बाढ़ या भूकंप जैसे प्राकृतिक भू-तकनीकी खतरों और भूमिगत निर्माण कार्य और खुदाई जैसे मानव निर्मित खतरों के कारण बुनियादी ढांचे को अक्सर गंभीर क्षति होती है।
सिविल इंजीनियरों और आपदा जोखिम प्रबंधन टीमों ने इन जोखिमों को रोकने के तरीकों का व्यापक अध्ययन किया है और अभी भी इन खतरों से जुड़े बड़े पैमाने पर विकृतियों से बचने के अधिक प्रभावी तरीकों की तलाश कर रहे हैं।
कंप्यूटर-सहायता प्राप्त सिमुलेशन के आगमन ने शोधकर्ताओं को मूविंग पार्टिकल सिमुलेशन (एमपीएस) जैसे कण-आधारित तरीके प्रदान किए हैं, जो बड़े क्षेत्रों में भी स्वतंत्र विरूपण विश्लेषण के लिए एक मूल्यवान उपकरण है।हालांकि इस पद्धति ने पिछले कुछ वर्षों में लोकप्रियता हासिल की है, लेकिन डिजाइन या निर्माण कार्य के दौरान जमीनी व्यवहार की भविष्यवाणी करते समय इसे अभी भी लागू नहीं किया गया है।
एमपीएस के माध्यम से छोटे पैमाने के मॉडल प्रयोग और कंप्यूटर-एडेड इंजीनियरिंग (सीएई) विश्लेषण को एक साथ लाकर, इंजीनियरिंग कॉलेज के प्रोफेसर शिन्या इनाज़ुमी के नेतृत्व में शिबौरा इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने पृथ्वी के दबाव संतुलन के आसपास कुछ रहस्यों की जांच की है (ईपीबी) ढालटनेलिंग.
उनका हालिया अध्ययन थाप्रकाशितमेंसुरंग निर्माण और भूमिगत अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी21 अगस्त 2024 को.
ईपीबी सुरंग बनाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है जो खोदे गए कीचड़ का उपयोग करती हैमिट्टीसुरंग के चेहरे के लिए समर्थन प्रदान करने के लिए, जो खुदाई की गई सामग्री को प्लास्टिक बनाने के लिए फोम, घोल या अन्य एडिटिव्स का उपयोग करके किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह पानी के लिए अभेद्य है और आसानी से परिवहन योग्य है।
टीम ने माना कि एक लोकप्रिय तकनीक होने के बावजूद, इस बारे में ज्यादा जानकारी नहीं है कि खोदी गई मिट्टी को बेंटोनाइट घोल जैसे प्लास्टिसाइजिंग एडिटिव्स के साथ मिलाकर समायोजित की गई कीचड़ वाली मिट्टी की प्लास्टिसिटी सुरंग कक्ष के अंदर पृथ्वी के दबाव को कैसे प्रभावित करती है।इन कारकों की अंतर्दृष्टि न केवल जमीन की विकृति से बचने की संभावनाओं को काफी हद तक बढ़ा सकती है, बल्कि सुरंग बनाने की प्रक्रिया के दौरान कुशल तलछट प्रबंधन भी सुनिश्चित कर सकती है।
"शहरी केंद्र तेजी से भूमिगत बुनियादी ढांचे पर निर्भर होते जा रहे हैं, इसलिए हम एक पूर्वानुमान उपकरण चाहते थे जो मिट्टी की प्लास्टिसिटी के कुशल प्रबंधन को सुनिश्चित करके अस्थिर सुरंग संचालन के कारण देरी और संरचनात्मक क्षति से जुड़ी लागत को कम करते हुए शहरी बुनियादी ढांचे के लचीलेपन में सुधार कर सके," प्रोफेसरइन्ज़ुमी कहते हैं।
उन्होंने इस बात पर भी प्रकाश डाला कि चूंकि अध्ययन से जुड़ी अनुसंधान प्रयोगशाला खुद को संयुक्त राष्ट्र के सतत विकास लक्ष्यों के साथ संरेखित करती है, इसलिए उन्होंने बड़ी मात्रा में उत्खनन सामग्री और सुधार के तरीकों की तलाश में बेंटोनाइट जैसे रासायनिक योजकों के उपयोग से उत्पन्न होने वाले पर्यावरणीय पदचिह्न का भी पता लगाया।निर्माण परियोजनाओं की स्थिरता.
प्रयोगात्मक स्थापनाइसमें एक सील करने योग्य मिट्टी का टैंक शामिल है जो एक कक्ष का अनुकरण करता है और एक आंदोलन ब्लेड मॉडल के अवरोही और आरोही चरणों को ढाल सुरंग बनाने वाली मशीन में एक जुड़वां-जोड़ी पृथ्वी दबाव गेज स्थापित करके हासिल किया गया था।
चलती कण सिमुलेशन (एमपीएस) पर आधारित कंप्यूटर-सहायता प्राप्त विश्लेषण प्रणाली द्वारा गणना के साथ-साथ यह प्रणाली सुरंग बनाने की प्रक्रिया को सटीक रूप से अनुकरण करने में सक्षम थी, जिसमें कीचड़ की हलचल से प्रेरित प्लास्टिसिटी भिन्नता के जवाब में पृथ्वी के दबाव में भिन्नता को मापना शामिल था।मिट्टी।
शोधकर्ताओं ने मिट्टी की प्लास्टिसिटी और वेन शीयर स्ट्रेंथ और स्लम्प वैल्यू जैसे सहसंबंधी कारकों का विश्लेषण करने के लिए पृथ्वी के दबाव को एक भरोसेमंद, विश्वसनीय संकेतक पाया, जो एक साथ सुरंग की स्थिरता और मशीनरी के संचालन को प्रभावित करते हैं।
एमपीएस द्वारा समर्थित, टीम द्वारा प्रस्तावित सीएई विश्लेषण प्रणाली सटीक रूप से दर्शाती हैप्रायोगिक डेटा, सुरंग बनाने के दौरान गंदी मिट्टी की प्लास्टिसिटी और तरलता का आकलन और कल्पना करने के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करता है।
विभिन्न मिट्टी की स्थितियों में कीचड़युक्त मिट्टी की प्लास्टिसिटी स्थिति का विश्लेषण करके वास्तविक क्षेत्र की स्थितियों में पृथ्वी के दबाव के मूल्य का मूल्यांकन करना समय लेने वाला और महंगा मामला दोनों हो सकता है।लघु-स्तरीय मॉडल प्रयोग, जब इस अध्ययन में प्रदर्शित गणना शक्ति के साथ जोड़ा जाता है, तो ईपीबी ढाल सुरंग संचालन को अनुकूलित करने और तलछट प्रबंधन रणनीतियों में सुधार के लिए एक मूल्यवान संपत्ति हो सकती है।
प्रौद्योगिकी नवीन रणनीतियों के लिए नई संभावनाएं खोलती है जो विशेष रूप से शहरी वातावरण में भूमिगत सिविल निर्माण कार्यों की सुरक्षा और दक्षता में उल्लेखनीय सुधार कर सकती है।
"इस अध्ययन के नतीजे नियंत्रित संचालन को सक्षम करके घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में सबवे सिस्टम, भूमिगत उपयोगिताओं और सड़कों के निर्माण को सीधे प्रभावित कर सकते हैं जो आसपास की जमीन पर कम परेशानी पैदा करते हैं।
प्रोफेसर इनाज़ुमी ने निष्कर्ष निकाला, "हमें यह भी उम्मीद है कि हमारी प्रस्तावित रणनीति सुरंग बनाने की प्रक्रिया के पर्यावरणीय प्रभाव को अनुकूलित करने और भूकंप या अन्य भू-तकनीकी खतरों से ग्रस्त क्षेत्रों में सुरक्षा प्रोटोकॉल में सुधार करने के लिए लागू की जाएगी।"
अधिक जानकारी:पृथ्वी दबाव संतुलन ढाल सुरंग निर्माण के लिए कीचड़युक्त मिट्टी की प्लास्टिसिटी का आकलन,सुरंग निर्माण और भूमिगत अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी(2024)।डीओआई: 10.1016/जे.टस्ट.2024.106044
उद्धरण:विश्लेषण भूमिगत निर्माण में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है (2024, 17 सितंबर)17 सितंबर 2024 को पुनः प्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-09-analyse-insights-underground.html से
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