Modelowanie numeryczne procesu tunelowania tarczą zmechanizowaną TBM
Zwiększające się zagęszczenie infrastruktury podziemnej ośrodków miejskich, wynikające z postępującej urbanizacji, wiąże się z koniecznością wprowadzenia coraz dokładniejszych modeli obliczeniowych służących do predykcji wpływu procesu tunelowania na otoczenie. W referacie przedstawiony zostanie trójwymiarowy model numeryczny MES służący do analizy wpływu procesu tunelowania tarczą zmechanizowaną TBM (ang. Tunnel Boring Machine) na deformacje podłoża gruntowego oraz siły wewnętrzne w obudowie tunelu. Tworzenie modelu numerycznego oraz odczytywanie wyników analiz zostało w pełni zautomatyzowane przez wykorzystanie autorskiego skryptu Python. Weryfikacja jakościowa i ilościowa modelu została przeprowadzona na bazie rzeczywistego przypadku tunelu wydrążonego tarczą wyrównanych ciśnień gruntowych (ang. Earth Pressure Balance – EPB) w ramach projektu niebieskiej linii metra MRTA w Bangkoku. Tak przygotowany model posłużył do obserwacji złożonych mechanizmów zachodzących między tarczą EPB, obudową tunelu a ośrodkiem gruntowym. Dodatkowo określono ilościowo wpływ parametrów technologicznych, takich jak zwiększona objętość urabianego gruntu, ciśnienie wypełnienia pustki w ogonie tarczy oraz ciśnienie podparcia przodka na deformacje ośrodka gruntowego oraz siły wewnętrzne w obudowie tunelu.
dr inż. Maciej Ochmański, Politechnika Śląska
Absolwent Wydziału Budownictwa Politechniki Śląskiej, specjalności Budownictwo Komunikacyjne i Infrastruktura, gdzie aktualnie jest zatrudniony jako nauczyciel akademicki. W 2016 r. obronił rozprawę doktorską pt. „Numerical analyses of the effects of tunnels construction”, uzyskując stopień doktora nauk technicznych w dyscyplinie budownictwo. Praca nad rozprawą była prowadzona na mocy umowy o podwójnym programie doktoryzowania, zawartej pomiędzy Politechniką Śląską a Uniwersytetem Cassino i Południowego Lazio we Włoszech.
Jest autorem lub współautorem kilkunastu publikacji w czasopismach technicznych, w tym czterech z tzw. listy filadelfijskiej. Swoje badania przedstawiał zarówno na krajowych, jak i międzynarodowych konferencjach naukowych, m.in. na 6. Międzynarodowym Sympozjum Charakterystyki Deformacji Geomateriałów (IS-Buenos Aires 2015) w Buenos Aires czy 13. Międzynarodowej Konferencji „Budownictwo Podziemne” i 3. Wschodnioeuropejskiej Konferencji Tunelowania w Pradze. Ponadto autor został dwukrotnie wybrany do reprezentacji Polski na Europejskiej Konferencji Młodych Inżynierów Geotechników, która odbywała się w 2014 r. w Barcelonie oraz w 2015 r. w Durham.
Przedmiotem zainteresowań zawodowych autora są prace badawcze dotyczące wykorzystania zaawansowanych modeli numerycznych do analizy efektów budowy tuneli, zautomatyzowanych modeli obliczeniowych tuneli drążonych metodą zmechanizowaną, interakcji tarczy tnącej maszyny TBM z ośrodkiem gruntowym, odpowiedzi sejsmicznej konstrukcji obudowy tuneli, a także implementacji modeli konstytutywnych w języku Fortran.
