مطالعه عددی تاثیر درزه‌های سگمنتی و فشار تزریق بر رفتار پوشش سگمنتی تونل(مطالعه موردی: تونل انتقال آب سبزکوه)

چکیده: ماشین تونلزنی (TBM) کاربرد گسترده ای در حفر مکانیزه ی تونل های طویل در سنگ سخت دارد. در صورت انتخاب ماشین تونلزنی سپری، از سگمنت های پیش ساخته ی بتنی به عنوان پوشش دائمی تونل استفاده می شود. این نوع پوشش ذاتاً ناپیوسته بوده و فرض یکپارچگی آن جهت ساده سازی در مطالعات تحلیلی و عددی نمی تواند فرض کاملی باشد. پوشش سگمنتی، تحت بارهای مختلف وارده از سمت زمین، ماشین تونلزنی و فرایندهای مختلف تونل سازی (مانند تزریق) رفتار خاصی از خود نشان می دهد که متفاوت از پوشش یکپارچه (بدون درزه) است. در این مقاله رفتار پوشش سگمنتی تونل انتقال آب سبزگوه با تخصیص مقادیر سختی نرمال و برشی برای درزه های طولی و عرضی مابین سگمنت ها تحلیل و با حالت پوشش یکپارچه مقایسه شده است. همچنین تاثیر فشار دوغاب تماسی مابین سنگ و سگمنت ها بر رفتار پوشش سگمنت تونل بررسی شده است. طبق نتایج به دست آمده از مدلسازی عددی انجام شده در این مقاله توسط روش تفاضل محدود و تحت باریکنواخت تزریق، بیشینه نیروهای داخلی در موقعیت درزه های سگمنتی رخ می دهد. همچنین با افزایش فشار تزریق، نیروی محوری و ممان خمشی در درزه های سگمنتی کاهش می یابد. علاوه بر این، افزایش فشار تزریق می تواند موجب افزایش جابجایی ها در پوشش سگمنتی شود. در واقعیت، چنانچه مقدار این جابجایی ها از مقدار جابجایی مجاز بیشتر باشد امکان ترک خوردن سگمنت ها و یا پله شدگی بین آن ها وجود دارد.