این تحقیق کامل بصورت Word و با موضوع عملکرد دستگاه های حفاری انجام گرفته است.تحقیق برای مهندسی عمران مناسب است و در 60 صفحه می باشد. می توانید این تحقیق را بصورت کامل و آماده تحویل از پایین همین صفحه دانلود نمایید.

با پيشرفت علم و پيشرفت در ساخت ماشين هاي حفاري، استفاده وسيع ماشين آلات حفاري به جاي عمليات آتشباري براي حفاريات زيرزميني کاربرد وسيعي پيدا کرده است. در حفاري مکانيزه از ابزار و ماشين آلات براي حفر فضاهاي زير زميني استفاده مي شود و هدف اصلي آن رسيدن به سرعت بالا در احداث و حفر اين فضاها مي باشد. عمليات حفاري يکي از پرهزينه ترين عمليات اجراي در حفريات زيرزميني مي باشد. از طرفي در انتخاب دستگاه حفاري محدوديت زيادي وجود دارد و يا به بيان ديگر در انتخاب دستگاه حفاري انعطاف پذيري وجود ندارد يعني در يک پروژه استفاده از چندين ماشين حفاري, به دليل بحث اقتصادي و هزينه بالايي ماشين آلات حفاري کمتر استفاد مي شود. بنابراين بايد قبل از انجام عمليات، نوع دستگاه و ماشين آلات حفاري مشخص شده باشد. در انتخاب نوع ماشين حفاري بررسي و کارايي آن، يکي از عوامل بسيار مهم مي باشد. در نتيجه بررسي عملکرد و کارايي هريک از ماشين الات حفاري يکي از عوامل بسيار حياتي در حفريات زير زميني مي باشد. در اين جا بحث در مورد عوامل تعيين کننده در انتخاب نوع دستگاه نمي باشد بلکه عملکرد دستگاه حفاري رودهدر و TBM به طور جداگانه مورد بررسي قرار گرفته شده است.

فهرست مطالب

1. مقدمه. 1

2. عملکرد و کارايي عمليات حفاري.. 2

3. مدل‌هاي تئوري.. 5

4. مدل‌هاي تجربي.. 6

5. عملکرد ماشين رودهدر. 7

6. پارامترهاي موثر ماشين رودهدر در عملکرد. 9

7. تاثير نوع و توان ماشين رودهدر بر عملکرد حفاري.. 9

8. انواع مته. 16

9. مته‌هاي گوه‌اي.. 17

10. مته‌هاي مخروطي.. 17

11. تاثير فاصله داري برنده ها در سرمته بر عملکرد دستگاه رودهدر. 17

12. تاثير مقاومت سنگ... 24

13. تاثير زون چسبنده. 27

14. تاثير مواد ساينده بر عملکرد حفاري.. 28

15. پيش بيني عملکرد ماشين تمام مقطع.. 29

16. قسمت‌هاي مختلف ماشين.. 30

16-1 صفحة حفار. 30

16-2 ابزار برش... 31

16-3 چنگ‌زن‌ها 32

16-4 سيستم پشتيباني.. 32

16-5 جت آب.. 33

17.عوامل موثر در عملکرد ماشين تمام مقطع.. 33
18.عوامل ژئوتکنيکي موثر در عملکرد ماشين تمام مقطع.. 33
19.نرخ نفوذ و مقاومت فشاري.. 34
20.پيش بيني تجربي عملكرد ماشين حفاري تمام مقطع.. 36
21.روش ساده. 36
22.روش چند متغيره. 36
23.روش NTH.. 36
24.روش RMi. 36
25.روش CSM... 37
26.روش QTBM. 37
27.روش RSR.. 39
28.مطالعه موردي پيش بيني تجربي عملکرد ماشين تمام مقطع.. 40
29.تونل من.. 43
30.تونل پيو. 43
31.تونل وارزو. 43
32.طبقه بنده توده سنگ... 44
33.روابط هاي تجربي.. 45
34.روابط تجربي براي سنگ هاي مختلف... 46
35.مقايسه با روش هاي پيش بيني عملکرد. 50
36.مدل RSR.. 50
37.مدل QTBM. 51
38.نتيجه گيری.. 52 

منابع.. 53

 

فهرست شکل ها و جدول ها

شکل 1- عوامل موثر در عمليات حفاري.. 3

شکل 2- نماي از ماشين رودهدر با روش حفاري محوري.. 8

شکل 3- نماي از ماشين رودهدر با روش حفاري متقاطع.. 8

شکل 4- تحليل استحکام رودهدر در رودهدرهاي تاج مخروطي بالا و تاج طبلکي پايين.. 10

شکل 5- نماي از نيروهاي وارد به رودهدر نوع مخروطي.. 11

شکل 6- نماي از فلوچارت براي محاسبه گشتاور. 12

شکل 7- نحوه برش دستگاه رودهدر. 13

شکل 8- تاثير عرض ماشين (e)، عرض چرخ زنجير (p)، و فاصله بين مرکز ثقل تا انتهاي ماشين(a) با توجه به گشتاور14

شکل 9 - تغييرات گشتاور با توجه به به تغييرات وزن.. 15

شکل 10 - تغييرات گشتاور به توجه به تغييرات طول بازوي.. 15

شکل 11-انواع مته هاي مته هاي برش... 16

شکل 12- نماي از پارامترها فاصله داري ابزار برنده در سرمته مخروطي.. 18

جدول 1- مشخصات سرمته و ابزار برنده و فاصله داري طراحي شده. 19

شکل 13- نماي از همپوشاني نگهدارنده ابزاز برنده در سرمته نوع سوم. 19

شکل 14- نماي از محل قرار گيري ابزار برنده در سرمته به صورت دو بعدي.. 20

شکل 15- نماي سه بعدي مدل ابزار برنده شماره 1 و شماره 4 در سرمته با فاصله داري نابرابر. 20

شکل 16- نماي سه بعدي مدل ابزار برنده شماره 1 و شماره 4 در سرمته با فاصله داري برابر. 21

شکل 17- نماي از سرمته با فاصله داري برابر. 21

جدول 2- ميزان مصرف برنده ها با توجه به نوع سرمته. 22

جدول 3 – نتايج حاصل از اندازه گيري برجا براي دو نوع سرمته. 22

شکل 18- عوامل زئوتکنيکي مهم در کارآيي رودهدرها 22

شکل 19- مقطع زمين شناسي تونل.. 23

جدول 4- نتايج ازمايش شميايي در تونل.. 23

جدول 5- پارامترهاي ژئوتکنيکي نمونه هاي سنگي در زون هاي مختلف... 23

جدول 6- نتايج عملکرد رودهدر در زون هاي مختلف... 23

جدول 7- طبقه بندي اطلاعات حاصل از حفاري در نقاط مختلف جهان توسط مدرسه عالي معدن.. 24

شکل 20- مقاومت فشاري در هر شرايط زمين شناسي نرخ نفوذ آني براي هر نوع رودهدر. 25

شکل 21- نمودار نرخ نفوذ آني با توجه به نسبت P/UCS. 26

شکل 22- نمودار نرخ نفوذ آني با توجه به نسبت W/UCS. 26

شکل 23- نرخ نفوذ آني با توجه به نسبت P*W/UCS براي سنگ هاي رسوبي رودهدرهاي متقاطع.. 27

شکل 24- نماي از تاثير مواد چسبنده در سرمته. 28

شکل 25 - تاثير ميزا ن درصد کوارتز معادل در عمر سرمته. 29

شکل 26- مقطع عرضي TBM... 29

شکل 27- صفحه حفار يك ماشين تمام مقطع.. 31

جدول 8- رده بندي سنگ‌ها براي TBM... 31

شکل 28- ابزار برندة ديسكي و نيروهاي مؤثر وارد بر آن.. 32

شکل 29- ابزار برندة غلتكي و نيروهاي وارد برآن.. 32

شکل 30- استفاده از جت آب در ماشين‌هاي حفار تمام مقطع.. 33

شکل 31- منحني مقاومت فشاري نرخ نفوذ. 34

جدول 9- جدول مقاومت فشاري نرخ نفوذ. 35

شکل 32- رابطه شاخص نرخ حفاري مقاومت فشاري.. 35

شکل 33- شاخص عمر برش دهنده ها در سنگ هاي مختلف... 38

شکل 34- رابطه m1 با طبقه بندي Q.. 39

جدول 10- اطلاعات توصيفي و تجهيزات لازم براي حفاري تونل ها 40

جدول 11- مشخصات ژئوتکنيکي و زمين شناسي تونل ها 41

شکل 35- مقطع زمين شناسي تونل ها 42

شکل 36- طبقه بندي RMR در سه تونل.. 44

شکل 37- رابطه بين طبقه بندي Q و RMR در سه تونل.. 45

شکل 38- اناليز آماري واريانس به منظور رسيدن به يک مدل رگراسيون معني دار. 46

شکل 39- رابطه بين نرخ نفوذ و طبقه بندي RMR در تونلهاي حفاري شده . جدول کوجک در بالا هر نمودار نشانده نتايج الانيز واريانس مي باشد. 47

شکل 40- زابطه نرخ نفوذ چپ و نرخ نفوذ ويژه راست TBM و طبقه بندي RMR.. 48

شکل41- رابطه ميزان بهره دهي و طبقه بندي RMR.. 49

شکل42- نرخ نفوذ متفاومت در سنگ هاي مختلف و با RMR يکسان.. 49

شکل 43- تغييرات نرخ نفوذ براي سختي موس رابطه بهتري نسبت به مقاومت فشاري تک محوره نشان مي دهد. 10 داده از پنچ نوع سنگ مختلف از تونل من براي اين آناليز استفاده شده است... 50

جدول 12- پارامتر هاي لازم براي روش QTBM. 51

شکل 44- پيش بيني عملکرد ماشين تمام مقطع توسط روش RSR چپ و QTBM راست... 51

شکل 45- مقايسه داده هاي ثبت شده نرخ نفوذ براي سه تونل مذکور با توجه به روش QTBM. 52