A new stability analysis method of boom type tunneling machines

Bomlu kazı makinalarının stabilite analizi için geliştirilen yeni bir yöntem

Abstract

Boom type tunnelling machines, one of the mechanized excavation equipment, has an exceptional place among those other excavation methods. Determination of the stability states of the boom type tunneling machines is an important matter for the efficiency of excavation. For this reason, a new method has been developed to obtain numerical values that indicate stability states of such machines and to use them as selection criteria. The method has been developed for both BEP and BED type machines by establishing stability equations for states of turning around vertical axis, turning the side direction, turning back direction and sliding in all cutting modes and a computer program that is founded on these equations has been written in C++. Using this program, stability analysis can be made only one point on the excavation face or whole face. Stability analysis of a BEP type machine has been made by using this method in overcutting, undercutting, lowering and lifting modes and the obtained results is given in this study. According to the results, the stability state of turning around the vertical axis of the BEP type machine is the most critical state especially in overcutting and undercutting modes. With using this developed method, the effect of the machine and tunnel parameters on the stability of the boom type tunneling machines can be investigated as well as determining the stability state of these machines.

Özet

Bomlu kazı makinalarının stabilite durumlarının belirlenmesi verimli bir kazı açısından önemlidir. Bu nedenle bu makinaların stabilite durumlarını ortaya koyan sayısal verilerin elde edilmesi ve bunların seçim kriteri olarak kullanılması için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Yöntem, BEP ve BED tipli bomlu kazı makinaları için bütün kesme modlarında, dört farklı stabilite durumu için denge eşitlikleri kurularak geliştirilmiş ve bu eşitliklere dayanan bir bilgisayar programı C++ programlama dili kullanılarak yazılmıştır. Geliştirilen bu yöntem BEP tipli hafif ağırlıkta bir bomlu kazı makinasının stabilite analizinde kullanılarak elde edilen değerler bu çalışmada sunulmuştur. Geliştirilen yöntem ile makinaların stabilite durumları incelendiği gibi, makina ve tünel parametrelerinin stabilite durumlarına etkisi de incelenebilmededir.