Μελέτη των καθιζήσεων λόγω διάνοιξης σήραγγας του Μετρό Θεσσαλονίκης στο τμήμα νέος σιδηροδρομικός σταθμός – Σταθμός Αναλήψεως

Abstract

Στη συγκεκριμένη εργασία διερευνώνται και αναλύονται οι καθιζήσεις οι οποίες προέρχονται από τη διάνοιξη των σηράγγων του Μετρό Θεσσαλονίκης στο τμήμα από το Νέο Σιδηροδρομικό Σταθμό έως το Σταθμό Αναλήψεως. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται ορισμένα γενικά στοιχεία για την πορεία του Μετρό Θεσσαλονίκης μέχρι σήμερα και την εξέλιξη σχεδιασμού της γραμμής. Επίσης, αναλύονται τα βασικά χαρακτηριστικά και οι περιορισμοί των αστικών σηράγγων, ενώ συγχρόνως γίνεται παρουσίαση διαφόρων περιπτώσεων αστοχιών που έχουν σημειωθεί κατά τη διάνοιξη σηράγγων με μηχάνημα εξισορρόπησης της εδαφικής πίεσης. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται η χάραξη της γραμμής και η ακριβής θέση των σταθμών. Επιπλέον, παρουσιάζεται η γεωλογία και τα μηχανικά χαρακτηριστικά των υπό εξέταση τμημάτων. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά και οι κύριες λειτουργίες των μηχανημάτων εξισορρόπησης της εδαφικής πίεσης που χρησιμοποιούνται για τη διάνοιξη των σηράγγων του έργου. Επίσης, περιγράφονται συνοπτικά οι γεωλογικές, υδρογεωλογικές και γεωτεχνικές συνθήκες που συναντώνται κατά την προχώρηση των μηχανημάτων στον άξονα εκσκαφής της σήραγγας, Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται επεξήγηση της λειτουργίας και της χρησιμότητας του συστήματος πληροφοριών σηράγγων Κronos που χρησιμοποιείται από την Αττικό Μετρό για τον έλεγχο του έργου της Θεσσαλονίκης. Ακόμα, αναλύονται τα βασικά χαρακτηριστικά λειτουργίας του συστήματος και δίνονται οδηγίες για την εκτέλεση των βασικών εφαρμογών του. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η εμπειρική μεθοδολογία υπολογισμού των καθιζήσεων εγκάρσια στον άξονα της σήραγγας. Συγκεκριμένα, αναλύεται η καμπύλη καθιζήσεων Gauss και περιγράφεται ο τρόπος κατασκευής καμπύλων καθιζήσεων προκαλούμενων από τη διάνοιξη δίδυμων σηράγγων. Στη συνέχεια, υπολογίζονται, με τη βοήθεια των δεδομένων που προέρχονται από το σύστημα Κronos, οι καμπύλες καθιζήσεων Gauss που προκύπτουν στο τμήμα Νέος Σιδηροδρομικός Σταθμός – Σταθμός Αναλήψεως. Στο συγκεκριμένο κεφάλαιο περιγράφονται συνοπτικά και οι λειτουργίες των χωροσταθμικών μετρητών. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται, με τη βοήθεια διαγραμμάτων, συσχετίσεις μεταξύ των καθιζήσεων και των βασικών λειτουργικών παραμέτρων των μηχανημάτων διάνοιξης στις χιλιομετρικές θέσεις που αυτές εντοπίσθηκαν.

This thesis refers to the analysis of the settlements resulting from the opening of the Thessaloniki metro tunnels and concerns the section between New Railway Station and Analipsi station. The first chapter presents some general information about the progress of the Thessaloniki Metro so far and the development of the line’s design. Moreover, the key features and constraints of urban tunnels are described, while at the same time a presentation is made of several cases of failure that have occurred during the excavation using Earth Pressure Balance Machines. The second chapter deals with the design and the exact location of the stations. In addition, the geology and the physical-mechanical characteristics of the areas under consideration are presented. The third chapter explains the main characteristics and the main functions of the Earth Pressure Balance Machines which are used for this tunnel project. It also outlines the geological, hydrogeological and geotechnical conditions which were faced during the excavation. The fourth chapter describes the function and usefulness of the Tunnel Information System Kronos, which is used by Attiko Metro for the total control of the project. Also, a set of instructions are given concerning the basic applications of the system. The fifth chapter presents the empirical methods used to analyze the settlements induced by movement during the tunnel excavation. Specifically, in this thesis an analysis is done on the Gauss Curve and the way it can be designed when the settlements occur due to a twin tunnel excavation. Moreover, according to the exported data from the Kronos System, the Gauss Curves are designed for the section between New Railway Station and Analipseos station. This chapter also outlines the functioning and positioning of the leveling recorders which are used for the recording of the settlements. Finally, in the sixth chapter, with the help of diagrams made from the collected data, correlations are made between the exact positions of the settlements and the basic operating parameters of the Earth Pressure Balance Machine.