تونل سازی- جلسه ی ششم
حفر تونل با روش های روباز
به منظور کاهش هزینه ها و افزایش ایمنی در تونل سازی، گاهاً اجرای سازه تونل به صورت روباز انجام می شود. این روش در ساخت تونل های کم عمق، برای کاهش ریسک، افزایش سرعت حفر مخصوصاً در مناطق شهری کاربرد فراوان دارد. در ادامه به تشریح جزئیات بیشتری از این روش و انواع آنها خواهیم پرداخت.
محتوای درس
حفر تونل با روش روباز
این روش حفر تونل مبتنی بر احداث ترانشة روباز از سطح زمین است:
1- روش کند و پوش
2- روش پوش و کند
3- روش لوله رانی
عموماً برای احداث تونل های با سطح مقطع کوچک و در اعماق کم از این روش ها استفاده می شود.
هر وقت که امکان داشته باشد، ترانشه ای از سطح زمین حفر می کنند به گونه ای که کف ترانشه در تراز کف تونل قرار گیرد. سپس تاسیسات مورد نظر را نصب کرده، با مصالح مناسب نگهداری و دیوار سازی کرده و روی آن را تا سطح اولیة زمین خاکریزی می کنند. از این روش در احداث خطوط لوله مثل فاضلاب و تونل های ترافیکی و مترو ها استفاده میشود.
ویژگی های روش های روباز حفر تونل
- این روش برای ساخت تونل های کم عمق عملی است.
- ارزان تر و سریع تر از حفاری زیر زمینی است.
- در مقایسه با سایر روش های ساخت و ساز زیرزمینی، ریسک کمتری دارد و از ایمنی بالاتری برخوردار است.
- البته این روش در مواردی امکان پذیر است که در محل مورد نظر سازه های سطحی (ساختمان ها یا اماکن باستانی) یا زیرساخت ها و یا تاسیسات شهری (شبکه آب، برق، گاز و…) وجود نداشته باشد. زیرا ضرورت جابجایی این شبکه ها سبب می شود که هزینه ها بیشتر شده و سرعت کار نیز کمتر شود.
- از آنجایی که تونل های مترو عموماً در اعماق کم احداث می شوند، همواره این بحث وجود دارد که کدام یک از دو روش کند و پوش یا حفاری زیر زمینی مناسب تر است و گاهاً ترکیبی از این دو روش اتخاذ می شود.
Cut & Cover و Cover & Cut
در این روش تونل ممکن است به دوشکل ساخته شود:
1- کند و پوش (Cut and Cover)
در این روش ساخت تونل از پایین به بالا اجرا می شود. عملیات حفاری از سطح زمین اجرا شده، دیواره های مقطع تقویت شده و تونل طی این حفاری ساخته می شود. تونل ممکن است به صورت بتن ریزی درجا و یا بلوک بتنی پیش ساخته اجرا شود. در ادامه محل حفاری، خاک ریزی شده و در آخر سطح زمین باز ترمیم می شود. مزیت اصلی این روش دسترسی بهتر به محیط اطراف است ولی این نکته را هم باید در نظر داشت که بازسازی سطح زمین دیرتر انجام می پذیرد .
2- پوش و کند (Cover and Cut)
در این روش، ساخت تونل از بالا به پایین اجرا می شود. از سطح زمین دیوارهای تکیه گاهی و تیرهای کلاهکی ساخته میشوند. در مرحلة بعدی سقف تونل از طریق حفاری کم عمق نزدیک به سطح زمین اجرا می شود. دهانه های دسترس در سقف قرار داده میشوند و در این مرحله میتوان بقیه سطح زمین را باز سازی کرد. ساخت و ساز باقی مانده از زیر این سقف و از طریق دهانه های موجود و یا دسترسی های جانبی اجرا می شود. به این دلیل که میتوان سطح زمین را خیلی زود ترمیم کرد، اختلال های شهری در این روش به حداقل میرسد. در عین حال محدودیت هایی در دسترسی و شرایط کاری وجود دارد .
Down-Top or Cut & Cover
Top-Down or Cover & Cut
دیوار حائل بتنی (Concrete Diaphragm Wall)
دستگاه حفار هیدروفرز (hydrofraise)
موارد کاربرد روش کند و پوش
1- احداث تونل جهت عبور از زیر رودخانه
2- انتقال جاده های کوهستانی به تونل ها جهت جلوگیری از خطر ریزش کوه
3- احداث ایستگاه های مترو
4- احداث اماکن تجاری یا امنیتی در زیر زمین
5- محدودیت دسترسی به اعماق زیاد و اجرای تونل در عمق کم
روش لوله رانی pipejacking & micro-tunneling
در حفر تونل های کوچک مقطع استفاده از روش لوله رانی، جایگزینی برای روش کند و پوش است. در روش لوله رانی، حفر سینه کار تونل هم به صورت مکانیزه و هم به صورت دستی انجام می شود. این روش در مناطق شهری و پرتراکم بسیار پر کاربرد است.
روش لوله رانی نسبت به روش های مبتنی بر احداث ترانشه سطحی دارای مزایایی است که عبارتند از:
- هزینة بازسازی و ترمیم زمین حذف می شود.
- سریعتر از روش های تونل زنی روباز است.
- عبور از زیر تاسیسات و شبکه های زیر ساختی در شهرها
- عبور از زیر رودخانه
- عبور از زیر سازه های مهم شهری
- عدم بروز اختلال در ترافیک شهری
- کمترین دستکاری و بروز آسیب در محیط زیست
- حداقل وقوع نشست در سطح زمین و ایمنی بالا
- ایجاد انحنا، حفظ امتداد و شیب بسیار دشوار است
دانلود فایل پی دی اف محتوای فوق به همراه تصاویر:
فیلم آموزشی جلسه ششم درس تونل سازی
رئوس مطالب این آموزش
- تشریح روش حفر روباز تونل
- ویژگی های روش های روباز حفر تونل
- تشریح روش کند و پوش یا Cut and Cover
- تشریح روش پوش و کند یا Cover and Cut
- تشریح روش اجرای دیوار حائل زیر زمینی
- معرفی دستگاه هیدروفرز
- انیمیشن اجرای بخشی از تونل امیرکبیر تهران
- معرفی روش لوله رانی یا Pipe Jacking (میکرو تونلینگ)
- بررسی روش حفر تونل های آبگیر سد یامچی اردبیل
دانلود فیلم آموزشی فوق
