بررسی سایندگی سنگهای آذرین در حفاری مکانیزه تونل با تأکید بر نوع و مکانیزم سایش
نام نخستين پديدآور
طاهره صابری قره کوشن
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
علوم طبیعی
تاریخ نشرو بخش و غیره
۱۴۰۰
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۰۸ص.
مواد همراه اثر
سی دی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
زمین شناسی مهندسی
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۰۶/۳۰
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
استفاده گسترده از فناوری حفاری مکانیزه به منظور ایجاد سازههای زیرزمینی، صنعت تونلسازی جهان را با چالشها و مسائل اجرایی جدیدی مواجه کرده است. یکی از مشکلات رایج در این عرصه، تقابل ابزار برشی ماشین حفار تمام مقطع (TBM) با سنگهای مختلف در مسیر حفاری و در نتیجه سایش ابزار برش میباشد. اگرچه عوامل مختلفی از جمله ویژگیهای ماشین حفاری، پارامترهای عملیاتی و شرایط زمین¬شناسی بر سایش ابزار برش مؤثر هستند امّا عامل اصلی و تعیین کننده، میزان سایندگی سنگ میباشد. بررسی قابلیت سایندگی سنگهای مختلف و خواص مهندسی آنها از اهمیت چشم گیری در انتخاب ابزار حفاری مناسب، کاهش مسائل سایش و هزینه های ناشی از آن میشود. سایش ابزار برش، تحت تأثیر خصوصیات فیزیکی- مکانیکی و پتروگرافی سنگ بوده و بررسی بنیادی آن، مبتنی بر طیف وسیعی از روشهای آزمایشگاهی است. در این تحقیق تعداد ده نمونه سنگی با خصوصیات پترولوژیکی و قابلیت سایندگی مختلف انتخاب شده و پس از تهیه مقاطع نازک، مطالعات پتروگرافی و سنگ¬شناسی بر روی آنها انجام گرفته است. سپس با انجام آزمایش¬های اشباع- غوطهوری و بار نقطه¬ای، آزمون سایش سرشار و NTNU، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی از جمله تخلخل، چگالی، درصد جذب آب، شاخص پوکی، مقاومت فشاری و کششی و قابلیت سایندگی آنها تعیین گردید. همچنین برای بررسی و مقایسه نوع و مکانیزمهای سایش¬ ایجاده شده در آزمون¬های آزمایشگاهی با نوع میدانی آن بر روی دیسک برشی ماشین¬حفار تونل، بخشهای سایش یافته پینهای سرشار، تیغههای آزمایش NTNU و دیسک برشی سایش یافته از پروژه تونلسازی کانی سیب انتخاب شده و به وسیله میکروسکوپهای الکترونی روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفته است
متن يادداشت
The increasing use of mechanized excavation technology to create underground structures has encountered the global tunneling industry with new challenges and operational issues. One of the common problems in this field is the interaction of the cutting tools of tunnel boring machine (TBM) with different rocks in the excavation path and as a result occurrence of wear on cutting tools. Although various factors such as boring machine characteristics, operating parameters and geological conditions affect the wear of cutting tools, but the most effective factor is the abrasivity of rock. Investigation of abrasivity of different rock and their engineering properties is of great importance in the selection of appropriate cutting tools, reducing wear issues and respective costs. Wear of cutting tools is subjected by physical, mechanical and petrology properties of rocks and fundamental study of the phenomena is based on a wide range of experimental methods. In this research, a number of 10 rock sample with different petrological characteristics and various abrasivity have been selected and after preparing thin sections, petrographic studies were performed and saturation-buoyancy, point load test, Cerchar and NTNU abrasivity tests carried out to determine physical and mechanical properties of the specimens including porosity, density, water absorption rate, void index, compressive and tensile strength and their abrasivity. Furthermore, in order to study and comparison the type and mechanisms of wear occurred in experimental tests with the field type on TBM disc cutter, worn pieces of Cerchar pins, NTNU piece and also a worn disc cutter from Kani-Sib tunneling project have been studied by Scanning Electron Microscopy (SEM). The obtained results show that equivalent quartz content (EQC) of the study specimens is in the range of 2.3 to 57.23% and compressive strength of 30.48 to 188.88 MPa. The study of abrasivity of rocks samples showed that the Cerchar abrasivity index (CAI) and AVS of the studied samples are in the range of 1.15 to 4.8 and 0.2 to 7.4 respectively and there was a good relationship between the abrasivity of rocks with EQC, compressive and tensile strength.Microscopic examination of the wear mechanism shows that the wear type on the Cerchar pin, depending on the type of rock specimen, is a combination of abrasive, adhesive and sometimes mushrooming wear. The type of wear created on the NTNU steel piece was evaluated as abrasive wear. Also, macroscopic and microscopic examination of the type and mechanisms of wear on the worn disccutter showed a combination of abrasive and mushrooming wear along with cutting, groove, fracture and plastic deformation mechanisms. Comparison of the type and mechanisms of wear created in experimental tests with the field type indicate that the wear on the Cerchar pins is more similar with the actual wear occurred in the TBM disc cutter
عنوانهای گونه گون دیگر
عنوان گونه گون
Investigation on abrasivity of igneous rocks in mechanized tunneling with emphasis on wear type and mechanism
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )