[PENDING] Παπαγηαλλόπνπινο Αλαπιεξσηήο θαζεγεηήο θαη Μέινο ΢ΕΠ ΔΧΣ/΢ΘΕΣ ΕΑΠ papagiannopoulos@eap.gr Περίληψη – ΢ηην επγαζία αςηή πεπιγπάθονηαι, αναλύονηαι και επεξηγούνηαι η δομή, οι λειηοςπγίερ ηων επιμέποςρ ημημάηων ενόρ μησανήμαηορ ολομέηωπηρ κοπήρ εξιζοππόπηζηρ εδαθικήρ πίεζηρ (EPB-TBM), καθώρ και οι παπάγονηερ πος επηπεάζοςν ηην καηαζκεςή ζηπάγγων με ηη σπήζη ενόρ ηέηοιος ηύπος μησανήμαηορ

Μέζνδνη θαηαζθεπήο ζεξάγγσλ – Αλάιπζε ιεηηνπξγίαο θαη δνκήο εμνπιηζκνύ θαηά ηελ θαηαζθεπή ζεξάγγσλ κε ηε ρξήζε κεραλήκαηνο νινκέησπεο θνπήο εμηζνξξόπεζεο εδαθηθήο πίεζεο

(EPB-TBM)

Εκκαλνπήι Σζαγθαξάθεο

Μεραλνιόγνο Μεραληθόο θαη Μεηαπη. Φνηηεηήο ΔΧΣ/΢ΘΕΣ, ΕΑΠ

emmanouil.tsagkarakis@gmail.com, std123341@ac.eap.gr

Γεώξγηνο Α. Παπαγηαλλόπνπινο Αλαπιεξσηήο θαζεγεηήο θαη Μέινο ΢ΕΠ

ΔΧΣ/΢ΘΕΣ ΕΑΠ papagiannopoulos@eap.gr

Περίληψη – ΢ηην επγαζία αςηή πεπιγπάθονηαι, αναλύονηαι και επεξηγούνηαι η δομή, οι λειηοςπγίερ ηων επιμέποςρ ημημάηων ενόρ μησανήμαηορ ολομέηωπηρ κοπήρ εξιζοππόπηζηρ εδαθικήρ πίεζηρ (EPB-TBM), καθώρ και οι παπάγονηερ πος επηπεάζοςν ηην καηαζκεςή ζηπάγγων με ηη σπήζη ενόρ ηέηοιος ηύπος μησανήμαηορ. Γίνεηαι ανάλςζη ηηρ επιπποήρ ηηρ αλλαγήρ ηων κοπηικών επγαλείων ζηη δύναμη πποώθηζηρ και ζηο πςθμό διείζδςζηρ ηος μησανήμαηορ ζε ένα ζςγκεκπιμένο ημήμα ηος έπγος καηαζκεςήρ μεηπό: «Επέκηαζη ηηρ γπαμμήρ 2 ππορ Ελληνικό».

I. Ε^{Ι΢ΑΓΩΓΗ}

Η αξραηόηεξε θαηαζθεπή ζήξαγγαο εληνπίδεηαη ζηε

΢άκν, θαηά ηελ πεξίνδν 560-625 π.Χ. από ηνλ Εππαιίλν Μεγαξεύο γηα ηελ αλάγθε πδξνδόηεζε ηεο πόιεο. Η ζήξαγγα απηή θαηαζθεπάζηεθε αξρίδνληαο από δύν δηαθνξεηηθέο κεξηέο θαη ζπλαληήζεθε ζην ίδην ζεκείν. Η ζήξαγγα ήηαλ ελόο ρηιηνκέηξνπ πεξίπνπ (Kienast, 2004) Από ηόηε πνιιέο απόπεηξεο έρνπλ γίλεη γηα θαηαζθεπή ζεξάγγσλ κε ζπκβαηηθέο κεζόδνπο κέρξη ηε δηάλνημε ηεο πξώηεο ζήξαγγαο κε ηε ρξήζε αζπίδαο από ηνλ Marc Isambard Brunel θαη ηνλ πηό ηνπ Isambard kingdom Brunel ην 1825-1843, ν νπνίνο θαηαζθεύαζε ζήξαγγα πνπ δηεξρόηαλ θάησ από ηνλ πνηακό Σάκεζε (BBC, 2018).

Από ηόηε ε αλάπηπμε είλαη ξαγδαία θαη ε αλάγθε κεηαθηλήζεσλ κε κέζα καδηθήο κεηαθνξάο ζην αζηηθό πεξηβάιινλ ζπληζηνύλ ηελ θαηαζθεπή έξγσλ κεηξό, νπόηε ε αλάπηπμε ηεο ηερλνινγίαο θαηαζθεπήο ηνπο είλαη αλαγθαία.

Η θαηαζθεπή ζεξάγγσλ κε ηε ρξήζε απηνκαηνπνηεκέλσλ κεραλεκάησλ εθζθαθήο, απνηειεί ηε πην ζύγρξνλε κέζνδν θαηαζθεπήο ζεξάγγσλ εηδηθά ζε αζηηθά πεξηβάιινληα όπνπ ν ρώξνο θαη ν ρξόλνο θαηαζθεπήο είλαη πεξηνξηζκέλνο (Cigla, Yagiz, &

Ozdemir, 2001)..

A.

Σπόποι λειηοςπγίαρ μησανήμαηορ ολομέηωπηρ κοπήρ εξιζοππόπηζηρ εδαθικήρ πίεζηρ (EPB-TBM),

Έλα ηέηνηνπ ηύπνπ κεράλεκα έρεη ηελ επειημία λα κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί επηιέγνληαο από ηξείο ηύπνπο ιεηηνπξγηώλ, αλάινγα κε ηηο γεσινγηθέο ζπλζήθεο ηεο θάζε ζηηγκήο εθζθαθήο.

1) Ανοισηή λειηοςπγία: Η ιεηηνπξγία απηή ρξεζηκνπνηείηαη όηαλ ππάξρνπλ ζπλζήθεο ζηαζεξνύ εδάθνπο ζηηο νπνίεο δελ απαηηείηαη ππνζηήξημε κεηώπνπ.

Λόγσ ηεο ρακειήο δηαπεξαηόηεηαο ηεο ζηαζεξήο ζπλεθηηθήο ή βξαρώδνπο κάδαο ζην κέησπν εθζθαθήο, νη δηαθπκάλζεηο ηεο αηκνζθαηξηθήο πίεζεο είλαη εθηθηέο ζην ζάιακν εθζθαθήο ( Ergun, Erdogan, & Ekinci, 2016).

Επνκέλσο, κεηώλεηαη ν όγθνο ησλ πξντόλησλ εθζθαθήο πνπ πεξηέρεηαη ζην ζάιακν εθζθαθήο, δηόηη ε απαξαίηεηε πιένλ πνζόηεηα εθζθακκέλνπ πιηθνύ πεξηνξίδεηαη ζε απηή πνπ είλαη απαηηεηή γηα ηε ζπλερή ιεηηνπξγία ηνπ αηέξκνλα θνριία. Επηπιένλ, ε ξνπή ζηξέςεο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο κεηώλεηαη θαηά 20-50%

κε παξάιιειε κείσζε ηεο θζνξάο ησλ θνπηηθώλ εξγαιείσλ, εθόζνλ κεηώλεηαη ε επηθάλεηα ζπλερόκελεο επαθήο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο κε ηα πξντόληα εθζθαθήο.

2) Λειηοςπγία με ςποζηήπιξη πεπιεζμένος αέπα: ΢ε εδάθε κε ρακειή ζπλνρή, ρνλδξνεηδνύο θνθθνκεηξίαο εδάθε, θαζώο θαη ζε πνιύ ζπλεθηηθά εδάθε / ηδήκαηα, ε ζηαζεξόηεηα ηνπ κεηώπνπ εθζθαθήο θαζνξίδεηαη θπξίσο από ηηο πδξαπιηθέο ζπλζήθεο. Η ζηαζεξόηεηα ησλ θόθθσλ ηέηνηνπ ηύπνπ εδάθνπο κπνξεί μαθληθά λα ζπάζεη κε ηηο κεηαβαιιόκελεο ζπλζήθεο εδάθνπο. Σν γεγνλόο απηό είλαη θαζνξηζηηθήο ζεκαζίαο δηόηη κπνξεί λα πξνθύςνπλ ζαλαηεθόξεο ζπλέπεηεο από κηα θαηάξξεπζε ηεο δνκήο ηνπ κεηώπνπ θαη θαη’ επέθηαζε θαζίδεζε ηνπ εδάθνπο ηεο επηθάλεηαο. ΢ε πεξίπησζε ηεο αύμεζεο ηεο πίεζεο ησλ πδάησλ, ε πίεζε πνπ αζθείηαη κεηαμύ ησλ θόθθσλ κεηώλεηαη κε απνηέιεζκα ηελ πγξνπνίεζε ηνπ πιηθνύ ζην κέησπν εθζθαθήο. Γηα ηε δηαηήξεζε ηεο πίεζεο ηνπ κεηώπνπ ζα πξέπεη λα αζθεζεί αληίζεηε πίεζε θαη απηό επηηπγράλεηαη κε ηε δηνρέηεπζε πεπηεζκέλνπ αέξα ζην κέησπν. Οη πηέζεηο πνπ αζθνύληαη κεηαμύ ησλ θόθθσλ ηνπ εδάθνπο δελ κπνξνύλ ειεγρζνύλ κε ηε ρξήζε πεπηεζκέλνπ αέξα. ΢ε κηα πεξίπησζε EPB ιεηηνπξγίαο κε ππνζηήξημε πεπηεζκέλνπ αέξα, ν ζάιακνο εθζθαθήο δελ είλαη πιήξσο γεκάηνο κε πιηθό εθζθαθήο αιιά πεξίπνπ κέρξη ηε κέζε θαη ν ππόινηπνο κε πεπηεζκέλν αέξα, Λόγσ ηεο εθαξκνγήο πεπηεζκέλνπ αέξα, βέιηηζηε πνζόηεηα πιηθνύ ξέεη πξνο ηνλ θαη κέζσ ηνπ αηέξκνλνο θνριία, ζηνλ νπνίν όκσο ρξεηάδεηαη ε απαηηνύκελε πξνζνρή ζηε δηαηήξεζε κηθξήο εηζξνήο πιηθνύ πξνο απνθπγή έζησ θαη

κηθξήο ζηηγκηαίαο εηζρώξεζεο πιηθνύ ε νπνία κπνξεί λα επηθέξεη αληίζηνηρε αλεμέιεγθηε απώιεηα πίεζεο ζηελ έμνδν ηνπ θνριία.

3) Κλειζηή λειηοςπγία: ΢ε αζηαζέο καιαθό έδαθνο ζπλδπαζκέλν κε πςειέο πηέζεηο ύδαηνο θαη πςειή δηαπεξαηόηεηα ή ζε εύζξππηεο ζπλζήθεο ζπαζκέλνπ βξάρνπ κε πςειή είζνδν ύδαηνο, ζα πξέπεη λα ρξεζηκνπνηεζεί ε θιεηζηή ιεηηνπξγία. Καηά ηε δηαδηθαζία ηεο θιεηζηήο ιεηηνπξγίαο, ν ζάιακνο εθζθαθήο είλαη γεκάηνο κε πιηθό πξντόλησλ εθζθαθήο ώζηε λα είλαη εθηθηή ε ππνζηήξημε ηνπ κεηώπνπ. Εμαηηίαο ηνπ κεγάινπ όγθνπ εδαθηθνύ πνιθνύ πνπ πεξηέρεηαη ζην ζάιακν εθζθαθήο, ν νπνίνο ζα πξέπεη λα αλακεηρζεί ή λα κεηαθηλεζεί, απαηηνύληαη πςειέο ηηκέο ξνπήο ζηξέςεο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο.

Καηά θαλόλα, ζπλήζσο ζε ηέηνηνπ είδνπο ιεηηνπξγία παξαηεξείηαη κεγαιύηεξε θζνξά θνπηηθώλ εξγαιείσλ θαη θνπηηθήο θεθαιήο. Λόγσ ηεο πςειήο ζπκπίεζεο ησλ πιηθώλ ζην ζάιακν εθζθαθήο, δεκηνπξγείηαη κηα ηάζε ζπρλήο απόθξαμεο ηνπ ζαιάκνπ από ηε ζπγθέληξσζε ζπλεθηηθώλ πιηθώλ.

B.

Βαζικά ημήμαηα ενόρ μησανήμαηορ EPB-TBM

Ο βαζηθόο δηαρσξηζκόο ηεο δνκήο ελόο κεραλήκαηνο νινκέησπεο θνπήο, γίλεηαη βάζε ησλ κεξώλ πνπ βξίζθνληαη εληόο ησλ αζπίδσλ θαη ησλ κεξώλ εληόο ησλ είδε θαηαζθεπαζκέλσλ δαθηπιίσλ.

1) Αζπίδερ: Εληόο ησλ αζπίδσλ ηνπ κεραλήκαηνο γίλεηαη ε δηαδηθαζία εθζθαθήο κε ηελ παξάιιειε δηαηήξεζε ηεο εδαθηθήο πίεζεο θαη ηεο ζπλαξκνιόγεζεο ησλ πξνθαηαζθεπαζκέλσλ ζηνηρείσλ ηεο ζήξαγγαο, παξέρνληαο πξνζηαζία από ην πεξηβάιινλ εδαθηθό πιηθό.

2) ΢ύζηημα ςποζηήπιξηρ: Σν ζύζηεκα απηό εγθαηεζηεκέλν ζε ζπξκνύο ππνζηήξημεο, ειθπόκελν από ηηο αζπίδε,ο αθνινπζεί ηελ πνξεία ηνπ κεραλήκαηνο εληόο ηεο ζήξαγγαο παξέρνληαο ηελ θαηάιιειε ππνζηήξημε όισλ ησλ ιεηηνπξγηώλ ηνπ κεραλήκαηνο

C.

΢ηάδια λειηοςπγίαρ ενόρ μησανήμαηορ ολομέηωπηρ κοπήρ EPB-TBM

Ο ΢θνπόο ελόο κεραλήκαηνο είλαη ε ζσζηή θαηαζθεπή κηαο ππόγεηαο ζήξαγγαο βάζε ησλ απαηηνύκελσλ πξνδηαγξαθώλ πνπ νξίδνληαη από ηε ζύκβαζε ηνπ θάζε έξγνπ, ηεξώληαο όιεο ηηο απαηηήζεηο αζθαιείαο.

Η θαηαζθεπή κηαο ζήξαγγαο γηα λα επηηεπρζεί ζα πξέπεη λα έρνπλ πξνεγεζεί δηάθνξεο άιινπ ηύπνπ εξγαζίεο γηα λα είλαη ζε ζέζε ην κεράλεκα λα αξρίζεη ηελ παξαγσγή.

΢πλνπηηθά σο πξνεγνύκελεο εξγαζίεο κπνξνύλ λα ζεσξεζνύλ νη εξγαζίεο δηεπζέηεζεο ηνπ εξγνηαμηαθνύ ρώξνπ, ησλ ππνζηεξηθηηθώλ εγθαηαζηάζεσλ επηθαλείαο, ε παξαιαβή θαη ν έιεγρνο ησλ αληαιιαθηηθώλ θαη ηνπ εμνπιηζκνύ ηνπ κεραλήκαηνο, ε ζπλαξκνιόγεζε ηνπ κεραλήκαηνο ζην θξεάηην εθζθαθήο, θαζώο θαη ε όπνηα ζπλαξκνιόγεζε ππνζηεξηθηηθήο εγθαηάζηαζεο ηνπ κεραλήκαηνο.

Η ιεηηνπξγία παξαγσγήο ελόο κεραλήκαηνο νινκέησπεο θνπήο EPB-TBM δηαθξίλεηαη ζε ηξία ζηάδηα:

- ΢ηάδην εθζθαθήο (Excavation): Απηή ε δηαδηθαζία αλαθέξεη γεληθά ηηο θύξηεο παξακέηξνπο εθζθαθήο θαη

πώο ζα πξέπεη λα δηαηεξεζνύλ εληόο ησλ απαηηνύκελσλ ηηκώλ.

- ΢ηάδην θαηαζθεπήο (Ring building): Καηά ηε δηαδηθαζία απηή αλαξηώληαη ηα πξνθαηαζθεπαζκέλα ζηνηρεία, ώζηε λα ζπλαξκνινγεζνύλ ζηελ θαηάιιειε ζέζε πξνο ηε δεκηνπξγία ελόο δαθηπιίνπ ζήξαγγαο. Η δηαδηθαζία απηή αθνινπζεί ηε δηαδηθαζία ηεο θαηαζθεπήο θαη δε κπνξεί λα γίλεη παξάιιεια κε απηή.

- Αλακνλή (Waiting time): Η δηάξθεηα απηή νξηνζεηείηαη κεηαμύ ησλ δύν πξνεγνύκελσλ δηαδηθαζηώλ. ΢ην ζηάδην απηό πξαγκαηνπνηνύληαη όιεο νη απαξαίηεηεο ιεηηνπξγίεο πξνεηνηκαζίαο εθζθαθήο, ηξνθνδνζίαο θαηαζθεπήο θαη ζπληήξεζεο ηνπ κεραλήκαηνο

D.

Παπάγονηερ πος επηπεάζοςν ηην καηαζκεςή ζηπάγγων με σπήζη μησανήμαηορ ολομέηωπηρ κοπήρ EPB-TBM Κύξηνη παξάκεηξνη εθζθαθήο νη νπνίνη ζα πξέπεη λα δηαηεξεζνύλ εληόο ησλ απαηηνύκελσλ ηηκώλ είλαη νη:

- Σαρύηεηα πξνώζεζεο - Advance speed (mm/min) - Πεξηζηξνθή θνπηηθήο θεθαιήο - Cutterhead rotation

(rpm)

- Ρπζκόο Δηείζδπζεο - Penetration (mm/rpm) πνπ είλαη ζπλάξηεζε ηεο ηαρύηεηαο πεξηζηξνθήο θεθαιήο θνπήο θαη ηεο ηαρύηεηαο πξνώζεζεο

Απηέο νη ηηκέο εμαξηώληαη ζπλήζσο από ηε γεσινγία θαη ηηο ζπλζήθεο εθζθαθήο.

- Πίεζε – Pressure P (bar) ζην κέησπν εθζθαθήο Η πίεζε κεηώπνπ ππνινγίδεηαη από ην κειεηεηή. Η ζπκπεξηθνξά TBM ειέγρεηαη ζπλερώο από ηελ νκάδα παξαθνινύζεζεο από θνηλνύ κε ην κειεηεηή θαη ηνλ πξντζηάκελν ησλ ζεξάγγσλ, γηα λα ζπγθξηζεί ε πξαγκαηηθή κε ηελ αλακελόκελε.

Από ηνπο παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ζπγθεθξηκέλα ηελ εθζθαθή θαη νθείινληαη ζηελ κε ζσζηή ιεηηνπξγία ησλ θνπηηθώλ εξγαιείσλ είλαη νη:

- ΢πλνιηθή δύλακε ώζεζεο – Total Thrust Force (kN):

Απνηειεί ηελ ηάζε πνπ αζθείηαη ζην κέησπν εθζθαθήο ώζηε μεπεξαζηεί ε αληίζηαζε ηνπ εδάθνπο θαη ησλ πδάησλ.

- Δηείζδπζε - Penetration (mm/rot): Απνηειεί ην ξπζκό κε ηνλ νπνίν δηεηζδύεη ην κεράλεκα ζε ζρέζε κε ηελ πεξηζηξνθή ηελ ηαρύηεηα ηεο θνπηηθήο θεθαιήο - Ρπζκόο πξνώζεζεο – Advance rate (mm/min):

Απνηειεί ην ξπζκό κε ηνλ νπνίν πξνσζείηαη ην κεράλεκα ζην ρξόλν.

II. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

Η κεζνδνινγία πνπ αθνινπζείηε είλαη ε αλάιπζε ηεο κειέηεο πεξίπησζεο ρξήζεο κεραλήκαηνο νινκέησπεο θνπήο εμηζνξξόπεζεο πίεζεο (EPB-TBM) ζην έξγν ηεο θαηαζθεπήο ηνπ Μεηξό ηεο Αζήλαο ηεο επέθηαζεο ηεο γξακκήο 2 πξνο Ειιεληθό.

Αλαιύεηαη ε δνκή θαη νη ιεηηνπξγίεο ησλ επηκέξνπο ηκεκάησλ ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ κεραλήκαηνο. Επίζεο, πεξηγξάθνληαη όιεο νη ιεηηνπξγίεο πνπ ζπλζέηνπλ ηνλ θύθιν θαηαζθεπήο κηαο ζήξαγγαο κε ηε ρξήζε ηνπ κεραλήκαηνο.

Σέινο, αλαιύνληαη νη παξάγνληεο ηεο εθζθαθήο θαη ε επηξξνή ηεο ζπληήξεζεο θαη αληηθαηάζηαζεο ησλ θνπηηθώλ εξγαιείσλ ζηε δύλακε πξνώζεζεο θαη ζην

ξπζκό δηείζδπζεο ελόο ζπγθεθξηκέλνπ ηκήκαηνο ηνπ έξγνπ.

III. ΑΠΟΣΕΛΕ΢ΜΑΣΑ

Η αλάιπζε γίλεηαη ζε ζπγθεθξηκέλν ηκήκα ηνπ έξγνπ, κήθνπο 953m θαη ύζηεξα από 7 επέκβαζεο ειέγρνπ θαη ελεξγεηώλ ζπληήξεζεο ζηελ θνπηηθή θεθαιή.

A.

΢σέζη δύναμηρ πποώθηζηρ με ηη ζςνηήπηζη ηηρ κοπηικήρ κεθαλήρ

Η ηάζε κείσζεο ηεο θακπύιεο ηεο δύλακεο πξνώζεζεο είλαη εκθαλήο ύζηεξα από ηηο αληίζηνηρεο επεκβάζεηο ζηελ θνπηηθή θεθαιή νη νπνίεο δηαθξίλνληαη κε κπιε ζηίγκα, όπσο παξνπζηάδεηαη θαη ζην Δηάγξακκα 1. Πην ζπγθεθξηκέλα, θαζώο θαηαζθεπάδνληαη νη δαθηύιηνη από ην δαθηύιην 1165 κέρξη θαη ην δαθηύιην 1438 κήθνπο εθζθαθήο 410m, ζην ηέινο ηεο νπνίαο έγηλε ε πξώηε ζπληήξεζε ηεο θεθαιήο, θαηά ηελ νπνία δελ αιιάρζεθαλ θνπηηθά εξγαιεία παξά κόλν επηθάλεηεο πξνζηαζία έλαληη θζνξάο ηνπ ζώκαηνο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο, παξαηεξήζεθε αύμεζε ηεο δύλακεο πξνώζεζεο.

΢ηε ζπλέρεηα από ην 1438 κέρξη ην 1468 κήθνπο 35m ε ηηκή ηεο δύλακε πξνώζεζεο ηνπ κεραλήκαηνο θαίλεηαη λα ζηαζεξνπνηείηαη σο πξνο ηελ αλνδηθή ηεο ηάζε αιιά νη ηηκέο ηεο κεηαβιεηήο παξακέλνπλ πςειέο, ζε κέγηζηα ζεκεία λα θζάλνπλ ηηκέο θαη ζε 19000 kN, νπόηε θαη γίλεηαη ζπληήξεζε αιιάδνληαο θαη επηζθεπάδνληαο ηηο επηθάλεηεο θζνξάο.

Διάγπαμμα 1. Επηξξνή ηεο ζπληήξεζεο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο ζηε δύλακεο πξνώζεζεο.

΢ην δηάζηεκα 1468 κε 1484 ε ηάζε ηεο δύλακεο πξνώζεζεο ζπλερίδεη λα είλαη θζίλνπζα θαη νη ηηκέο ηηο δύλακεο πέθηνπλ, νπόηε αιιάδεηαη θαη ζπληεξείηαη πάιη ε επηθάλεηα θζνξάο , ην ίδην ηζρύεη θαη γηα ην δηάζηεκα από 1484 κε 1492.

Μεηά όκσο ηελ ηειεπηαία ζπληήξεζε ζην 1492 νη δπλάκεηο αξρίδνπλ θαη απμάλνπλ θζάλνληαο πάιη ζε θάπνηεο εθζθαθέο ηα 19700 kN. Οπόηε γίλεηαη επηζεώξεζε ηεο θνπηηθήο θεθαιήο θαη εληνπίδνληαη νη θζνξέο ησλ θνπηηθώλ εξγαιείσλ ηα νπνία ζα ρξεηαζζνύλ αιιαγή.

Η αιιαγή γίλεηαη ζην 1610 κέζα ζε ζηαζκό θαη ζηελ νπνία ζπληήξεζε αιιάδνληαη 4 θνπηηθά εξγαιεία από απηά πνπ είραλ εληνπηζζεί όηη ρξεηάδνληαη αιιαγή.

Μεηά ην 1610 ε δύλακε αξρίδεη θαη παίξλεη κηα πησηηθή πνξεία όκσο κε όρη ηόζν κεγάιν ξπζκό νπόηε θαη ζην δαθηύιην 1660 αιιάδνληαη ηα 3 πεξηθεξεηαθά θνπηηθά εξγαιεία πνπ δελ είραλ αιιαρζεί κε ηε πξνεγνύκελε ζπληήξεζε.

Η γεληθή πησηηθή πνξεία ηεο δύλακεο ζπλερίδεη από ην 1660 κέρξη ην 1684, όκσο ζην ζπγθεθξηκέλν δηάζηεκα θαίλνληαη λα απμάλνπλ νη ηηκέο ηεο δύλακεο, νπόηε ζην

1684 γίλεηαη ε αληηθαηάζηαζε 16 απνμεζηώλ πξνζώπνπ θαη 16 απνμεζηώλ πεξηθεξεηαθώλ.

Από ην 1684 κέρξη θαη ην 1800, ην νπνίν απνηειεί θαη ην ηειεπηαίν δαθηπιίδη πνπ εμεηάδεηαη ε πηώζε ηεο δύλακεο πξνώζεζεο είλαη αξθεηά εκθαλήο, θζάλνληαο πεξίπνπ ζηα 12000 kN θαηά κέζν όξν.

Σέινο, από 1684 θαη κεηά γίλνληαη άιιεο 2 ζπληεξήζεηο αιιάδνληαο κηα θνξά ζην 2098 έλα νιόθιεξν ζεη θνπηηθώλ εξγαιείσλ ελώ ζηελ ηειεπηαία ζπληήξεζε αιιάρζεθαλ κόλν νη απνμέζηεο.

B.

΢σέζη πςθμού διείζδςζηρ με ηη ζςνηήπηζη ηηρ κοπηικήρ κεθαλήρ

Η ηάζε αύμεζεο ηεο θακπύιεο ηεο δύλακεο πξνώζεζεο ζε ζύγθξηζε κε ηε δηείζδπζε, είλαη εκθαλήο ύζηεξα από ηηο αληίζηνηρεο επεκβάζεηο ζηελ θνπηηθή θεθαιή όπσο παξνπζηάδεηαη θαη ζην Δηάγξακκα 2.

Διάγπαμμα 2. Επηξξνή ηεο ζπληήξεζεο ηεο θνπηηθήο θεθαιήο ζην ξπζκό δηείζδπζεο.

Μέηα ηελ αιιαγή θνπηηθώλ βειηίσζε παξαηεξείηαη θαη ζηε δηείζδπζε ηνπ κεραλήκαηνο κε απμεηηθέο ηάζεηο θαηόπηλ αιιαγήο ησλ θνπηηθώλ εξγαιείσλ ζηα ίδηα δηαζηήκαηα ηεο ζήξαγγαο, όπσο θαίλεηαη παξαπάλσ ζην Δηάγξακκα 2. Ιδηαίηεξα, κεηά ηελ επέκβαζε ζην δαθηύιην 1610 παξαηεξείηαη κηα αλνδηθή ηάζε κε απνηέιεζκα ε δηείζδπζε λα θζάλεη ηα αξρηθά επίπεδα πξν ηνπ δαθηπιίνπ 1507.

IV. ΢ΤΜΠΕΡΑ΢ΜΑΣΑΚΑΙΠΡΟΣΑ΢ΕΙ΢

Η κέζνδνο θαηαζθεπήο κε κεράλεκα νινκέησπεο θνπήο απνηειεί ηνλ πιένλ ζύγρξνλν θαη βέιηηζην ηξόπν θαηαζθεπήο ζεξάγγσλ ζε αζηηθό πεξηβάιινλ.

Όζν απμάλεηαη ε εκπεηξία θαη ε ρξήζε ησλ κεραλεκάησλ δηάλνημεο ζεξάγγσλ ζε έξγα αλά ηνλ θόζκν, ηόζν ε ιεηηνπξγία θαη ε απνδνηηθόηεηα ηνπο βειηηώλεηαη κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ, ηόζν ζε θόζηνο όζν θαη αζθάιεηαο ηεο θαηαζθεπήο ησλ έξγσλ.

Οη επηκέξνπο ιεηηνπξγίεο θαη νη παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηε ζπλνιηθή ιεηηνπξγία ελόο κεραλήκαηνο δηάλνημεο ζεξάγγσλ είλαη αξθεηέο θαη απαηηείηαη ε πιεξέζηεξε θαηαλόεζε ηεο θάζε κηαο μερσξηζηά ώζηε λα κπνξεί λα είλαη ζε ζέζε θάπνηνο λα πξνηείλεη ιύζεηο ζηα όπνηα πξνβιήκαηα κπνξεί λα πξνθύςνπλ.

Η ζπληήξεζε ηεο θνπηηθήο θεθαιήο ζπκβάιεη ζηε βειηίσζε νινθιήξσζεο ηεο δηαδηθαζίαο, νπόηε ε όζν ην δπλαηόλ γξήγνξε θαη έγθαηξε πξόβιεςε ηεο θζνξά ηεο,

ηόζν πην απνηειεζκαηηθή γίλεηαη ε δηαδηθαζία θαηαζθεπήο κηαο ζήξαγγαο. Επνκέλσο, γελλάηαη ε αλάγθε πεξαηηέξσ αλάπηπμεο θαη βειηηζηνπνίεζεο ησλ ιεηηνπξγηθώλ πξνγξακκάησλ δηαρείξηζεο δεδνκέλσλ κε έκθαζε ζηε πξόβιεςε ηεο θζνξάο ησλ θνπηηθώλ εξγαιείσλ ώζηε νη εηδηθνί ζηνλ ηνκέα απηό λα δηαζέηνπλ έλα αθόκα εξγαιείν απινπνίεζεο θαη ζσξάθηζεο ηεο κειέηεο ηνπο.

Η κεηαπηπρηαθή απηή εξγαζία απνηειεί κηα πξνζπάζεηα επεμήγεζεο ηεο ιεηηνπξγίαο, ησλ παξαγόλησλ πνπ ηελ επεξεάδνπλ, ηεο αιιειεπίδξαζε ησλ επηκέξνπο εξγαζηώλ, θαζώο θαη ε αλάιπζε ηεο δνκήο θαη ηεο ιεηηνπξγίαο ησλ επηκέξνπο ηκεκάησλ ηνπ κεραλήκαηνο νινκέησπεο θνπήο (EPB-TBM). Όκσο πεξαηηέξσ έξεπλα απαηηείηαη γηα ηελ επίηεπμε θαη ηε βειηηζηνπνίεζε ηνπ ρξόλνπ θαη ηνπ θόζηνπο κηαο ηέηνηαο εξγαζίαο.

Σέινο, ν ηξόπνο εθζθαθήο ζεξάγγσλ κε ηε ρξήζε κεραλήκαηνο νινκέησπεο θνπήο εμηζνξξόπεζεο εδαθηθήο πίεζεο (EPB – TBM) απνηειεί ηνλ πην ζύγρξνλν ηξόπν θαηαζθεπήο ζεξάγγσλ δηόηη είλαη απνηέιεζκα ρξόλησλ εκπεηξηώλ θαη εθαξκνγώλ, πάλσ ζηνλ νπνίν νη ζπλερείο βειηηώζεηο ζα θέξνπλ επξύηεξε αλάπηπμε ζηνλ ηξόπν θαηαζθεπήο ζεξάγγσλ θαη θαη’

επέθηαζε ζηε θηιηθόηεξε θαη δεκηνπξγηθόηεξε δηαβίσζε ησλ αλζξώπσλ ζηα αζηηθά θέληξα.

ΑΝΑΦΟΡΕ΢

Ergun, O. A., Erdogan, C., & Ekinci, E. (2016). Analysis of the EPB- TBM Excavation Parameters Used in a Tunnel Construction in Istanbul.

Proceedings of the 2nd World Congress on Mechanical, Chemical, and Material Engineering (MCM'16) (ζ. 9). Budapest, Hungary:

Researchgate.

BBC. (2018). The tube an underground history.

Cigla, M., Yagiz, S., & Ozdemir, L. (2001). Application of Tunnel Boring Machines in Underground Mine Development. Colorando, USA:

Excavation Engineering & Earth Mechanics Institute.

ec.europa.eu. (n.d.). Ανάκηηζη από Case study of tunnels -European Commission:

https://ec.europa.eu/regional_policy/sources/docgener/studies/pdf/assess _unit_cost_rail/annex_13_case_study_tunneling.pdf

Edelmann, T. (2013). Monitoring of cutting tools in TBM'S.

Schwanau: Herrenknecht AG.

HEALTH AND SAFETY EXECUTIVE. (1996). A guide to the work in Compressed air regulations. UK: HSE.

HERRENKNECHT. (2012). Σεσνικό Δγσειπίδιο μησανήμαηορ ολομέηωπηρ κοπήρ .

Herrenknecht. (n.d.). Back-up systems.

Japanese Standard for Shield Tunneling. (1996). Committee of Tunnel Engineering.

Kienast, H. (2004). The Aqueduct of Eupalinos on Samos. Τποςπγείο Πολιηιζμού. Σαμείο Απσαιολογικών Πόπων και Απαλλοηπι.

Messinella, M. (2010, 3 25). Master Thesis. Models for the Analysis of Tunnelling. Twente, Twente, Netherlands: Univerity of Twente.

METRO, A. (2006). TUNNEL CONSTRUCTION PLAN. ATHENS.

Nilsen, B., Dahl, F., Raleigh, P., & Holzhauser, J. (2007). The new test methodology for estimating the abrasiveness of soils for TBM tunnelling. The new test methodology for estimating the abrasiveness of soils for TBM tunnelling, (ζζ. 104-106).

POUR, H. H. (2016, 12). Master Thesis. STUDY OF PARAMETERS IMPACTING PRODUCTIVITY. ARLINGTON, TEXAS, USA: University of Texas.

Samantha Joubert - SKF. (2019, Μάπηιορ 14). Bearing and seal design considerations for tunnel boring machines. Technology &

business for development, ee publishers.

Satici, Ö. (2000, 11 29). Underground excavation methods. Ανάκηηζη

από www.researchgate.net:

https://www.researchgate.net/publication/285057430

Song, T. T., & Zhou, S. (2009). Study on the earth pressure distribution of excavation chamber in EPB. INTERNATIONAL SOCIETY FOR SOIL MECHANICS AND GEOTECHNICAL ENGINEERING.

London: Taylor & Francis Group.

ZHAO, P. J. (2012). A General Overview on Tunnel Boring Machines.

SRMEG-NCUS Seminar Presentation (ζ. 27). Ecole Polytechnique de Lausanne: Ecole Polytechnique de Lausanne.

Zheng, Y., Zhang, Q., & Zhao, J. (2016). Challenges and opportunities of using tunnel boring machines in mining. ΢ηο Tunnelling and underground space technology (ζζ. 287-299). Australia: Elsevier.

Zhou, T. S. (2009). Study on the earth pressure distribution of excavation chamber in EPB tunneling. International society for soil Mechanics and Geotechnical Engineering. London: Taylor & Francis Group.

ΠΓ 225 ΤΓΔΙΗΝΗ ΚΑΙ Α΢ΦΑΛΔΙΑ ΢ΣΑ ΤΠΟΓΔΙΑ ΔΡΓΑ. (1989).

ΔΦΗΜΔΡΙΓΑ ΣΗ΢ ΚΤΒΔΡΝΗ΢ΔΩ΢.

Σεσνικέρ πποδιαγπαθέρ έπγος - "Γπαμμη 2 - Δπέκηαζη ππορ Δλληνικό".

(n.d.).

Σζεμπέπαρ, Ι. (2016). Γιπλωμαηική επγαζία. Μελέηη απόδοζηρ μησναημάηων ολομέηωπηρ κοπήρ με εξιζοππόπηζη ηων γεωζηαηικών ηάζεων καηά ηην διάνοιξη ρήπαγγαζ ηος μεηπό Αθηνών. Κπήηη:

Πολςηεσνείο Κπήηηρ.

Σζολεπίδηρ, Π. Κ. (2017). Μεηαπηςσιακή επγαζία. Σςπικόρ ζσεδιαζμόρ και ζςζηήμαηα αξιολόγηζηρ εγκαηαζηάζεων αμαξοζηαζίος μεηπό.

Θεζζαλονίκη: ΑΠΘ, Πολςηεσνική ζσολή.