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ROHOLA HASANPOUR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): BAHTİYAR ÜNVER
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Birçok projede çift kalkanlı TBM'lerin başarılı olarak kullanılmalarına rağmen, zayıf kayaçlarda yüksek gerilmelerden ve yer yakınsamalardan dolayı kalkan nedeniyle makine sıkışmaya maruz kalabilmektedir. Bu yüzden karmaşık jeolojik yapıya sahip ve özellikle sıkışan ortamlarda, çift kalkanlı TBM'lerin sıkışma olasılığı vardır ve birçok projede bu sıkışma kazı işleminin durdurulması veya yavaşlamasına neden olmaktadır. Makineyi bu durumdan kurtarmak için elle kazı gerekmektedir ve bu nedenle çift kalkanlı makinelerin uygulanabilirliğinin tartışılması söz konusu olabilmektedir. Sıkışan zeminlerde makinenin sıkışarak hareket ettirilememe olasılığını gerçekçi bir şekilde değerlendirmek için, kaya kütlesi ve kalkan, segment ve dolgu aralarındaki etkileşimi iyi derecede anlamak gerekmektedir. Bu çalışmada çift kalkanlı TBM'lerin performansını sıkışan ortamlarda değerlendirmek amacıyla, gerçekçi üç boyutlu sayısal benzetimler oluşturulmuştur. Kalkan sıkışmasının önlenmesi için sıkışan ortamlarda sayısal analizlerden yararlanarak uygun iyileştirme yöntemlerinin seçilmesi önerilmiştir. Ayrıca çift kalkanlı TBM'ler ile kazılan tünellerde makinenin ilerleme hızı etkisini araştırmak için zamana bağlı sünme analizleri gerçekleştirilmiştir. Buna ek olarak tünel çevresinde kaya ve kaplama arasındaki fazla kazı etkisi sıkışmayı önlemek amacıyla incelenmiştir. Analiz sonuçları tünel çevresinde beş adet referans noktasında incelenmiş olup ve tünel boyunca deformasyonlar ve temas basınçları diyagramlar üzerinde gösterilmiştir. Sıkışmaya maruz kalan kalkan üzerinde oluşan toplam temas basınçları hesaplanmıştır. Buna dayanarak sürtünme kuvvetleri belirlenmiş ve makinenin ilerlemesini sağlamak amacıyla sürtünme direncini yenebilecek itme kuvvetleri hesaplanmıştır. Çalışma sonuçları sıkışan ortamlarda çift kalkanlı makine ile açılan tüneller için sıkışma riskini değerlendirmiş olup ve olası sıkışmalara karşı iyileştirme yöntemlerini sunmaktadır.