پروژه بررسی تونل سازی

پروژه بررسی تونل سازی در 25 صفه ورد قابل ویرایش 

تعریف تونل: تونل راهرو زیرزمینی افقی یا تقریباً افقی كه از هر دو طرف به هوای آزاد مرتبط است.

مراحل تونل سازی: مراحل احداث و آماده سازی تونلها به شرح زیر است:

الف) تهیه طرح تونل      ب) نقشه برداری مسیر و تحقیقات مهندسی    ج) حفر تونل

د) نگهداری موقت تونل

طبقه بندی تونلها: به طور كلی تونلها را می توان به سه دسته تونلهای حمل و نقل، تونلهای صنعتی و تونلهای معدنی تقسیم كرد.

تونلهای حمل و نقل: این تونلها به قصد رفت و آمد افراد و حمل مواد احداث شده و خود به گروههای زیر تقسیم می شوند:

الف) تونلهای راه آهن    ب) تونلهای راه     ج) تونلهای پیاده رو    د) تونلهای ناوبری    هـ) تونلهای مترو

تونلهای صنعتی: این تونلها به منظور انتقال مواد و تاسیسات احداث می شوند و گروه تونلهای زیر را دربرمی گیرند.

الف) تونلهای مربوط به نیروگاههای آبی   ب) تونلهای انتقال آب   ج) تونلهای استفاده همگانی و پناهگاهها   د) تونلهای فاضلاب   هـ) تونلهای طرحهای صنعتی  و) انباری های نظامی   ذ) تونلهای دفن زباله های اتمی

تونلهای معدنی: این تونلها كه به منظور احداث شبكه معادن حفر می شوند، شامل تونلهای زیر هستند:

الف) تونلهای گشایشی معدن    ب) تونلهای اكتشافی    ج) تونلهای استخراجی (مثل راهروهای معدنی، گالریها)       د)تونلهای خدماتی         هـ) تونلهای زهكشی

تونلهای حمل و نقل به عنوان یك سازه دائمی و برای استفاده طولانی مدت طراحی می شوند و سیستم نگهداری آنها بطور اصلوی با تونلهای معادن متفاوت است.

از جمله اختلافات دیگر تونلهای معدنی و حمل و نقل، ابعاد  آنهاست. تونلهای معدنی ابعاد محدودی دارند، حال آنكه تونلهای حمل و نقل به مراتب ابعاد بزرگتری دارند.

قبل از حفر و احداث تونل، بایستی منطقه موردنظر را مطالعه كرد و مناسب ترین مسیر تونل را برگزید و آنگاه مسیر را مطالعه كرد. واضح است كه این مطالعات زمان بر و هزینه بر است، اما بدون انجام آن ممكن است اشكالات اساسی در ضمن احداث تونل بروز كند. به طور كلی مطالعات مسیریابی را می توان به شرح زیر رده بندی كرد:

الف) جمع آوری اطلاعات منطقه   ب) بررسی عكسهای هوایی و نقشه های توپوگرافی منطقه   ج) مطالعات زمین شناسی سطحی   د) مطالعات ژئوفیزیكی   ل) حفر گمانه های اكتشافی    ن) مطالعات آب شناسی   ی) حفر گالریهای اكتشافی   و) آزمایشات برجا    ه) بررسیهای آزمایشگاهی

از دیدگاه مهندسی، خاك یا سنگی كه مسیر تونل از آنها می گذرد، در واقع نوعی مصالح ساختمانی به شمار می رود و بنابراین برای آ“كه بتوان شیوه حفر و نگهداری مناسب را برگزید، ابتدا باید ویژگی های مهندسی ژنها را به خوبی شناسایی كرد.

با توجه به این واقعیت كه در واقع زمین محل، مصالح سازنده فضای زیرزمینی را تشكیل می دهد، نه پوششهای موقت و یا دائمی به هنگام طراحی تونل ها باید نكات زیر را مدنظر قرار داد:

الف) مطالعه دقیق وضعیت زمین شناسی و ژئوتكنیكی محل   ب) تطبیق هر چه بیشتر طرح و اجرای آن با شرایط طبیعی زمین   ج) حداقل دستكاری در وضعیت طبیعی زمین  د) ثبت دائمی حركات زمین در اطراف فضای ایجاد شده

قبل از هرگونه عملیات تحقیقاتی در مورد منطقه، ابتدا باید اطلاعات موجود را جمع آوری كرد. بدین منظور بایستی با مراجعه به سازمان ها و موسساتی كه احتمال دارد در منطقه كاركرده باشند، اطلاعات احتمالی را به دست آورد. این اطلاعات شامل موارد زیر است: الف) نقشه توپوگرافی منطقه كه معمولاً از طریق سازمان نقشه برداری كشور و یا سازمان جغرافیایی ارتش تهیه می شود    ب) نقشه زمین شناسی منطقه كه برای تهیه آن باید به سازمان زمین شناسی كشور مراجعه كرد    ج) عكسهای هوایی منطقه كه برای تهیه آن باید به سازمان جغرافیایی ارتش مراجعه كرد.    د) مراجعه به بانكهای اطلاعاتی برای تهیه تحقیقات احتمالی كه در مورد منطقه انجام گرفته است.

ارزیابی ساختمان تونل: براساس مطالعاتی كه درباره ساختگاه تونل انجام می گیرد، می توان محدوده را از نظر ژئوتكنیكی ارزیابی كرد. اصولاً بسته به واكنش زمین نسبت به ایجاد تونل (یا هر فضای زیرزمینی دیگر) آن را به دو گروه كلی با شرایط مناسب و نامناسب تقسیم بندی می كنند. اگر شرایط زمین مناسب باشد، در زمینه حفر تونل مشكلی پیش نمی آید، حال آنكه در مورد زمینهای نامناسب ممكن است احداث تونل با خطراتی توام باشد و یا موجب توقف، تاخیر و افزایش غیرعادی هزینه ها بشود. در چنین شرایطی قبل از شروع حفاری تونل، باید زمین را بهسازی كرد. عوامل اصلی تعیین كننده شرایط زمین عبارتند از:

مناطق شهری:

یكی از مهمترین موارد كاربرد روش احداث تونل به روش كندوپوش، احداث تونلها و ایستگاههای مترو است. همچنین برای احداث گذرگاهی زیرزمینی، كانالهای لوله های آب، فاضلاب و كابلهای برق نیز از این شیوه استفاده می شود. در بخشهای مركزی شهرهای بزرگ، زمین ارزش زیادی دارد و بدین ترتیب اجرای تونل با این روش،‌ سطح زمین در بالای تونل برای مقاصد مختلف شهری آزاد باقی می ماند.

از آغاز پیدایش سیستم حمل و نقل مترو، همواره سعی بر این بوده است كه تا حدامكان تونلهای مترو در عمق كمتری احداث شود تا دسترسی به آن از خیابان آسان و سریع باشد. با توجه به این خواسته، بلافاصله ذهن به سمت روش كندوپوش متوجه می شود. البته در بعضی موارد، با وجود امتیازات روش كندوپوش، به علت محدودیت های موجود در امر حفاری سطحی باید از سیستم حفاری زیرزمینی به كمك ماشین های تونل كنی كمك گرفت.

روش های اجرا:

بسته به وضعیت های زمین و شرایط موجود در محل، برای نگهداری دیواره تراشه از روشهای مختلفی استفاده می شود كه مهمترین آنها عبارتند از:

الف) روش گودبرداری با دیواره شیروانی

ب) روش میخ كوبی دیواره

ج) روش نگهداری دیواره با سپر فولادی

د) روش استفاده از پایه های فولادی

هـ) روش دیوارسازی بتنی

و) روش استفاده ای دیوار پیش ساخته

سیستم تهویه تونلها در مرحله حفاری

در مرحله حفاری، در جبهه كار پیشروی تونل آلودگیهای مختلف از جمله گازهای حاصل از آتشباری و گردوغبار وجود دارد. بنابراین برای اینكه بتوان پیشروی تونل را ادامه داد، باید جبهه كار را تهویه كرد.

در حالت كلی تهویه تونلها درمرحله حفاری تحت عنوان تهویه فرعی انجام می‎گیرد. بدین منظور در دهانه تونل،‌ بادبزنی نصب می‎شود و به كمك لوله ای كه از دهانه تونل تا جبهه كار ادامه دارد هوا را به داخل تونل می فرستند و یا هوای آلوده را از طریق آن بیرون می كشند.

روشهای تهویه:

روشهای تهویه تونلها در مرحله حفاری را می‎توان به سه دسته كلی استفاده از دیوار، استفاده از لوله و روش حفر دوگانه تقسیم كرد.

استفاده از دیواره: در این روش سرتاسر فضای مرده تونل و در وسط یا كنار آن، دیواره قائمی نصب شده و بدین ترتیب مقطع تونل به دو قسمت مجزا تقسیم می‎شود از یك طرف به عنوان ورود هوای تمیز و از قسمت دیگر به عنوان خروج هوای آلوده استفاده می‌كنند.

استفاده از لوله تهویه: این روش متداول ترین روش تهویه تونلها و جبهه كارهای پیشروی معادن است و طی آن لوله ای در سرتاسر فضای مرده تونل یا جبهه كار نصب می‎شود. سپس با استفاده از بادبزن، هوای تمیز را از طریق لوله به داخل تونل می فرستند و یا به كمك آن هوای آلوده را به بیرون تونل هدایت می‌كنند. گاهی نیز از هر دو روش به طور همزمان استفاده می‎شود كه به این روش روش تركیبی گویند.

تهویه به روش حفر دوگانه:

در این روش كه برای تهویه تونلهای با مقطع بزرگ به كار می رود، مقطع تونل را به صورت هر راهرو موازی كه به فاصله كمی از یكدیگر قرار دارند حفر و از یكی از آنها به عنوان رفت و از دیگری به عنوان برگشت هوا استفاده می‌كنند. دو راهرو مزبور را در فاصله های معینی كه از 30 متر تجاوز نمی كند، به یكدیگر مرتبط می سازند. بدیهی است همزمان با جلو رفتن بن بست ها راههای ارتباطی قبلی را باید مسدود كرد و این امر معمولاً به كمك سدهای چوبی انجام می‎گیرد.

تاسیسات تهویه تونلها در مرحله حفاری:

مهمترین تاسیسات لازم برای تهویه تونلها در مرحله حفاری، لوله های تهویه بادبزنها هستند. ضمناً در بعضی از موارد از فشانه نیز بدین منظور استفاده می‎شود.

لوله های تهویه:

هوا به وسیله بادبزن در درون لوله تهویه به جریان می افتد و بنابراین شناسایی انواع مختلف لوله تهویه و استفاده صحیح از آنها یكی از مهمترین مسائل تهویه جبهه كار تونلها است.