مطالعه عددی تأثیر پارامترهای اساسی در نشست سطح زمین طی عملیات لوله‌رانی
تکنیک لوله‌رانی یک راه‌کار علمی، اقتصادی و زیست‌محیطی برای ساخت تأسیسات زیرزمینی به شمار می‌رود که نقش اساسی در اجرای پروژه‌ها دارد. در این روش هم‌زمان با انجام عملیات حفاری توسط سپر، رانش لوله‌ها با استفاده از جک‌های هیدرولیکی صورت می‌پذیرد. تغییر شکل زمین در طول عملیات لوله‌رانی از اساسی‌ترین...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Yazd University
2023-09-01
|
| Series: | Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://anm.yazd.ac.ir/article_2784_ccfebcbf6434048b1b3a9884cdf5e22b.pdf |
| _version_ | 1797404990051975168 |
|---|---|
| author | رضا محمد پور احسان طاهری |
| author_facet | رضا محمد پور احسان طاهری |
| author_sort | رضا محمد پور |
| collection | DOAJ |
| description | تکنیک لوله‌رانی یک راه‌کار علمی، اقتصادی و زیست‌محیطی برای ساخت تأسیسات زیرزمینی به شمار می‌رود که نقش اساسی در اجرای پروژه‌ها دارد. در این روش هم‌زمان با انجام عملیات حفاری توسط سپر، رانش لوله‌ها با استفاده از جک‌های هیدرولیکی صورت می‌پذیرد. تغییر شکل زمین در طول عملیات لوله‌رانی از اساسی‌ترین چالش‌هایی است که تحلیل آن برای اهداف ایمنی و طراحی پروژه امری لازم و ضروری است. پارامترهای متعددی وجود دارد که در الگوی تغییر شکل زمین طی عملیات لوله‌رانی تأثیر می‌گذارد. تأثیر هر یک از پارامترها و میزان حساسیت آن‌ها بایستی مشخص گردد تا با طراحی مناسب بتوان تغییر شکل زمین را کنترل کرد. بررسی الگوی جابجایی در زمین لایه‌ای و بر اساس شبیه‌سازی عددی اجزاء محدود و درنهایت تحلیل حساسیت آن‌ها موضوعی است که مطالعات محدودی در این زمینه انجام شده است. در این مطالعه، جزئیات مدل‌سازی ازجمله مخروطی بودن سپر حفاری، راندمان افزایشی فشار تزریق دوغاب و فشار صفحه حفاری در نظر گرفته شده است تا نزدیک به حالت واقعی بوده باشد. مقادیر جابجایی در سطح زمین و تاج خط لوله مورد تجزیه‌وتحلیل قرار می‌گیرد. شبیه‌سازی عددی با استفاده از نرم‌افزار عددی اجزاء محدود پلکسیس و با در نظر گرفتن مطالعه موردی انجام گرفته است. نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی با نتایج به‌دست‌آمده از مطالعات میدانی و تحلیلی کالیبره شده و در ادامه تأثیر هر یک از پارامترها در الگوی تغییر شکل زمین و نیز تخمین میزان برآمدگی‌ها و محل دقیق آن‌ها موردبررسی قرار گرفت. در گام بعد رابطه هر یک از پارامترها با نشست سطح زمین برآورد شده و درنهایت تأثیر هر یک از عوامل مختلف با استفاده از تحلیل حساسیت سنجیده شد و شاخص حساسیت هرکدام مشخص گردید. نتایج نشان می‌دهد حساس‌ترین عامل نسبت به نشست سطح زمین قطر فضای حفاری و کم‌اهمیت‌ترین عامل فشار صفحه حفاری است. بیشترین نشست در قسمت انتهایی سپر حفاری به دلیل مخروطی بودن سپر و اجازه ترخیص تنش اتفاق می‌افتد. درنهایت با توجه به نتایج مشخص گردید که رابطه بین زاویه اصطکاک داخلی و مدول کشسان با نشست سطح زمین به‌صورت خطی اما غیرمستقیم است. روابط سایر پارامترها نیز به‌صورت غیرخطی ارزیابی شد. |
| first_indexed | 2024-03-09T03:03:07Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-9c37802d4ba64e5c96ba0e16151ac01c |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2251-6565 2676-6795 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-03-09T03:03:07Z |
| publishDate | 2023-09-01 |
| publisher | Yazd University |
| record_format | Article |
| series | Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering |
| spelling | doaj.art-9c37802d4ba64e5c96ba0e16151ac01c2023-12-04T09:20:29ZengYazd UniversityAnalytical and Numerical Methods in Mining Engineering2251-65652676-67952023-09-011336152910.22034/anm.2022.27842784مطالعه عددی تأثیر پارامترهای اساسی در نشست سطح زمین طی عملیات لوله‌رانیرضا محمد پور0احسان طاهری1گروه مکانیک سنگ، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانگروه مکانیک سنگ، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانتکنیک لوله‌رانی یک راه‌کار علمی، اقتصادی و زیست‌محیطی برای ساخت تأسیسات زیرزمینی به شمار می‌رود که نقش اساسی در اجرای پروژه‌ها دارد. در این روش هم‌زمان با انجام عملیات حفاری توسط سپر، رانش لوله‌ها با استفاده از جک‌های هیدرولیکی صورت می‌پذیرد. تغییر شکل زمین در طول عملیات لوله‌رانی از اساسی‌ترین چالش‌هایی است که تحلیل آن برای اهداف ایمنی و طراحی پروژه امری لازم و ضروری است. پارامترهای متعددی وجود دارد که در الگوی تغییر شکل زمین طی عملیات لوله‌رانی تأثیر می‌گذارد. تأثیر هر یک از پارامترها و میزان حساسیت آن‌ها بایستی مشخص گردد تا با طراحی مناسب بتوان تغییر شکل زمین را کنترل کرد. بررسی الگوی جابجایی در زمین لایه‌ای و بر اساس شبیه‌سازی عددی اجزاء محدود و درنهایت تحلیل حساسیت آن‌ها موضوعی است که مطالعات محدودی در این زمینه انجام شده است. در این مطالعه، جزئیات مدل‌سازی ازجمله مخروطی بودن سپر حفاری، راندمان افزایشی فشار تزریق دوغاب و فشار صفحه حفاری در نظر گرفته شده است تا نزدیک به حالت واقعی بوده باشد. مقادیر جابجایی در سطح زمین و تاج خط لوله مورد تجزیه‌وتحلیل قرار می‌گیرد. شبیه‌سازی عددی با استفاده از نرم‌افزار عددی اجزاء محدود پلکسیس و با در نظر گرفتن مطالعه موردی انجام گرفته است. نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی با نتایج به‌دست‌آمده از مطالعات میدانی و تحلیلی کالیبره شده و در ادامه تأثیر هر یک از پارامترها در الگوی تغییر شکل زمین و نیز تخمین میزان برآمدگی‌ها و محل دقیق آن‌ها موردبررسی قرار گرفت. در گام بعد رابطه هر یک از پارامترها با نشست سطح زمین برآورد شده و درنهایت تأثیر هر یک از عوامل مختلف با استفاده از تحلیل حساسیت سنجیده شد و شاخص حساسیت هرکدام مشخص گردید. نتایج نشان می‌دهد حساس‌ترین عامل نسبت به نشست سطح زمین قطر فضای حفاری و کم‌اهمیت‌ترین عامل فشار صفحه حفاری است. بیشترین نشست در قسمت انتهایی سپر حفاری به دلیل مخروطی بودن سپر و اجازه ترخیص تنش اتفاق می‌افتد. درنهایت با توجه به نتایج مشخص گردید که رابطه بین زاویه اصطکاک داخلی و مدول کشسان با نشست سطح زمین به‌صورت خطی اما غیرمستقیم است. روابط سایر پارامترها نیز به‌صورت غیرخطی ارزیابی شد.https://anm.yazd.ac.ir/article_2784_ccfebcbf6434048b1b3a9884cdf5e22b.pdfلوله‌رانیمدل‌سازی عددیتغییر شکل زمینتحلیل حساسیت |
| spellingShingle | رضا محمد پور احسان طاهری مطالعه عددی تأثیر پارامترهای اساسی در نشست سطح زمین طی عملیات لوله‌رانی Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering لوله‌رانی مدل‌سازی عددی تغییر شکل زمین تحلیل حساسیت |
| title | مطالعه عددی تأثیر پارامترهای اساسی در نشست سطح زمین طی عملیات لوله‌رانی |
| title_full | مطالعه عددی تأثیر پارامترهای اساسی در نشست سطح زمین طی عملیات لوله‌رانی |
| title_fullStr | مطالعه عددی تأثیر پارامترهای اساسی در نشست سطح زمین طی عملیات لوله‌رانی |
| title_full_unstemmed | مطالعه عددی تأثیر پارامترهای اساسی در نشست سطح زمین طی عملیات لوله‌رانی |
| title_short | مطالعه عددی تأثیر پارامترهای اساسی در نشست سطح زمین طی عملیات لوله‌رانی |
| title_sort | مطالعه عددی تأثیر پارامترهای اساسی در نشست سطح زمین طی عملیات لوله‌رانی |
| topic | لوله‌رانی مدل‌سازی عددی تغییر شکل زمین تحلیل حساسیت |
| url | https://anm.yazd.ac.ir/article_2784_ccfebcbf6434048b1b3a9884cdf5e22b.pdf |
| work_keys_str_mv | AT rḍạmḥmdpwr mṭạlʿhʿddytạtẖyrpạrạmtrhạyạsạsydrnsẖstsṭḥzmynṭyʿmlyạtlwlhrạny AT ạḥsạnṭạhry mṭạlʿhʿddytạtẖyrpạrạmtrhạyạsạsydrnsẖstsṭḥzmynṭyʿmlyạtlwlhrạny |