مقایسه استفاده از بولت فولادی یا داول پلاستیکی در اتصالات طولی و شعاعی سگمنت‌ها (مطالعه موردی: پروژه تونل خط A متروی قم)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد؛ استخراج معدن، دانشگاه بین‌المللی قزوین

2 کارشناس ارشد؛ سازه دانشگاه فردوسی مشهد

3 استادیار؛ دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

مطالعه حاضر به بررسی و مقایسه کیفیت و سرعت نصب رینگ های سگمنتی در تونل مکانیزه با دو نوع مختلف اتصالات می پردازد. یکی از مشکلات متداول موجود در پروژه های تونل های مکانیزه، ایجاد فاصله و پله مابین سگمنت های با اتصالات بولتی و در نتیجه نفوذ آب به داخل تونل و ظاهر نامناسب می باشد. در تونل مکانیزه پروژه خط A متروی قم برای جبران این مشکلات، بهینه سازی هندسی در یکی از قالبهای سگمنتی جهت تبدیل آن از تیپ بولتی به داولی صورت گرفت و سپس سگمنت های تولیدی آن در تونل نصب گردید. بررسی های انجام شده بر روی سگمنتهای نصب شده نشان دهنده آن است که میزان رواداری و فاصله داری رینگها در تیپ داولی کاهش قابل توجهی داشت و میزان شکستگی در گوشه های رینگ های نصب شده نیز کاهش 75 درصدی نشان داد. همچنین متوسط سطح شکستگی کاهش 50 درصدی را نشان داده و متوسط زمان نصب رینگ در سگمنت های نوع داولی نیز حدود 11 درصد کاهش یافت. بررسی پارامترهای آماری کنترل کیفی نصب، نشان از بالا رفتن کیفیت کار در بخش های پله شدگی و بازشدگی و درنتیجه فشردگی گسکت ها جهت کاهش نفوذ آب، کاهش حجم و میزان شکستگی و بالتبع کاهش هزینه مصرف مواد ترمیمی و کاهش مدت زمان نصب گردید. در مجموع مطابق بررسی آماری در پروژه، تغییر استفاده از داول پلاستیکی به جای بولت های فولادی در سگمنت با توجه به هزینه خرید پایین تر و افزایش کیفیت کار در پروژه های تونل مکانیزه پیشنهاد می گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The comparison between steel bolts and plastic dowels in axial and radial segments, Case study: The tunnel of "A" Line in the Qom metro

نویسندگان [English]

  • E. Moeini 1
  • Seyyed M. Saberizadeh 2
  • E. Zamani Beydokhti 3
1 Qom Municipality Qom Urban Railway Organization
2 Qom Municipality Qom Urban Railway Organization
3 Department of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
چکیده [English]

The current study compares the quality and speed of installing the ring segments in TBM tunnels with two different connection types. The TBM tunnel of the “A” line in the Qom metro Project was selected. Two different types of segment rings with bolts and dowels were used with some modifications in casting bodies. Common deficiencies in TBM tunnels are the existence of the gap and uneven surface between two adjacent segments with bolted connections that lead to water penetration to the tunnel and inappropriate lining surfaces. To resolve these deficiencies, one segment casting was modified from bolted form to dowel form and then installed on the selected tunnel. Investigations on installed segments showed a significant decrease in gaps and uneven surfaces as well as the fracture segments. The fractures in segment edges and bodies decreased 75% and 50%, respectively. Also, the time of installation of the ring with dowels was 11% decreased. It finally showed the higher quality of installation that decreased the penetration, amount of repairing materials, the time of installation, and the cost. Finite element analysis was done to ensure desirable load carrying capacity and appropriate stress propagation between the devices and concrete segments. The results showed that the dowel connections had better behavior. Finally, the modification of steel bolted connection to plastic dowels is recommended in TBM tunnel projects.

کلیدواژه‌ها [English]

  • TBM Tunnel
  • Gap
  • misalignment
  • Steel bolt
  • Plastic-made dowel
  • Precast segment
Gruebl, F. (2006). Segmental rings (critical loads and damage prevention). International Symposium on Underground Excavation and Tunnelling, Bangkok, Thailand.
Harding, A., Chappell, M., & King, M. (2014). Myth and reality: bolts in modern concrete segmental tunnel linings. North American tunneling: 2014 proceedings. (pp. 66-75)
International Tunneling Association. (2000). Guidelines for the design of shield tunnel lining. Tunnelling and Underground Space Technology, 15(3), 303-331.
Johnson, M. (2003). Copenhagen Metro, Segmental Tunnel Lining Durability Strategy and the Supervision thereof. The World Tunnel Confrence, Amsterdam, Netherland.
Koyama, Y. (2003). Present status and technology of shield tunneling method in Japan. Tunnelling and Underground Space Technology, 18(2-3), 145-159.
Kramer, G., Gregor, T., Ghazi, M., & Herbert, C. (2003). Segment design for tunnelling productivity. The Rapid Excavation and Tunneling Conference Proceedings, San Francisco, California.
Nishikawa, K. (2003). Development of a prestressed and precast concrete segmental lining. Tunnelling and Underground Space Technology, 18(2-3), 243-251.
Sahel Consultant Engineers. (2016). Qualitative report on the installation of new mold segments in mechanized tunnels. Retrieved from Tehran, Iran (in persian)