Διερεύνηση μηχανοποιημένης διάνοιξης σε καρστικό περιβάλλον: Έρευνα, επιλογή μηχανήματος TBM και θέματα αντιμετώπισης καρστικών κενών=Mechanised Tunnelling in karstic environment: Engineering geological study, Tunnelling Boring Machine (TBM) selection and

Περίληψη

Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τη διερεύνηση της μηχανοποιημένης διάνοιξης σε καρστικό περιβάλλον και συγκεκριμένα την έρευνα, και τους τρόπους αντιμετώπισης των καρστικών κενών. Με βάση την ανάλυση αυτή γίνεται η αξιολόγηση της καταλληλότητας των μηχανημάτων μηχανοποιημένης διάνοιξης (ΤΒΜ) κατά μήκος σήραγγας σε καρστικοποιημένο περιβάλλον. Αρχικά, παρουσιάζεται το φαινόμενο της καρστικοποίησης  και τα πετρώματα στα οποία αυτό παρατηρείται, οι μορφές που σχηματίζει και τα περιβάλλοντα δημιουργίας του. Στην συνέχεια γίνεται μια ανάλυση των μεθόδων που ακολουθούνται για την έρευνα της περιοχής που γίνεται η κατασκευή μιας σήραγγας, προκειμένου να επιτευχθεί μια ολοκληρωμένη γεωλογική μελέτη της θέσης του έργου. Οι μέθοδοι αυτές περιλαμβάνουν την γεωλογική χαρτογράφηση της περιοχής, την χρήση αεροφωτογραφιών,  την εφαρμογή γεωτρήσεων και τις γεωφυσικές και υδρολογικές αναλύσεις.  Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας οδηγούν στην κατασκευή υδρολογικών και τεχνικογεωλογικών μοντέλων με βάση τα οποία θα μελετηθεί η πιθανή επικινδυνότητα κατά μήκος της σήραγγας. Ακολουθούν λοιπόν οι τρόποι με τους οποίους αντιμετωπίζονται τα καρστικά έγκοιλα και κενά προκειμένου να αποφευχθούν τυχόν κίνδυνοι κατά την διάρκεια κατασκευής και μετά το τέλος της υλοποίησης του έργου. Στην συνέχεια, με βάση τα παραπάνω στοιχεία, εξετάζεται η εφαρμοσιμότητα συγκεκριμένων τύπων μηχανοποιημένων μεθόδων διάνοιξης κατά μήκος της σήραγγας. Τέλος, η εργασία ολοκληρώνεται με την εξαγωγή των συμπερασμάτων.

The specific thesis focus on the investigation of the mechanical excavation in karst environment and the research and treatment of the karstic voids. This analysis evaluates the suitability of Tunnel Boring Machines (TBM) along a tunnel in karstic conditions. Initially, is exhibited the karst phenomenon, the rocks on which it is observed, the shapes it forms and the environment that creates it. Furthermore, an analysis is made about methods of investigation in the region of the construction, aiming the comprehensive geological study of the tunnel’s location. These methods include geological mapping, use of aerial photographs, application of drilling and geophysical and hydrological analysis tests. The results of this investigation are hydrological and technical-geological models on the basis of which the potential hazard along the tunnel will be studied. In addition, the processes to deal with the karstic voids are proposed for the avoidance of dangers not only during the construction, but also after the completion of the tunnel. Having all these information, the applicability of specific types of mechanized drilling methods along the tunnel is examined. In the end, thesis is completed by drawing important conclusions.