Geri Dön

Statistical analyses of tunnel boring machines (TBMs) between utilization, machine and rock properties

Tünel açma makinelerinin (TBM), kazı zamanı, makine ve kaya özelliklerine göre istatiksel analizi

  1. Tez No: 349710
  2. Yazar: FARAZ SHOAEE SARBANGHOLI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CEMAL BALCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 83

Özet

Şehir yaşamının gerekçeleri ve hızlı ulaşımın artışı ile tünel açma teknolojileri gelişmektedir. Yaşam alanları ve tesisleri şehirdeki yeryüzlerini işgal etmiştir ve bu yüzden şehir planlamalarında yer altı tesisleri gündeme gelmiştir. Tünel açma makinelerinin (TBM'lerin) hızlı kazısı, yeryüzü oturmaların optimize olması ve diğer avantajlarına göre kullanımları şehirlerde artmıştır. Ayrıca TBM'ler, şehir dışı projelerinde, kazı hızı ve minimum kazı sapması nedeni ile kullanılmaktadır. TBM'in 1950 yılında ilk kullanımından sonra devamlı geliştirilip yeni makineler yapılmıştır. Günümüzde bu makineler 17m ye kadar kazı yapmaktadır ve bu çap günden güne teknoloji gelişmesi ile arttırılmaktadır. Ayrıca TBM'ler maliyetli makineler olup ve performansları çök sayıda parametrelerden etkilenmektedir. Bu makinelerin performansında en önemli parametrelerden, her aşama ve ya duraklamanın zaman analizidir. Bu tür projelerde her faktör için gereken zamandan bir genel bakış olması projenin zamanı ve fiyatının ön görünümünde büyük önem taşımaktadır ve bu yüzden çök sayıda araştırma yapılmıştır. TBM performans analizinde, saatlik ilerleme (ROP), günlük ilerleme (AV) ve kazı zamanı (U) analizinde, kazı zamanı modellemek ve ya öngörmek için en zor faktördür. Genel olarak kazı zamanı, proje zamanında yapılan net kazı zamanı oranıdır. Kazı zamanını modellemek için çök az sayıda model vardır ve genelde 20 sene önce CSM ve NTNU yapılmıştır ve son senelerde TBM kazı analizinde genel bir araştırma yapılmamıştır. Makine kazısı zamanı ve diğer aktivitelerinin zamanının etkili parametreler ile arasındaki ilişkileri anlamak için çök sayıda data analizi yapılmıştır. Bu çalışmada makine kazı zamanı ile diğer parametreler arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Bu çalışma kazı esnasında duraklamaların genel nedenini anlatmaktadır ve TBM'in çalışma zamanı ile makine ve zemin şartlarının arasındaki ilişkini araştırmıştır. Makine parametreleri ve jeolojik durum bu faktörleri en fazla etkileyen parametrelerdir. Özellikle kaygan, kabaran, aşındırıcı ve kırılmış zemin şartlarında farklı sonuçlar elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Considering the growing demand for rapid transportation and metropolitan life requirements, living areas and facilities occupy a remarkable amount of land in cities and nowadays, city planners have to perceive the paramount importance of underground facilities and tunnels. One of the best ways for tunneling in cities is using TBMs due to its several advantages such as low ground settlements and rapid boring. TBMs are in use in both none-residential and residential areas because of their excavation speed and low overburden, as well. The first successful implementations of TBMs commenced since 1950s and from that time on, TBMs have been developed at a high rate and new TBM types have been invented. Nowadays, tunnels up to 16 meters can be excavated by TBMs and the size of the machine has faced an increasing manner, day by day. However, TBMs are expensive machines and their performance depends on several parameters. One of the most important factors in the performance of these machines is the time spent on each stoppage or operating time and it directly affects project economy. Having a reliable overview of TBM performance is necessary for estimation of time and cost of completion of a tunneling project and it is the common objective of several studies in this area. Among TBM performance parameters (Rate of Penetration (ROP), Advance Rate (AR), and Utilization (U), etc.), utilization is one of the most important parameters to model or predict. As a definition, utilization is the percentage of total time during which rock excavation occurs. There are very few models for estimation of the TBM utilization, most of which have been developed more than two decades ago by Colorado School of Mines (CSM) and Norwegian University of Science and Technology (NTNU) and a dearth of profound related studies is tangible in recent years. To obtain better correlation between operating time, ultimate machine utilization and project/operational parameters, a series of statistical analyses were performed. In this thesis, the relationship between time spent in any step of operation or stoppage and the effective parameters have been examined. This study also aims at scrutinizing the major factors leading to stoppage during operation of TBM and focuses on correlation of aforementioned factors with other parameters of ground and machine. Moreover, machine parameters and geology are the most effective parameters for analyses. In this scope, squeezing, swelling, abrasive and fractured ground conditions showed special results.

Benzer Tezler

  1. Yatay ön araştırma delgi verileri ile kayacın jeomekanik özelliklerinin ilişkilendirilmesi melen boğaz geçiş tüneli örneği

    Correlation of geomechanical properties of rock with horizontal pre-drilling data Melen Bosphorus crossing tunnel example

    AYDIN BAKIR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENVER VURAL YAVUZ

  2. Zemin şartlandırmanın EPB TBM performansına etkilerinin araştırılması

    Investigation of effects of soil conditioning on EPB TBM performance

    EMRE AVUNDUK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANİFİ ÇOPUR

  3. Investigation of vibrations created during TBM excavation and rock cutting

    TBM kazısı ve kaya kesme deneyleri sırasında oluşan titreşimlerin incelenmesi

    UĞUR ATEŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANİFİ ÇOPUR

  4. Disk keskilere ait kesme kuvveti tahmini için bir bulanık mantık modeli

    A fuzzy logic model to estimate cutting force of the CCS disc cutter

    ALİ CAN KÖSE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖMÜR ACAROĞLU ERGÜN

  5. EPB TBM'lerde kullanılan köpüklerin özelliklerinin killi bir zeminin şartlandırılmasına etkileri

    Effects of properties of foams used with EPB TBMs on conditioning of a clayey soil

    ORHAN FARUK ÇINAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. HANİFİ ÇOPUR