Υπολογισμός της υπερεκσκαφής στο μέτωπο σήραγγας με τη χρήση επίγειου σαρωτή laser - Εφαρμογή στην υπό διάνοιξη σήραγγα Τεμπών Τ1

Abstract

Οι σήραγγες που διανοίγονται εκτός αστικού περιβάλλοντος γίνονται στις περισσότερες περιπτώσεις με τη μέθοδο της διάτρησης – ανατίναξης (drill and blast). Αυτή η μέθοδος εμφανίζει πολλά πλεονεκτήματα σε τέτοιου είδους έργα, όπως και ένα βασικό μειονέκτημα, που είναι η δημιουργία υπερεκσκαφών στη διατομή της σήραγγας. Πραγματοποιείται, δηλαδή, μεγαλύτερη εκσκαφή περιμετρικά της διατομής από αυτήν που απαιτείται από τη μελέτη της σήραγγας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία υπολογίστηκε σε πραγματική σήραγγα το μέγεθος της υπερεκσκαφής στο μέτωπό της με τη χρήση επίγειου σαρωτή laser. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκε ο επίγειος σαρωτής laser ScanStation2 στην υπό διάνοιξη σήραγγα Τεμπών Τ1. Πραγματοποιήθηκαν καταγραφές στο μέτωπο της σήραγγας σε δύο διαφορετικές φάσεις. Αρχικά στη φάση που έχει γίνει η ανατίναξη στο μέτωπο, έχουν απομακρυνθεί τα στείρα υλικά και το μέτωπο είναι ανυποστήρικτο και σε δεύτερη φάση όταν έχει τοποθετηθεί η πρώτη στρώση εκτοξευόμενου σκυροδέματος (gunite) σε αυτό. Επίσης, καταγράφηκε ένα μέρος της σήραγγας αρκετά πίσω από το μέτωπο αυτής. Επισημαίνεται ότι δεν συνηθίζεται η χρήση επίγειου σαρωτή laser σε σήραγγες. Έτσι, εκτιμήθηκε η χρησιμότητα και αποτελεσματικότητα αυτού, όπως επίσης και της συνολικής μεθόδου. Επιπλέον, αποτελεί τη μοναδική μέθοδο που μπορεί να καταγράψει με ακρίβεια τη πραγματική εκσκαφή στο μέτωπο και τον ακριβή υπολογισμό της.

The most common method used in non-urban areas to construct a tunnel is the “drill and blast” method. This method offers numerous advantages in such constructions, but also has one important disadvantage; the creation of over-break at the tunnel cross section. In other words, the tunnel is excavated with a cross section perimeter bigger than the one originally planned. In this diploma-thesis, the size of over-break was calculated in an actual tunnel's face, using the terrestrial laser scanner ScanStation2. This terrestrial laser scanner was used in the T1 road tunnel which is under construction at the location of Tempi (near Larissa). The tunnel's face was measured two times in two different (construction) phases. The first phase was at the tunnel's face just after the blast, the removal of the dredging spoil and before supporting the tunnel's face. The second phase was after the application of the first layer of shotcrete (gunite). Furthermore, a part of tunnel far behind the tunnel's face was also measured. It should be pointed out that a terrestrial laser scanner is not commonly used inside a tunnel to measure the tunnel's face. In this diploma-thesis, the methodology's capacity to provide useful conclusions was evaluated. This methodology is the only one that can measure with extreme precision the actual excavation at the tunnel's face and to accurately calculate further quantities.