منوی دسته بندی

تونل سازی- جلسه ی دهم

خدمات فنی در تونل سازی

 برای اینکه پرسنل و ماشین آلات حفاری توانایی کار در زیر زمین را داشته باشند و همچنین برای اینکه حفریه های ایجاد شده در دل زمین قابل بهره برداری باشند میبایست برخی نیازهای اولیه از قبیل تامین روشنایی و اکسیژن مصرفی فراهم شوند. بعلاوه گاهاً مواجهه با شرایط زیرزمینی ناخواسته مثل هجوم آبهای زیر زمینی و لزوم زهکشی آنها موجب می شود تا از برخی خدمات فنی در تسهیل تونل سازی بهره گرفته شود. در ادامه مهم ترین خدمات فنی قابل ارائه در تونل سازی و همچنین مرحله بهره برداری اجمالاً بیان شده است.

محتوای درس

1- تهویه ی تونل ها

2- روشنایی تونل ها

تهویه ی تونل

عوامل آلوده کننده ی هوای تونل عبارتند از:

1- گرد و غبار ناشی از عملیات حفاری، بارگیری، حمل و نقل و نگهداری

2- گاز های حاصل از آتشباری

3- دود ناشی از موتورهای درونسوز

ضرورت تهویه ی هوای تونل:

1- تامین هوای مناسب جهت تنفس پرسنل اجرایی تونل

2- تامین اکسیژن مورد نیاز برای احتراق داخلی ماشین آلات

3- پاکسازی هوا جهت تامین فاصلة دید کافی

روش های تهویه ی هوای تونل در مرحله ی حفاری و مرحله ی بهره برداری با یکدیگر تفاوت دارد.

 

تهویه ی تونل حین حفاری

  • تهویه ی تونل در حین حفاری را اصطلاحاً تهویه ی فرعی گویند.
  • بادبزن ها در دهانه ی تونل نصب شده و هوای پاک به کمک لوله به جبهه کار فرستاده شده (دمش) یا از جبهه کار هوای آلوده تخلیه می شود (مکش).
 

روش های تهویه:

1- استفاده از دیوار: سرتاسر مقطع تونل به کمک دیواری قائم به دو قسمت تقسیم می شود که یک سمت به عنوان ورودی هوای پاک و سمت دیگر جهت خروج هوای آلوده کاربرد دارد. دیواره می تواند از جنس پارچه، چوب، فلز یا سایر مصالح باشد.

 

2- استفاده از لوله: لوله ای در سرتاسر فضای مرده ی تونل نصب شده و از طریق لوله هوا به تونل دمیده یا مکیده می شود. این روش متداول تر است.

 

تهویه ی مکشی (Exhausting):

این روش متداول ترین روش تهویه ی جبهه کار پیشروی تونل های بزرگ است. هوای آلوده جبهه کار به کمک بادبزنی که به صورت مکشی کار می کند مکیده شده و هوای تازه جای آن را می گیرد. با این روش در تمامی طول تونل (بجز سینه کار) همواره هوای تمیز جریان دارد. ایراد اصلی این روش، نشت هوا از لوله ها است. همچنین لوله ها بایستی طوری باشند که در اثر شدت مکش مچاله نشوند، چنانچه لوله منعطف باشد در این صورت باید باد بزن داخل تونل و در انتهای لوله نصب شود. در مواردی که طول تونل زیاد بوده و شدت جریان هوای زیادی نیز نیاز باشد این روش کاربرد ندارد. در روش مکشی قطر لوله ها بزرگتر از روش دمشی است.

 
 
 

تهویه ی دهشی یا دمشی (Forcing):

در این روش هوای تمیز به کمک بادبزن به جبهه کار دمیده می شود و هوای آلوده در طول راهرو به بیرون هدایت می شود. در روش دمشی نسبت به روش مکشی سینه کار زودتر تهویه می شود. در این روش افرادی که در جبهه کار مشغول اند همواره هوای تازه تنفس می کنند و آلودگی ها به قسمت عقب جبهه کار (یعنی محلی که اکیپ تزریق و نگهداری مشغول کار هستند) منتقل می شود. قابل ذکر است سرعت خروج هوا از لوله در این روش ممکن است خود موجب گرد و خاک شود. اگر هم حریقی رخ دهد خروج افراد از تونل به مشکل بر می خورد.

 

روش ترکیبی دمشی – مکشی:

روش ترکیبی تمامی امتیازات دو روش مزبور را دارد و فاقد معایب آنها است. بنابراین چنانچه هزینه های تهویه قابل توجیه باشد بهتر است از روش های ترکیبی استفاده کرد. یک نمونه از روش ترکیبی در شکل زیر نشان داده شده است.
 

تهویه ی تونل های طویل

در مواردی که طول تونل زیاد باشد (بیش از 200 متر)، تهویه ی تونل با هر روشی پر هزینه و دشوار خواهد بود. در چنین مواردی معمولاً دویل هایی به سطح زمین حفر می شود. بدین ترتیب فاصله ی هوای آزاد تا سینه کار را کاهش داده و از طریق دویل خدمات تهویه انجام می شود.

با توجه به وضعیت فصل سرما یا گرما امکان برقراری تهویه ی طبیعی در طول تونل وجود دارد. 

 

تهویه ی دائمی تونل ها

مهمترین وسیله ی انجام تهویه ی تونل بادبزن است. بادبزن وسیله ای است که به کمک یک موتور الکتریکی هوا را فشرده می کند. بادبزن ها با توجه به سازکار عملکرد به سه دسته ی محوری، گریز از مرکز و پره دار تقسیم می شوند. 

 

در بادبزن های محوری به آسانی می توان با تغییر جهت دوران، جهت جریان را معکوس کرد که البته راندمان تا 60 درصد کاهش می یابد. در بادبزن های پره دار معکوس کردن جهت جریان راندمان را به شدت کاهش داده و در بادبزن گریز از مرکز نیز این کار امکان پذیر نیست.

برخی بادبزن های محوری خاصی نیز طراحی شده اند که در هر دو جهت با راندمان کامل عمل می کنند و عموماً در تونل های مترو و تونل های ترافیک شهری کاربرد دارند و در کل ضعیفتر از بادبزن معمولی هستند.
 

حرکت اتومبیل ها در داخل تونل های یک طرفه با سرعت بیشتر از 50 کیلومتر بر ساعت موجب بروز اثر پیستونی (Piston Effect) شده و موجب ایجاد تهویه ی  طبیعی در تونل می شود. چنانچه سرعت حرکت ماشین ها به علت ترافیک کاهش یابد، اولاً حجم آلاینده ها به شدت افزایش یافته و دوم اینکه تهویه ی طبیعی نیز متوقف می شود. بنابراین جت فن ها بایستی جریان هوا را در داخل تونل برقرار نمایند.

قابل ذکر است وقوع تهویه ی طبیعی اثر پیستونی به عوامل متعددی از قبیل سرعت حرکت وسایل نقلیه، نسبت سطح مقطع تونل به ابعاد ماشین یا قطار، طول تونل و مقاومت اصطکاکی دیواره های تونل در مقابل جریان هوا بستگی دارد.

 

روشنایی تونل

هداف از طراحی سیستم روشنایی در تونل آن است که در تمام قسمت تونل روشنایی و درخشندگی کافی تامین شود.

روشنایی تونل های معدنی با تونل های راه تفاوت دارد. سرعت حرکت در تونل معدنی کم است بنابراین در تمام بخش ها روشنایی یکسانی ایجاد می شود و چشم انسان به سادگی با آن انطباق (Adaptation) پیدا می کند.

در تونل راه افراد با سرعت وارد تونل می شوند و ناگهان از محیطی روشن به محیطی تاریک وارد می شوند که چشم توانایی انطباق سریع را نداشته بنابراین قدرت بینایی به شدت کاهش می یابد. از این رو تونل های را از نظر روشنایی و تطابق چشم به 6 بخش تقسیم می کنند:

1- منطقه ی دسترسی (Access Zone): انتهای جاده که به تونل ختم می شود.

2- نقطه ی تطابق (Adaptation Point): نقطه ای که چشم راننده تحت تاثیر سایه ی دهانه ی تونل قرار دارد.

3- منطقه ی آستانه (Threshold Zone): اولین بخش از ورودی تونل که چشم به تاریکی تونل می رسد.

4- منطقه ی بینابین (Transition Zone): روشنایی تا حدی کاهش پیدا کرده و در این منطقه ثابت می شود.

5- بخش میانی (Interior Zone): چشم تطابق کامل پیدا کرده است و اصطلاحاً به این بخش “منطقه ی عادی روز” نیز گفته می شود.

6- بخش خروجی (Exit Zone): بخشی از انتهای تونل که از دید راننده ی تونل به صورت یک نقطه ی درخشان دیده می شود.

مطالعات نشان می دهد در شدت نورهای مساوی، چشم انسان نسبت به نور زرد مایل به سبز با طول موج 0/555 میکرون حساسیت بیشتری دارد.

یکی از نکات مهم در رانندگی میدان دید راننده است که مستقیماً به میزان روشنایی بستگی دارد. بطوری که روشنایی قسمتی که در میدان دید راننده قرار دارد نباید خیلی کمتر از سطح تطابق باشد. این موضوع در ورودی بسیار مهم است زیرا روشنایی بخش ورودی تونل بسیار کمتر از بیرون است. 
روشنایی ورودی تونل بایستی تا حدی زیاد باشد که ضمن حرکت راننده با سرعت مجاز تعیین شده، چشم تطابق کامل پیدا کرده و قدرت دید راننده کم نشود یعنی راننده بتواند اتومبیلی که در فاصله ی 30 متری قرار دارد را به سادگی ببیند.
اگر بخش ورودی تونل منحنی باشد، یکی از دیواره های تونل در معرض دید راننده قرار داشته و روشنایی آن نقش مهمی در تطابق چشم راننده دارد و میتوان روشنایی دیواره را طوری طراحی کرد که چشم راننده به آسانی با روشنایی تونل تطابق یابد.
یکی دیگر از روش هایی که می توان سرعت حرکت ماشین ها را کاهش داد و تطابق چشم را آسان کرد این است که ترانشه ی پورتال تونل را به صورت منحنی طراحی کرد و دیواره ی ترانشه را با مصالح تیره رنگ پوشش داد. همچنین می توان با کاشت درخت های بلند در اطراف پرتال ورودی تونل این کار را انجام داد.
 

در تونل هایی که به صورت مستقیم حفر شده اند نیز می توان از احداث طاق نصرت بر روی جاده در 120 متری مانده به ورودی تونل استفاده کرد

 

نکته: زمان لازم برای تطابق چشم حداقل 4 ثانیه است.
 

فیلم آموزشی جلسه دهم درس تونل سازی

رئوس مطالب این آموزش

  • در دست آماده سازی

دانلود فیلم آموزشی فوق

admin2

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *