مقاله در مورد مراحل ساخت تونلهای بزرگ

بخشی از مقاله

مراحــل ساخــت تونلهــاي بــزرگ

مطالعات اوليه ؛
ابتداي مسيري را كه مي خواهند در آن تونل حفاري شود را مورد بررسي قرار مي دهيم . به اين صورت كه هياتي از مشاورين ، طراحان و نقشه بردران مسير را بصورت هوايي يا زميني بازديد كرده و سه مسير پيشنهادي در نظر گرفته مي شود بعد در دفتر فني اين سه مسير از نظر هاي مختلف مورد بررسي قرار مي گيرد و بهترين مسير از بين آنها انتخاب مي شود .

مسير انتخاب شده توسط مهندسين زمين شناس مورد بررسي قرار ميگيرد و در فواصل مختلف از كوه نمونه برداري مي كنند و آنها را در آزمايشگاه مورد بررسي قرار مي دهند ، و گسلهاي موجود در منطقه را شناسائي و نوع حركت آنها را مشخص مي كنند ، سپس نقشه اي از مقطع طولي كوه انتخاب كرده و روي آن جنس نوع سنگها ، محل گسلها و مقاطع ريزشي را مشخص مي كنند .
در مرحله بعد مسير توسط نقشه برداران ميخ كوبي مي شود و از هردو طرف كوه مورد بررسي قرار مي گيرد و بعد از مثلث بندي كردن مراحل ساخت تونل شروع مي شود .

ابتدا قسمتهاي كم ارتفاع در دو سركوه كه از سنگهاي شكننده و ترك دار مي باشند را از هرد و طرف ابتدا و انتهاي تونل كوه بري كرده تا مقاطع اصلي تونل كه سطحي تقريباً يكپارچه است بدست آيد .

در تونل هاي بزرگ حفاري از هر دو طرف كوه شروع مي شود و اين عمل آنقدر ادامه پيدا كرده تا هر دو حفره تونل به هم برسند .
درموقع حفاري بايد مرتباً مسير از هر دو طرف توسط نقشه برداران بررسي شود چون اگر اشتباهي در اين مرحله صورت گيرد وتونل از هر دو طرف به هم نرسد چه از نظر اختلاف ارتفاع و چه از نظر مقطع چپ وراست ، عواقب جبران ناپذيري را به همراه دارد .
حفاري در دو مرحله انجام مي شود . به اين صورت كه اول سطح بالائي تونل كه تقريباً 3/2 ارتفاع تونل مي باشد را حفاري كرده و بعد از اتمام كار شروع به كف برداري يعني 4/1 پائين تونل مي كنيم .

ارتفاع حفاري اوليه تونل بايد به اندازه اي باشد كه ماشينهاي سنگين بتوانند براي تخليه سنگهاي تونل براحتي در آن حركت كنند .

چگونگي حفاري :
اين عمل بوسيله مته هاي دستي و يا دستگاههاي حفاري و چالزني از جمله ارتراك و درل واگن صورت مي گيرد .
بايد ابتدا مقطعي را كه مي خواهيم چالزني كنيم در سطح اوليه مقطع تونل خط كشي كنيم بعد محل چالها روي سطح مشخص شود و سپس چالها را به طول و مقطع مناسب حفر كنيم . سپس داخل آن را با ديناميت و مواد آمفو پر كرده و چاشني گذاري كنيم و آنگاه خاك سرند شده مرطوب ريخته و بكوبيم .

اين كار را براي هر يك از چالها انجام داده و سيمهاي آنها را به هم وصل كرده ، و بوسيله سيمي بلند و دور از محل انفجار برق يا باطري را وصل مي كنيم و انفجار صورت مي گيرد .

نحوه چاشني گذاري؛
در موقع چاشني گذاري و استفاده از مواد منفجره چه از نظر مقدار ، فاصله چالها و ترتيب بندي انفجار بايد دقت زيادي كرد .
از نظر مقدار مواد جداولي وجود دارد كه مي توان به آنها رجوع كرد و آنها را مورد استفاده قرار داد ولي با توجه به مختلف بودن جنس سنگها و مواد منفجر بهتر است از روش تجربي مقدار موارد را بدست آورد .
اگر در مقدار مواد دقت نشود ، چه كم و چه زياد خسارت را به همراه دارد اگر مقدار مواد كم باشد مقاطع مورد نظر به ميزان دلخواه حفاري نمي شود و لازم به انفجار مجدد مي باشد و اين امر از نظر وقت و مقدار مواد اقتصادي نيست ، و اگر مقدار مواد زياد باشد . اولاً ممكن است موجب ريزش تونل شود و ثانياً مقدار ريزش تونل بايد بعداً‌ توسط بتن يا سنگچين تا سقف خود كوه پرشود و اين عمل هم از نظر هزينه و وقت به ضرر مي باشد .

از نظر چاشني گذاري :
چاشني به چند گروه تقسيم بندي مي شوند مهمترين آنها چاشني فوري و تاخيري مي باشد كه چاشني هاي تاخيري نيز بر اساس سرعت زمان انفجار آنها به يك ناحيه ، دو ثانيه و . . . تقسيم بندي مي شوند ، پس بايد تربيت چاشني گذاري رعايت شود . مثلاً‌ در ترانشه ها چاشني ها بايد به ترتيبي كارگذاشته شوند كه از بالا به پائين منفجر شوند تا بهترين كاربري را دارا باشند و استفاده بهينه از مواد و مصالح شود .

فاصلــه چـــالها :
فاصله چالها بايد به نحوي باشد كه شعاع انفجار هر چال ، شعاع انفجار چال بعدي را پوشش دهد تا مقطع دلخواه تخريب شود .
بعد از هر انفجار سنگهاي خرد شده بوسيله لودر و كاميون به بيرون از تونل حمل مي شود . اگر سنگهاي خرد شده داراي مقاوت كافي باشند مي توان از اين سنگها براي مصالح بتن و غيره

استفاده كرد . براي اين كار مي توانيم مقدار مواد منفجره را افزايش داده و يا چالها را به هم نزديك كنيم تا مصالح ريز بدست آيد . اين كار چند مزيت دارد ، اول اينكه ازنظر تعداد دفعات حمل ونقل به نفع بوده و استفاده بهينه از مصالح تونل مي شود و ديگر اينكه دانه هاي سنگي كه دربتن استفاده مي شود صد درصد در همه جهت شكسته و عاري از خاك مي باشند .

كـف بــرداري تــونل :
بعد از حفاري قسمت فوقاني تونل و رسيدن دو طرف تونل به هم نوبت به كف برداري تونل مي شود اين كف برداري همانند مقطع فوقاني تونل توسط چالزدن وانفجار صورت مي گيرد با اين تفاوت كه اين بار چالها به جاي افقي بصورت عمودي و يا مايل زده و انفجار مي شوند همانطور كه در كف برداري تونل جلو مي رويم مي توان مراحل بعدي تونل را پشت سر هم انجام داد از جمله پي ريزي ، ديوار سازي ، قالب بندي ، بند ريزي ، سنگ چيني و . . .

بعد از پايان پي كني نوبت به بتن ريزي پي مي رسد ، اين بتن ريزي حجمي و وزني مي باشد و فقط براي اتصال به مرحله اول ديوار ستون آماتورهائي به شكل انتظار در درون بتن خز مي كنيم ، معمولاً‌ بتن 300 مورد مصرف قرار مي گيرد .

بعد از بتن ريزي پي نوبت به قالب بندي وبتن ريزي مرحله اول ديوار بتني تونل مي رسد كه بتن اين مقطع نيز معمولاً بتن 300 مي باشد

همانطور كه ديواره ستون ساخته وبتن ريزي مي شود ،پشت سر آن تا ارتفاع بالاي ديوار خاك دستي ريخته مي شود.
اين امر براي ساختن در قالب بندي وكم كردن ارتفاع براي سنگ كاري مي باشد.

در نزديكي تونل معدني را پيدا مي كنيم كه سنگهاي ان از نظر مقاومت و از نظر رنگ مورد قبول استاندارد ماباشد بعد اين سنگها را توسط سنگتراشان جدا كرده وبه شكل مورد نظر تراشيده مي شود.
سنگهايي كه در نما استفاده مي شود بايد ، سنگ مالويي باشدكه حتماً يك طرف آن صاف باشد وشكل آن بصورت مربع يا مستطيل باشد.وسنگهايي كه درپشت آن براي پر كردن استفاده مي شود لازم نيست صاف وصيقلي شوند.

سنگ چيني به اين صورت انجام مي شود كه اول سنگهاي مالون نما گذاشته مي شوند وبعد از آن پشت آن را با سنگ وملات ماسه سيمان به صورت لايه لايه كار مي كنند .
بايد توجه داشت كه اين سنگ چيني بايد تا زير سقف انفجار شده و حفاري شده ادامه پيدا كند تا به ان بچسبد و بين آن هيچ فاصله اي نباشد .

بايددر هرچند متر چند متر ، در طول تونل درز انبساط در نظر گرفت و اين درز انبساطها فاصله اشان با يونوليت پر مي شود اين امر براي انقباض و انبساط تونل و ديگر اينكه اگر قسمتي از ديوار صدمه ديد و ريزش پيدا كرد . فقط ان قسمت تعمير شود .

بعد از اتمام سنگ چيني چند روز بعد قالبها برداشته مي شود و بعد از خاك خاك دستي تونل به بيرون تخليه مي شود و اين كار تا حدود 60 سانت زير پي صورت مي گيرد .

قبل از كف سازي ، كانالي در يك طرف تونل تصفيه مي شود . و اين كار بخار تخليه آبهاي تونل از بارش باران و برف است صورت مي گيرد .

تــذكر : جهت تخليه آب بايد به فاصله هر 3 متر يك سوراخ در نظر بگيريم تا بوسيله اين سوراخها آبها به داخل تونل هدايت شوند.
اگر تونل كوتاه بود اين آب : بيرون هدايت مي شود و اگر طول تونل زياد باشد تا آب از باران از داخل تونل جمع ووارد چاهها شود .

بعد از ساختن كانال داخل تونل نوبت به زير سازي و رو سازي كف تونل مي رسد .
ابتدا حدود 20سانتي متر ساب بيس ريخته مي شود و بوسيله غلطك متراكم مي شود . سپس 15 سانتي متر روي آن بيس ريخته مي شود و دوباره متراكم مي شود .
بعد از ريختن بيس و سايب بيس نوبت به بتون ريزي كف تونل مي رسد كه ضخامت آن 20تا 25 سانتي متر مي باشد .
بايد توجه داشت كه در هنگام بتن ريزي بند انبساط هر چند متر اجراشود .
بعد از اتمام بتن ريزي در طرف مقابل و قرينه كانال تخليه آب پياده رو ساخته مي شود كه عرض ان در حدود يك متري مي باشد .
در زير سازي و بتن ريزي كف تونل بايد شيب به سمت كانال باشدو اين شيب عرضي حدود 5% مي باشد و ، شيب بايد هماهنگ با قوس و دور باشد .

بعد از اتمام كارهاي تونل نوبت به ديوار سازي سروته تونل مي رسد . البته بايد ديوار چيني تونل تا چند متري بيرون تونل و كوه ادامه پيدا كند و هر دو طرف آن قالب بندي مي شود و داخل آن با بتن حجمي پر مي شود . بعد از خشك شدن بتن روي آن قيرگوني شده و خاكريز ي مي شود تا آب داخل نفوذ نكند .