بهینه سازی عملکرد ماشین حفاری EPB خط ۲ مترو اصفهان در برابر سایش و انتقال مصالح بر اساس تطبیق پذیری ماشین با زمین پروژه به کمک مدل سازی عددی در نرم افزار EDEM

در این مقاله برای اولین بار در ایران با بررسی مطالعات پیشین با استفاده از تحلیل عددی المان مجزا نقاط ضعف اساسی و گلوگاه های موجود در حفاری خط ۲ مترو اصفهان با استفاده از ماشین حفاری EPB شناسایی و راهکارهای عملی برای حل آن اندیشیده شد. مدلسازی هندسه دستگاه در نرم افزار SOLIDWORKS صورت گرفت؛ سپس مدل نهایی و اسمبل شده برای قسمت دوم تحلیل به نرم افزار المان مجزای EDEM وارد شد.کالیبراسیون پارامتر های خاک سینه کار تونل و خاک عمل آوری شده با استفاده از مجموعه داده های آزمایشگاهی دانه بندی، برش مستقیم و تست اسلامپ صورت گرفت. نتایج نشان داد که ناحیه ی یک سوم پایینی چمبر و ناحیه محصورشده بین بازویی های دستگاه دارای پتانسیل بالای کلاگینگ است و ذرات از میدان سرعت ضعیفی در این ناحیه برخوردارند . برای حل این گلوگاه اساسی دو طرح بهینه سازی به کمک نصب میکسینگ بار جدید بر روی کاترهد ارائه شد و برای ارزیابی میزان کارایی آن مدل جدیدی از هر دو طرح ران شد و نتایج نشان داد که طرح دوم که میکسینگ بار بر روی بازویی کاترهد نصب می شود بهبود چشمگیری در افزایش میدان سرعت ذرات اتفاق می افتد و متوسط سرعت ذرات در ناحیه ی مرکزی تا ۵ برابر نیز گاها بهبود می یابد. طرح شماره یک کارایی مطلوبی نداشت و تنها به صورت جزئی میدان سرعت ذرات را بهبود بخشید. به عنوان راه حلی دیگر برای بهینه سازی و بهبود میدان سرعت ذرات در یک سوم پایین فضای چمبر استفاده از ردیف واترجت پیشنهاد شد و به کمک نرم افزار ناحیه ی بحرانی تشخیص و بهترین مکان برای نصب لاین های واترجت مشخص شد.

کلیدواژه ها:

سایش ابزار ، کلاگینگ ، مدل عددی المان مجزا ، ماشین حفاری EPB ، خط ۲ مترو اصفهان