طراحی، ساخت و اجرای آزمون برجای اولین دیلاتومتر تیغه¬ای مجهز به سنسور الکترونیکی حساس به لرزش در خط 6 مترو تهران

چکیده

مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاک اصولاً از طریق انجام آزمون­های ­آزمایشگاهی و برجا در اختیار طراح پروژه قرار می­گیرد. آزمون دیلاتومتری جزء آزمون­های برجای ژئوتکنیک و مکانیک­سنگ است که حدود 40 سال پیش در اروپا و سپس در آمریکا معرفی شد. این دستگاه از زمان اختراع تاکنون، بنا به نيازهای گوناگون در پروژه­ها تغییراتی داشته و مجهزتر شده است. افزودن ژئوفون جهت محاسبه سرعت موج برشی خاک يکي از اين موارد بود. در این پروژه سعی شده تا بجای ژئوفون بعنوان یک قطعه الکتریکی، از سنسور الکترونیکی حساس به لرزش با عمر زیاد، هزینه پایین­تر و ابعاد کوچکتر استفاده شود. بررسی امکان دريافت سرعت موج برشي خاک (V_s) و همچنین دستیابی به مدول برشی حداکثر خاک (G)، از دیگر اهداف این پروژه بود. طراحی تیغه و راد توسط نرم افزار AutoCAD 3D و تراشکاری با دستگاه CNC انجام شد. طراحی برد درایور با نرم افزار Fritzing و ساخت PCB بصورت دستی انجام و سپس قطعات الکترونیکی مونتاژ شدند. پس از اتمام طراحی و ساخت دیلاتومتر، آزمون برجا در ایستگاه درحال ساخت بهارشیراز در خط 6 مترو تهران انجام شد. نتایج دستگاه ساخته شده نشان داد که امکان اندازه‌گیری پارامترهای خاک وجود دارد. سرعت موج برشی خاک V_s=504.5 متر بر ثانیه و مدول برشی حداکثر G₀=4.33 مگا پاسکال  اندازه­گیری شد. همچنین به منظور ارزیابی نتایج و کالیبره کردن دستگاه اجرای آزمون مقایسه­ای پیشنهاد می­شود.