Η Σχολή | Προσωπικό | Σπουδές | Έρευνα | εκτύπωση

Τίτλος Μαθήματος

Τεχνικές Διάνοιξης Σηράγγων (7.1.22.9)

Εξάμηνο Διδασκαλίας

Κατ' Επιλογή Υποχρεωτικό Μάθημα 9ου εξαμήνου στις Κατευθύνσεις:

  • Μεταλλευτικής Τεχνολογίας
  • Γεωτεχνολογίας

Ωριαίο Πρόγραμμα

Ώρες Διδασκαλίας Ώρες Ασκήσεων
Εργαστηριακές Φροντιστηριακές
2 2 -

Ωρολόγιο Πρόγραμμα

Παρασκευή:

11.45 - 13.30, Κτ.Μετ. Αίθουσα 202

13.45 - 14.30 και 15:00 - 16:00, Κτ.Μετ. 201
Ασκήσεις

Διδάσκοντες

Αλέξανδρος Σοφιανός , Καθηγητής
Διδακτικό και Ερευνητικό Προσωπικό (Δ.Ε.Π)
Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων-Μεταλλουργών , Τομέας Μεταλλευτικής
2 Όροφος , Γραφείο 2.34
Τηλ. +30 210 772 2200 , +30 210 772 2160 (FAX)
e-mail: sofianosATmetal.ntua.gr

Παύλος Π. Νομικός , Επίκουρος Καθηγητής
Διδακτικό και Ερευνητικό Προσωπικό (Δ.Ε.Π)
Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων-Μεταλλουργών , Τομέας Μεταλλευτικής
1 Όροφος , Γραφείο 1.44
Τηλ. +30 210 7721662 , +30 210 7722199 (FAX)
e-mail: nomikosATmetal.ntua.gr
ώρες επικοινωνίας: 09.00 - 17.00

Ασκήσεις

Παρασκευή Γιούτα - Μήτρα
Ειδικό Τεχνικό Εργαστηριακό Προσωπικό (Ε.Τ.Ε.Π) , Υποψήφιος Διδάκτορας
Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων-Μεταλλουργών , Τομέας Μεταλλευτικής
2 Όροφος , Γραφείο 2.39
Τηλ. +30 210 772 2194 , +30 210 772 2199 (FAX)
e-mail: antipaxosATmetal.ntua.gr

Γιώργος Παπαντωνόπουλος , Διδάκτορας
Εργαστηριακό Διδακτικό Προσωπικό (Ε.ΔΙ.Π)
Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων-Μεταλλουργών , Τομέας Μεταλλευτικής
1 Όροφος , Γραφείο 0.1.15
Τηλ. +30 210 772 1671
e-mail: gpapantoATmetal.ntua.gr

Βιβλία Διδασκαλίας

«ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΔΙΑΝΟΙΞΗΣ ΣΗΡΑΓΓΩΝ», Α.Ι.ΣΟΦΙΑΝΟΣ, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΕΜΠ.

Επιπρόσθετη Βιβλιογραφία

  1. Bickel JO, Kuesel TR, King EH (1996). "Tunnel Engineering Handbook", Chapman & Hall
  2. Muller L - Salzburg (1978). "Der Felsbau - Dritter Band: Tunnelbau", Enke
  3. ICE (1996). "Sprayed Concrete Linings (NATM) for Tunnels in Soft Ground", Thomas Telford
  4. HSE (1996). "Safety of NATM Tunnels", HSE
  5. Maidl B (2004). "Handbuch des Tunnel und Stollenbaus", Band I & II, Gluckauf

Σύντομη περιγραφή της ύλης

Η σηραγγοποιία είναι ένας τομέας δραστηριοποίησης του μηχανικού που απαιτεί γνώση της συμπεριφοράς των πετρωμάτων και των τεχνικών υποστήριξης ώστε να επιλέγεται η κατάλληλη τεχνική διάνοιξη και νά προσαρμόζεται στις εκάστοτε συνθήκες. Η επιτυχία ενός τέτοιου έργου συχνά προκαθορίζεται στο αρχικό στάδιο του σχεδιασμού, κατά το οποίο επιλέγονται ο μηχανικός εξοπλισμός και τα μέτρα υποστήριξης. Το μάθημα παρέχει στους μελλοντικούς μηχανικούς εξοικείωση με τις τεχνικές διάνοιξης σηράγγων από τις παλαιότερες μέχρι τις πλέον σύγχρονες και δίνει τις θεωρητικές και πρακτικές αρχές σχεδιασμού σε σκληρούς και μαλακούς σχηματισμούς με βάση τις διαθέσιμες γεωτεχνικές πληροφορίες. Καλύπτονται βασικά θέματα όπως: Ιστορική εξέλιξη της σηραγγοποιίας. Είδη, μορφές, διάταξη και χαράξεις σηράγγων και υπόγειων χώρων. Γεωτεχνική έρευνα και χαρακτηρισμός της γεωμάζας. Συμβατική διάνοιξη με χρήση εκρηκτικών υλών σε ευσταθή πετρώματα. Η Νορβηγική μέθοδος. Μεγάλα υπόγεια ανοίγματα. Συμβατική μηχανική διάνοιξη βαθιών σηράγγων με τη NATM ή την ADECO-RS. Μέτρα βελτίωσης και προϋποστήριξης. Συμβατική μηχανική διάνοιξη αβαθών σηράγγων με την SCL ή τη LASERSHELL. Διαμόρφωση στομίων. Ειδικές κατασκευές, όπως εσοχές και εγκάρσιες σήραγγες. Διάνοιξη φρεάτων και βαθιών εκσκαφών. Ολομέτωπη διάτρηση πετρώματος από απλή μηχανή με πέδιλα. Διάνοιξη πετρώματος από ασπίδα. Τεχνολογία υπόγειας διάνοιξης δικτύων κοινής ωφελείας. Ανοικτή εκσκαφή και επίχωση. Στεγάνωση και μόνιμη επένδυση. Γεωτεχνική παρακολούθηση. Στατική λειτουργία κάθε τεχνικής. Λειτουργικά, οικονομικά και περιβαλλοντικά θέματα. Ασκήσεις και εργασίες. Η εμπέδωση των γνώσεων εξασφαλίζεται με ασκήσεις φροντιστηριακές και εργαστηριακές, μέσω των οποίων αποκτώνται και βασικές γνώσεις προσομοίωσης και ανάλυσης με αριθμητικές μεθόδους.

Βαθμολογία

Ασκήσεις 10%
Θέμα 20%
Τελικές Εξετάσεις 70%

Πρόγραμμα Παραδόσεων

Η διάρκεια του εξαμήνου καλύπτει δεκατρείς διδακτικές εβδομάδες ανάλογα με τις οποίες το πρόγραμμα των παραδόσεων κατανέμηται ως ακολούθως:

Πρόγραμμα
Α. Διαλέξεις  
  1. Ιστορική εξέλιξη της σηραγγοποιίας.
  2. Μορφή σηράγγων και υπόγειων χώρων.
  3. Γεωτεχνική έρευνα και χαρακτηρισμός της γεωμάζας.
  4. Συμβατική διάνοιξη με χρήση εκρηκτικών υλών σε ευσταθή πετρώματα.
  5. NATM και ADECO-RS. Συμβατική μηχανική διάνοιξη βαθιών σηράγγων.
  6. SCL και LASERSHELL. Συμβατική μηχανική διάνοιξη αβαθών σηράγγων.
  7. Στόμια σηράγγων.
  8. Φρέατα.
  9. Ολομέτωπη διάτρηση πετρώματος από απλή μηχανή με πέδιλα.
  10. Διάνοιξη πετρώματος από ασπίδα.
  11. Τεχνολογία υπόγειας διάνοιξης δικτύων κοινής ωφελείας.
  12. Ανοικτή εκσκαφή - Σκυροδέτηση.
  13. Γεωτεχνική παρακολούθηση.
Β. Ασκήσεις
  1. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ PHASE2: Βασικές λειτουργίες
  2. Διαμόρφωση διατομής σήραγγας
  3. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ PHASE2: Ανυποστήρικτη σήραγγα σε ελαστικό και πλαστικό πέτρωμα
  4. Σήραγγα Βοτονοσίου: Διάνοιξη συμπαγούς πετρώματος με εκρηκτικές ύλες και υποστήριξή του
  5. Σήραγγα Ανθοχωρίου: Διάνοιξη μαλακού πετρώματος με συμβατικά μέσα και υποστήριξή του
  6. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ PHASE2: Σήραγγα με υποστήριξη σε πλαστικό πέτρωμα
  7. Σήραγγα Αγίου Νικολάου Κρήτης: Διαμόρφωση και στήριξη στομίων σήραγγας
  8. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ PHASE2: Προσομοίωση διάνοιξης φρέατος
  9. Σήραγγα Αχελώου: Διάνοιξη, με μηχανή διάτρησης, σήραγγας σε σκληρό πέτρωμα
  10. Σήραγγα Μετρό – Διάνοιξη με μηχανή EPB
  11. Ώθηση σωλήνων σε προφορτισμένη άργιλο - Ώθηση σωλήνων σε αμμοχάλικα υπό τον υδροφόρο
  12. Σήραγγα Σ4: Ανοικτή εκσκαφή σήραγγας και επανεπίχωση
  13. Σήραγγα Ανθοχωρίου: Τοποθέτηση οργάνων γεωτεχνικής παρακολούθησης σήραγγας

Θέμα: Σήραγγα Δωδώνης, Υπόγειος Σταθμός ΥΗΕ Μετσοβίτικου, Υπόγειος Σταθμός ΥΗΕ Θησαυρού

Γ. Προβολές
  1. Ιστορική εξέλιξη της σηραγγοποιίας
    • Υποθαλάσσια ζεύξη Zeebrugge
    • Μετρό Αθήνας
    • Μετρό Μιλάνου 
    • Μηχανές TBM FRAMATOME
  2. -
  3. -
  4. Συμβατική διάνοιξη με χρήση εκρηκτικών υλών σε ευσταθή πετρώματα
    • Σήραγγα σε σκληρό πέτρωμα DU TOITS KLUFF
    • Σήραγγα Αρτεμησίου
  5. NATM και ADECO-RS. Συμβατική μηχανική διάνοιξη βαθιών σηράγγων
    • Σήραγγες Bologna, Firenze
    • Σήραγγα σε μαλακό πέτρωμα DU TOITS KLUFF
    • Roadheaders – Anderson tunnelling equipment, Scotland
  6. -
  7. -
  8. Φρέατα
    • Raise Boring: AUSTRIA, Universale Bau, Sandvik Reamer, Horizontal Boring, Norway, Drillcon Contr., SANDVIK Reamer
    • Akkerman 1995
  9. Ολομέτωπη διάτρηση πετρώματος από απλή μηχανή με πέδιλα
    • WIRTH GmbH - Vercina
    • LOVAT Tunnel equipment corporate
    • Ultra Large Diameter Tunnelling Machines
  10. Διάνοιξη πετρώματος από ασπίδα
    • HERRENKNECHT: Imagefilm & Mixschild
    • ALPINE WESTFALIA: Polyshield (Paris), ADS (Turin), ATM (Howaldtunnel), ATB (Inanda Niggins)
  11. Τεχνολογία υπόγειας διάνοιξης δικτύων κοινής ωφελείας
    • ALPINE WESTFALIA: Pipejacking (Lockboor Microtunnelling)
    • Weyss & Freitag Microtunnelling
    • DOSCO Overseas Engineering: Manchester Airport Drainage (pipe jacking), Breaking new ground, Inovisions
    • Europipe Development Project: Arge LandfallTunnel
    • SOLTAU: Spulfordertechnik
    • Euro Iseki Limited: Tunnelling & Microtunnelling Systems
    • Euro Iseki Limited: Microtunnelling, a step by step guide
    • Robbins Europa Srl: Small boring unit
    • Pipe Jacking Association, Marshall Communications
    • LOVAT Tunnel equipment: Pipe jacking, machine development, Grand Canal Sewer, Sasktchewan Project.
  12. Ανοικτή εκσκαφή - Σκυροδέτηση 
    • LANDEK: Lawinenschutzgalerie

Dr. G. Sauer, Design & Consulting:

    • Barrow-upon-Soar Project
    • Lehigh Tunnel Project
    • Schurzeberg Tunnel
    • History of NATM

Λεπτομερές Πρόγραμμα Παραδόσεων

Εβδομάδα

Ημερομηνία

Θέμα (ΠΥ)

1

8.10

 Ιστορική εξέλιξη της σηραγγοποιίας

2

15.10

 Μορφή σηράγγων και υπογείων έργων

3

18.10

 Γεωτεχνική έρευνα και χαρακτηρισμός της γεωμάζας

4

01.11

 Συμβατική διάνοιξη με χρήση εκρηκτικών υλών σε ευσταθή πετρώματα

5

5.11

 NATMκαι ADECO-RS.  Συμβατική μηχανική διάνοιξη βαθιών σηράγγων

6

12.11

 SCLκαι Lasershell.  Συμβατική μηχανική διάνοιξη αβαθών σηράγγων

7

19.11

 Εκπαιδευτική εκδρομή

8

26.11

 Στόμια σηράγγων

9

03.12

 Φρέατα

10

10.12

 Ολομέτωπη μηχανική διάνοιξη πετρώματος

11

17.12

 Ανοικτή εκσκαφή – Σκυροδέτηση

12

07.01

 Γεωτεχνική παρακολούθηση

13

14.01

 Παρουσίαση θεμάτων