Παραμετρική προσομοίωση διάνοιξης σηράγγων χρησιμοποιώντας μοντέλα πληροφορίας κατασκευών

Τσίγκας, Μιχαήλ; Tsigkas, Michail

dc.contributor.author	Τσίγκας, Μιχαήλ	el
dc.contributor.author	Tsigkas, Michail	en
dc.date.accessioned	2022-01-18T08:05:25Z
dc.date.available	2022-01-18T08:05:25Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54344
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22042
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μηχανοποιημένη σήραγγα	el
dc.subject	Αριθμητικό μοντέλο	el
dc.subject	Καθιζήσεις επιφάνειας εδάφους	el
dc.subject	Mechanized tunnel	en
dc.subject	TIM modelling	en
dc.subject	BIM modelling	en
dc.subject	TBM machine	en
dc.subject	Numerical models	en
dc.subject	Παραμετρικό μοντέλο πληροφορίας	el
dc.subject	Δομικό μηχάνημα διάνοιξης	el
dc.title	Παραμετρική προσομοίωση διάνοιξης σηράγγων χρησιμοποιώντας μοντέλα πληροφορίας κατασκευών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Δομική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-11-08
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται το πολύπλοκο ζήτημα σχεδιασμού και κατασκευής υπόγειων σηράγγων με τον όρο Μηχανοποιημένες σήραγγες (mechanized tunnels). Συγκεκριμένα, διερευνώνται οι δυνατότητες που παρέχουν σύγχρονες διαδικασίες παραμετρικής μοντελοποίησης για τον σχεδιασμό και την ανάλυση κατασκευαστικών λύσεων. Εξετάζεται η μέθοδος μοντελοποίησης Tunnel Information Modelling (TIM) η οποία τείνει να γίνεται ολοένα και περισσότερο διαδεδομένη λόγω της ευχέρειας που φαίνεται να προσφέρει στον Πολιτικό μηχανικό. Ένας διαυγής, ολιστικός και λεπτομερής σχεδιασμός, συστημάτων και διαδικασιών σε έργα όπως αυτό της μηχανοποιημένης σήραγγας είναι απαραίτητο στοιχείο για μία εύρωστη και χαμηλού επιπέδου ρίσκου διακινδύνευσης, κατασκευή. Στο πλαίσιο αυτό, σημαντική συμβολή και επιρροή διαθέτουν και παραθέτουν οι πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ του εδάφους, του μηχανήματος διάνοιξης TBM, της διανοιγόμενης σήραγγας και του υλοποιημένου περιβάλλοντος της επιφάνειας. Παραδοσιακά, η πληροφορία για τον σχεδιασμό και την κατασκευή μίας τέτοιας υπερκατασκευής, είναι διαθέσιμη ως ατομικά, ανεξάρτητα, και ετερογενή δεδομένα με αποτέλεσμα να είναι κατά ελάχιστο βαθμό συνδεδεμένα με την υλοποίηση του έργου στην πράξη. Συνεπώς, εγκυμονεί κίνδυνος να λαμβάνονται μονόπλευρης σκοπιάς αποφάσεις που δεν λαμβάνουν υπόψη όλα τα συσχετιζόμενα ζητήματα. Η μέχρι τώρα έρευνα, έχει επικεντρωθεί σε αρκετά γενικές προσεγγίσεις της έννοιας ενός υπερσυστήματος μοντέλων ή αυτής των ενδοσυνδεδεμένων μοντέλων, τα οποία δεν έχουν χρησιμοποιηθεί σε μεγάλο βαθμό σε έργα σηράγγων μέχρι στιγμής ή σε σημαντικά μοντέλα σχεδιασμού σηράγγων. Βάσει αυτών, αποκλειστικά και μόνο καλύπτονται μερικές από τις συνολικές απαιτήσεις του έργου. Στο παρόν κείμενο αναπτύσσεται ένα πλαίσιο εργασίας ΤΙΜ προσομοιώματος, κυρίως ενσωματώνοντας αποσυνδεδεμένα μοντέλα, ανά περιπτώσεις διερεύνησης, καθώς και παρουσιάζεται η επίδοση των συνδεδεμένων δεδομένων του μοντέλου. Λόγω της χαρακτηριστικής επίδρασης των μοντέλων αυτών τόσο στον σχεδιασμό, όσο και στην κατασκευαστική διαδικασία, δημιουργούνται τα ατομικά μοντέλα: εδάφους, μηχανήματος διάνοιξης TBM, διανοιγόμενης σήραγγας και υλοποιημένου επιφανειακού περιβάλλοντος, τα οποία στην συνέχεια συνενώνονται και συνδέονται κατάλληλα προς ανάλυση. Ακόμη, βάσει του προτεινόμενου πλαισίου εργασίας, παρουσιάζονται μελέτες περιπτωσιολογίας ώστε να εγκριθούν οι δυνατότητες και τα πλεονεκτήματα της παραπάνω διαδικασίας. Στα πλαίσια της εφαρμογής της μεθόδου αυτής, για την επίτευξη των στόχων της εργασίας, υλοποιείται μία διαδικασία παραμετροποίησης των κύριων χαρακτηριστικών της διαδικασίας διάνοιξης στο περιβάλλον DYNAMO. Μέσω του DYNAMO, παράγονται κατάλληλα αρχεία εισόδου για το πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων ABAQUS. Στο τελευταίο, πραγματοποιείται πλήρης προσομοίωση και ανάλυση και διεξάγονται και συγκρίνονται περιπτωσιολογικές μελέτες, ενός τμήματος της υφιστάμενης υπόγειας σήραγγας, της επέκτασης της γραμμής 3 του έργου του μετρό, του Νομού Αττικής, έργο που είναι υπό την επίβλεψη του φορέα Αττικό Μετρό ΑΕ, εν εξελίξει, μέχρι και την παρούσα συγγραφή.	el
heal.abstract	In this thesis, the complex issue of designing and constructing underground tunnels by means of mechanized tunneling is examined within the remit of parametric modelling of the information related to the construction project. This method is called Tunnel Information Modelling (TIM) and tends to become more and more widespread due to the fluency it seems to offer in civil engineering. A clear, holistic and detailed design of systems and processes in projects such as mechanized tunnelling is an essential element for a robust, low risk and low hazard, construction. In this context, the complex interactions between the ground, the boring machine (TBM), the segmented tunnel and the implemented surface built environment provide a significant contribution and influence. To this point, the information for the design and construction of such hyperstructures has been available as individual, independent, and heterogeneous data, resulting in a minimal degree of linkage to the project implementation in practice. Therefore there is a risk of making one-sided decisions that do not take into account all the interrelated issues. Existing investigations have focused on fairly general approaches to the concept of a multisystem model or interconnected models, which have not been largely used in tunnel projects or in major tunnel design models, so far. On this basis, only some of the overall project requirements are covered. In this paper a TIM simulation working framework is developed, mainly incorporating interlinked models. Moreover their linked data performance is presented per stimulation cases. Due to the characteristic influence of these models on both the design and the construction process, the individual models: Soil model, TBM boring machine model, segmented tunnel lining model and surface built environment model are created, which are then merged and linked appropriately for analysis. Furthermore, based on the proposed working framework, case studies are presented to approve the potential and advantages of the above process. In this work, a digital workflow is implemented using the graphical programming environment DYNAMO that parametrically generates input files for the finite element solver ABAQUS. Next, case studies are carried out and compared, for a section of the existing underground tunnel of line 3 extension of the metro project in the Prefecture of Attica. This project is in progress up to the present writing under the supervision of the operator Attiko Metro SA.	en
heal.advisorName	Τριανταφύλλου, Σάββας	el
heal.committeeMemberName	Λαγαρός, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Νεραντζάκη, Μαρία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	126 σελ.	el
heal.fullTextAvailability	false