Διδακτορικές Διατριβές

Μόνιμο URI για αυτήν τη συλλογήhttps://dspace.library.tuc.gr/handle/123456789/147

Νέα

32

Περιηγούμαι

Πλοήγηση Διδακτορικές Διατριβές ανά Συγγραφέα "Agioutantis Zacharias"

Φιλτράρετε τα αποτελέσματα πληκτρολογώντας τα πρώτα γράμματα
Τώρα δείχνει 1 - 4 από 4
  • Δεν υπάρχει διαθέσιμη μικρογραφία
    Δημοσίευση
    Απομάκρυνση επικίνδυνων ρυπαντών από υγρά απόβλητα με χρήση διαπερατών ενεργών φραγμών
    (Technical University of Crete, 2014) Bazdanis Georgios; Μπαζδανης Γεωργιος; Komnitsas Konstantinos; Κομνιτσας Κωνσταντινος; Perdikatsis Vasilis; Περδικατσης Βασιλης; Agioutantis Zacharias; Αγιουταντης Ζαχαριας; Venieri Danai; Βενιερη Δαναη; Pentari Despoina; Πενταρη Δεσποινα
    Ένα από τα μεγαλύτερα περιβαλλοντικά προβλήματα που προκαλείται κυρίως από την ανθρωπογενή δραστηριότητα είναι η ρύπανση των εδαφών και των επιφανειακών αλλά και υπογείων υδάτων. Το πρόβλημα αυτό γίνεται εντονότερο λόγω της διεθνούς οικονομικής κρίσης, η οποία αναπόφευκτα θέτει σε δεύτερη μοίρα στη συνείδηση των ανθρώπων, θέματα προστασίας και αποκατάστασης του περιβάλλοντος. Η πιο διαδεδομένη μέθοδος επεξεργασίας ρυπασμένων υπόγειων νερών, τα οποία και αποτελούν βασικό αντικείμενο της παρούσας διατριβής, είναι της άντλησης και επεξεργασίας (pump-and-treat) σύμφωνα με την οποία τα υπόγεια νερά αντλούνται με σύστημα γεωτρήσεων, στην συνέχεια οδηγούνται σε μονάδα επεξεργασίας για την απορρύπανσή τους και τέλος επανατροφοδοτούνται στον υδροφόρο ορίζοντα από άλλες γεωτρήσεις. Στη παρούσα διατριβή μελετάται η δυνατότητα χρησιμοποίησης νέων «φθηνών» παραπροϊό-ντων / αποβλήτων μεταλλευτικών, μεταλλουργικών και χημικών διεργασιών, αλλά και αγροτι-κών παραπροϊόντων για την επεξεργασία υδάτων ή/και εκχυλισμάτων επιβαρυμένων με βαρέα μέταλλα και τον καθαρισμό ρυπασμένων υπόγειων υδάτων με την χρήση Διαπερατών Ενεργών Φραγμών (ΔΕΦ), που είναι μια εναλλακτική τεχνική, χαμηλού κόστους, επεξεργασίας διαλυμάτων και περιλαμβάνει την εγκατάσταση μόνιμων, ημι-μόνιμων ή αντικαταστάσιμων ενεργών στρωμάτων στο υπέδαφος. Κατά την διάρκεια των πειραμάτων εξετάσθηκε η αποτελεσματικότητα των ΔΕΦ, για την απομάκρυνση ανόργανων ρύπων από συνθετικά μονομεταλλικά και πολυμεταλλικά διαλύματα ενώ ιδιαίτερο βάρος δόθηκε στην δυνατότητα εφαρμογής μιας νέας μεθοδολογίας για την απομάκρυνση του εξασθενούς χρωμίου Cr(VI) από συνθετικά διαλύματα, η οποία σύμφωνα με την έως τώρα δημοσιευμένη βιβλιογραφία, εφαρμόζεται για πρώτη φορά σε διάταξη ΔΕΦ και υπό τις συνθήκες που μελετήθηκε, παρουσιάζει ιδιαιτέρως αξιόλογα αποτελέσματα. Η αποτελεσματικότητα των υπό μελέτη υλικών ερευνήθηκε μέσω συγκριτικής αξιολόγησης σε πειράματα σε στήλες για την απομάκρυνση ιόντων χαλκού, ψευδαργύρου, μαγγανίου, νικελίου και εξασθενούς χρωμίου, για διαφορετικές συγκεντρώσεις και pH των διαλυμάτων τροφοδοσίας. Τέλος, προσδιορίστηκε η διάρκεια ζωής των ΔΕΦ σε εφαρμογές πεδίου με βάση τα πειραματικά αποτελέσματα που προέκυψαν από τα πειράματα σε στήλες. Για τη διερεύνηση της μορφολογίας των ενεργών υλικών που χρησιμοποιήθηκαν αλλά και της χημικής σύστασης των νεοσχηματισθέντων φάσεων, καθώς επίσης και για τον καλύτερο προσδιορισμό των μηχανισμών που συμβάλλουν στην απομάκρυνση των μετάλλων, εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι ορυκτολογικής ανάλυσης περιθλασιμετρίας ακτίνων-Χ (XRD), ανάλυσης με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM-EDS) και φασματοσκοπίας υπερύθρου (FTIR). Οι παραπάνω τεχνικές, παρά την ιδιαίτερα πολύπλοκη ορυκτολογία των εξεταζόμενων υλικών, συμβάλλουν σε ικανοποιητικό βαθμό, στην κατανόηση των σύνθετων μηχανισμών και αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα.
  • Δεν υπάρχει διαθέσιμη μικρογραφία
    Δημοσίευση
    Διερεύνηση του τασικού και παραμορφωσιακού πεδίου κατά τη σύνδεση φυσικών δομικών λίθων για την αναστήλωση αρχαίων μνημείων
    (Πολυτεχνείο Κρήτης, 2013) Agalaniotou Smaro; Αγαλανιωτου Σμαρω; Agioutantis Zacharias; Αγιουταντης Ζαχαριας; Exadaktylos Georgios; Εξαδακτυλος Γεωργιος; Steiakakis Manolis; Στειακακης Μανωλης; Maravelaki Pagona; Μαραβελακη Παγωνα; Providakis Konstantinos; Προβιδακης Κωνσταντινος; Stavroulaki Maria; Σταυρουλακη Μαρια
  • Δεν υπάρχει διαθέσιμη μικρογραφία
    Δημοσίευση
    Μελέτη των συνθηκών ευστάθειας και καθιζήσεων συστημάτων υπογείων έργων κάτω από κατοικημένες περιοχές που κατασκευάζονται με τη μέθοδο NATM
    (Πολυτεχνείο Κρήτης, 2014) Saratsis Georgios; Σαρατσης Γεωργιος; Exadaktylos Georgios; Εξαδακτυλος Γεωργιος; Agioutantis Zacharias; Αγιουταντης Ζαχαριας; Stavroulakis Georgios; Σταυρουλακης Γεωργιος; Steiakakis Manolis; Στειακακης Μανωλης
    Έως το έτος 2050, το 84% του παγκόσμιου πληθυσμού θα κατοικεί σε πόλεις και προάστια (αστικοποίηση) ως συνέπεια δημογραφικών αλλαγών, όπως λ.χ.: η μεταβολή του μέσου όρου ηλικίας διαβίωσης, η μετανάστευση, καθώς και οι εσωτερικές μετακινήσεις του πληθυσμού προς τα αστικά κέντρα. Αυτή η συνεχής αύξηση του πληθυσμού στις πόλεις πρέπει να είναι προβλέψιμη, ώστε να αυξάνονται εν παραλλήλω οι οικονομικές, περιβαλλοντικές, ενεργειακές, συγκοινωνιακές κ.ά. υποδομές αυτών. Ταυτόχρονα, η διαρκώς μεγαλύτερη ολοκλήρωση των χωρών-κρατών σε ένα ενιαίο σύστημα παραγωγής και εμπορίου (παγκοσμιοποίηση) αναμένεται να αυξήσει τις ανάγκες για μεταφορές ανθρώπων και αγαθών. Ένα μεγάλο μέρος αυτών θα γίνεται μέσω σηράγγων, γιατί ο διαθέσιμος χώρος στην επιφάνεια ολοένα και μικραίνει. Σε κατοικημένες περιοχές με ήπιο τοπογραφικό ανάγλυφο ο πιο συνηθισμένος τρόπος κατασκευής συστήματος υπόγειου σταθμού και σήραγγας σε μετρό, είναι η όρυξη φρέατος, εν συνεχεία η διάνοιξη σήραγγας από τον πυθμένα του φρέατος και στο τέλος η διεύρυνση της τελευταίας έτσι ώστε κοντά στο φρέαρ να λάβει τη μορφή θαλάμου που θα χρησιμεύσει ως σταθμός (πλατφόρμα) του μετρό. Η τεχνική αυτή προσαρμόζεται καλύτερα στην Νέα Αυστριακή Μέθοδο Κατασκευής Σηράγγων NATM. Για την πιο αξιόπιστη και ασφαλή εφαρμογή της μεθόδου, η έρευνα σήμερα επικεντρώνεται στους ακόλουθους δύο στόχους: 1. Τη μείωση του «Παράγοντα Απώλειας Ογκου» από το επίπεδο του 4%, στο επίπεδο του 0,5% έως 1%. 2. Την εξάλειψη του κινδύνου εκδήλωσης απρόσμενων εκτεταμένων αστοχιών από τα υπόγεια μέχρι την επιφάνεια. Για τον πρώτο στόχο απαιτείται τριδιάστατος αριθμητικός κώδικας και κατάλληλο καταστατικό μοντέλο των γεωλογικών υλικών, για δε το δεύτερο στόχο είναι απαραίτητο ο αριθμητικός κώδικας να μπορεί να προσομοιώσει μηχανισμούς αστοχίας που ενδεχομένως θα συναντηθούν στην πράξη. To έναυσμα για την προτεινόμενη ερευνητική εργασία έδωσε η κατάρρευση υπόγειου συστήματος φρέατος – θαλάμου κατά την φάση της κατασκευής του με τη μέθοδο NATM στο Sao Paulo, της Βραζιλίας το 2007. Η μη πρόβλεψη της κατάρρευσης αυτής οφείλεται κυρίως στους ακόλουθους παράγοντες: • Στην φάση του σχεδιασμού έγινε διδιάστατη αριθμητική ανάλυση χωρίς να θεωρηθεί η επίδραση του (Oliveira, 2008). • Στη φάση της γεωτεχνικής έρευνας έγινε περιορισμένος αριθμός γεωτρήσεων και αγνοήθηκε η ασυνεχής και ετερογενής (Barton, 2009). • Στη φάση της σταδιακής κατασκευής η υποστήριξη του θαλάμου και του φρέατος δεν έκλεισε γρήγορα αλλά παρέμεινε ανοικτή μέχρι την κατάρρευση με συνέπεια την συνεχή αύξηση των καθιζήσεων. Στόχος της παρούσης Διδακτορικής Διατριβής είναι η διερεύνηση των συνθηκών αστάθειας και καθιζήσεων κατά την όρυξη ή διάνοιξη αβαθούς συστήματος φρέατος – θαλάμου – σήραγγας με τη μέθοδο NATM, κάτω από κατοικημένες περιοχές όπως έγινε στο σταθμό Pinheiros. Το πρόβλημα αυτό της κατάρρευσης ή κατακρήμνισης της οροφής υπογείων έργων αντιμετωπίζεται ως πρόβλημα του «Υποχωρούντος Θυροπετάσματος» με υπερκείμενο συνεχές υλικό σύμφωνα με τους Fayol-Terzaghi. Χρησιμοποιείται τριδιάστατος αριθμητικός κώδικας πεπερασμένων διαφορών με δυνατότητα προσομοίωσης του σχηματισμού διατμητικών ζωνών και κατάλληλο ελαστοπλαστικό καταστατικό μοντέλο γεωλογικών υλικών που επιδεικνύουν χαλάρωση των τάσεων λόγω αύξησης της διατμητικής παραμόρφωσης. Η αστοχία με τη μορφή κατάρρευσης της οροφής θεωρείται ότι εκδηλώνεται λόγω τομής νέων επιφανειών διατμητικών ζωνών (shear bands) με σύνορα των υπόγειων έργων. Πριν την εκδήλωση της αστοχίας σχηματίζονται όγκοι πετρώματος διαφόρων γεωμετριών που δυνητικά μπορούν να μετακινηθούν λόγω της βαρύτητας και της μικρής πλευρικής υποστήριξης από τα παρακείμενα εδάφη, και εν τέλει να καταρρεύσουν. Οι επιφάνειες των διατμητικών ζωνών εκκινούν από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης των τάσεων. Σύμφωνα με την θεωρία σχηματισμού διατμητικών ζωνών το υλικό, χάνει την συνέχεια του κατά την αποφόρτιση του σε περιοχές του συνόρου της σήραγγας που χαρακτηρίζονται από υψηλή συγκέντρωση των τάσεων, σύμφωνα με κάποιο μηχανισμό εντοπισμού της διατμητικής παραμόρφωσης σε ζώνες μικρού πάχους (Mühlhaus & Vardoulakis, 1987). Το έδαφος ή το πέτρωμα θεωρείται ότι υπακούει το κριτήριο αντοχής των Mohr-Coulomb και σε καταστατικό νόμο χαλάρωσης μιας ή περισσοτέρων παραμέτρων ελαστικότητας του ή της αντοχής του με την αύξηση της διατμητικής παραμόρφωσης πάνω από μια κρίσιμη τιμή.
  • Δεν υπάρχει διαθέσιμη μικρογραφία
    Δημοσίευση
    Μοντέλα όρυξης υπογείων έργων με μηχανήματα ολομετώπου και σημειακής κοπής
    (Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Xiroudakis Georgios; Ξηρουδακης Γεωργιος; Exadaktylos Georgios; Εξαδακτυλος Γεωργιος; Agioutantis Zacharias; Αγιουταντης Ζαχαριας; Stavroulakis Georgios; Σταυρουλακης Γεωργιος; Steiakakis Manolis; Στειακακης Μανωλης
    To αντικείμενο της παρούσης Διδακτορικής Διατριβής (ΔΔ) είναι η δημιουργία και επαλήθευση με πραγματικά δεδομένα ενός γρήγορου αλγόριθμου (μοντέλου) υπολογισμού στο χώρο και στο χρόνο της ειδικής ενέργειας κοπής (ενέργεια ανά μονάδα όγκου εξορυσσόμενου γεωϋλικού) μηχανημάτων μηχανικής όρυξης υπογείων έργων (στοές, κεκλιμένα, σήραγγες κ.λπ.) όπως είναι το ευέλικτο ερπυστριοφόρο μηχάνημα σημειακής κοπής (Roadheader, RH) και το μηχάνημα ολομέτωπης κοπής (Tunnel Boring Machine, TBM). Εφόσον η ταχύτητα διάτρησης (penetration rate) των υπογείων μετώπων για δεδομένο μηχάνημα δεδομένης ισχύος, είναι αντιστρόφως ανάλογη της ειδικής ενέργειας κοπής, τότε καθίσταται φανερό ότι ένα τέτοιο μοντέλο θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την πρόβλεψη της απόδοσης του μηχανήματος κατά την λειτουργία του. Αφού επιτευχθεί αυτός ο στόχος, τότε η ειδική ενέργεια που υπολογίζεται από καταγραφές των μηχανημάτων αυτών κατά τη λειτουργία των, μπορεί να μετατραπεί σε παραμέτρους αντοχής της εδαφοβραχόμαζας με βάση κατάλληλη μαθηματική-μηχανική θεωρία που θα αναπτυχθεί για το σκοπό αυτό. Εν συνεχεία αυτές οι ποσοτικές εκτιμήσεις της αντοχής των ανομοιογενών γεωλογικών σχηματισμών μπορούν να παρεμβληθούν σε όλο το τριδιάστατο «γεωλογικό μοντέλο» με κατάλληλο γεωστατιστικό αλγόριθμο και σε συνδυασμό με μετρήσεις αντοχής σε πυρήνες δειγματοληπτικών γεωτρήσεων που έχουν γίνει από πριν, να βελτιωθεί το «γεωτεχνικό μοντέλο» (ground model) κατά την προχώρηση μιας σήραγγας ή στοάς. Οι θεωρίες που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του αναλυτικού μοντέλου υπολογισμού της ειδικής ενέργειας στο χώρο και στο χρόνο των ειδικών εκσκαπτικών μηχανημάτων RH και TBM είναι οι εξής: (i) To Άνω Οριακό Θεώρημα και η θεωρία των γραμμών ολίσθησης (slip lines) της Θεωρίας Ιδεατής Πλαστικότητας (για εδαφικά, ημι-βραχώδη ή βραχώδη γεωϋλικά), (ii) η Θραυστομηχανική με κατάλληλο κριτήριο θραύσης μικτού τύπου (προκειμένου για ψαθυρά πετρώματα) σε συνδυασμό με αριθμητική μέθοδο των συνοριακών στοιχείων με ειδικά στοιχεία, και (iii) η Γεωστατιστική θεωρία παρεμβολής χωρικών δεδομένων. Η επαλήθευση του ολοκληρωμένου υπολογιστικού μοντέλου έγινε με επεξεργασία πραγματικών καταγραφών (logs) τέτοιων μηχανημάτων κατά την διάνοιξη τεσσάρων σηράγγων: (1) Τμήμα της γραμμής 9 του μετρό της Βαρκελώνης (Ισπανία) πλησίον του σταθμού Mas Blau εντός χαλαρών εδαφών με την χρήση μηχανήματος ολομέτωπου κοπής του τύπου εξισορρόπησης των γεωστατικών πιέσεων (ΕPB). (2) Των διδύμων σηράγγων στο Χονγκ-Κονγκ (Κίνα) με μικτού τύπου μηχάνημα ολομέτωπης κοπής (convertible ΤΒΜ) σε πετρώματα και χαλαρά εδάφη. (3) Της οδικής σήραγγας του Μόντρεαλ (Καναδάς) που διανοίχτηκε με μηχάνημα σημειακής κοπής RH σε πετρώματα, και (4) τη σήραγγα του Μπιλμπάο (Ισπανία) επίσης με RH. Τα δεδομένα των ανωτέρω καταγραφών προήλθαν από τις εταιρείες κατασκευής σηράγγων BOUYGUES (ΒYTP), Paris, France και Gestió d´Infraestructures, S. A. ISA (GISA), και κατασκευής μηχανημάτων RH (Sandvik Mining and Construction G.m.b.H., Austria) και μηχανημάτων TBM (Herrenknecht AG, Germany). Για την παρεμβολή των μηχανικών ιδιοτήτων των πετρωμάτων/εδαφών στην περιοχή γύρω και κατά μήκος της σήραγγας κατασκευάστηκαν τριδιάστατα διακριτοποιημένα με πεπερασμένα στοιχεία, γεωλογικά μοντέλα από το Τμήμα Γεωλογίας - Τομέας Δυναμικής Τεκτονικής και Εφαρμοσμένης Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Αθηνών.