مقاله سال ۲۰۱۶

یکی از روش های ایجاد محیط کاری پایدار حول تونل و درزبندی پیرامون تونل برای عدم نفوذ آبهای زیرزمینی روش منجمدسازی مصنوعی زمین است. این روش در کارگاه های ساختمانی بزرگ و حبس بلندمدت در تونل از نظر اقتصادی مقرون بصرفه است. هم چنین، زمانی که به خاک پرمقاومت یا عایق نفوذناپذیر موقتی نیاز باشد، روش ممتازی محسوب می شود. در این مطالعه، کاربرد روش منجمدسازی در تونل سازی سپری بررسی می شود. در این بین، به مطالعه موردی پروژه جامع تونل سازی زیرزمینی حومه توکیو نیز می پردازیم. پروژه ساخت تونل شامل اتصال تونل اصلی با شیبراهی است که مسیر تونل زیرزمینی را به سطح زمین وصل می کند. در این کارگاه ساختمانی، مقطع اتصال مسیر اصلی و شیبراه باید عریض شود. به جهت این توسعه و توالی کارهای ساختمانی در زیر سفره آب زیرزمینی، به جبهه کاری پایدار موقت و ناحیه ای نیاز است که از نظر هیدرولیکی ضد نفوذ آب باشد. یک راه کارآمد و موثر برای اصلاح خاک روش منجمدسازی است که در این مورد از آن استفاده می شود. در این روش، مطالعه ای پارامتری انجام می گیرد و مقدار جابجایی افقی و عمودی ناشی از یخ زدگی – آب شدگی و اثر سختی خاک پیرامون تونل بصورت عددی برآورد می شود. افزون بر این، اثر پارامترهای طراحی منجمدسازی متناوب بر ضخامت ناحیه انجماد بررسی می گردد. نتایج تحلیل ها نشان می دهند که با توجه به شیوه طراحی قابل اطمینان، با بکارگیری روش منجمدسازی در تونل سازی سپری می توان به طرح پربازدهی در مصرف انرژی دست یافت.