بخشی از مقاله
چکیده
کانال پیش ساخته بتنی یا کانالت یکی از ابزارهای انتقال آب در شبکه های آبیاری درجه 3 و 4 می باشد. کانالت نمونه بارز صنعتی سازی است و تمامی فرآیند های ساخت و تولید آن در کارخانه صورت می پذیرد. سرعت ساخت و نصب بالا، عمر مفید 40 سال و کیفیت بالا سبب شده است کانالت مورد توجه متخصصان و کارشناسان در حوزه آبیاری و زهکشی قرار گیرد. در حال حاضر در طرح احیای دشت های خوزستان و ایلام از کانالت به شکل گسترده استفاده می شود. با عنایت به اینکه نزدیک به سی سال از اولین اجرای این سازه در ایران می گذرد تاکنون اقدامی جهت شناسایی مشکلات ساخت و بهره برداری آن صورت نپذیرفته است و مبانی فنی طراحی و ساخت کانالت طی این سی سال هیچ گاه بروز رسانی نشده است. تحقیق حاضر برای نخستین بار در سطح کشور مشکلات و نابسامانی های ساخت و اجرای این سازه را از دیدگاه مهندسی و مدیریت ساخت مورد بررسی قرار خواهد داد.
به منظور شناسایی مشکلات ساخت و اجرا کانالت، از کارخانه های ساخت کانالت در استان خوزستان بازدید به عمل آمد همچنین در راستای تکمیل اطلاعات با دست اندرکاران ساخت و اجرا کانالت ها مصاحبه شد.مهم ترین مشکل در فرآیند ساخت و تولید کانالت ها مربوط به تکنولوژی بتن کانالت است. بتن تولید شده کارآیی لازم برای پر کردن تمام مقطع کانالت را ندارد و در بسیاری از نقاط بتن به حد کافی متراکم نمی شود و به شکل کرمو در می آید. همچنین سطح نهایی کار پر از خلل و فرج می باشد که پایایی بتن و ضریب زبری کانال را تحت تأثیر قرا می دهد. عواملی همچون طرح اختلاط نامناسب، اسلامپ بسیار پایین بتن، عدم اجرای صحیح عملیات عمل آوری با بخار، معضلات ویبراسیون و قالب های بی کیفیت از جمله دلایل بروز مشکل در زمینه تکنولوژی کانالت می باشند.
واژههای کلیدی: کانال پیش ساخته بتنی - کانالت - ، روش ساخت کانالت، مشکلات ساخت کانالت، تکنولوژی بتن کانالت
مقدمه
با توجه به استفاده گسترده از کانالت در طرح احیای دشت های خوزستان و ایلام و نظر به اینکه چالش کم آبی بر صنعت کشاورزی تأثیر مستقیم دارد، بهینه سازی فرآیندهای ساخت و نصب کانالت بواسطه برطرف کردن مشکلات ساخت و بهره برداری این سازه امری ضروری به نظر می رسد. بکارگیری مصالح و روش های ساخت نوین از جمله ابزارهای بهبود وضعیت ساخت و نصب کانالت می باشد. کانال های بتنی پیش ساخته - کانالت - یکی از گزینه های ساخت شبکه های آبیاری درجه 3 می باشد که بواسطه صنعتی سازی از کیفیت ساخت بالاتری نسبت به کانال های بتنی درجا برخوردار است - امیری تکلدانی،1387 و ص. - 494 سرعت بالای ساخت و نصب، طول عمر بیشتر و کیفیت مطلوب تر نسبت به کانال درجا سبب گردیده است کانالت عملکرد قابل قبولی در شبکه های آبیاری داشته باشد. کفشک بتنی، پایه بتن مسلح، زین بتن مسلح و نیم لوله بتن مسلح اجزای تشکیل دهنده کانالت می باشند و تمامی آن ها در کارخانه ساخته می شوند.
ایده استفاده از کانال های پیش ساخته بتنی در سال 1365 و پس از بازدید هیئت ایرانی از شبکه های آبیاری ترکیه شکل گرفت. در جنوب ترکیه و در استان عثمانیه از کانالت برای آبیاری مزرعه های ذرت استفاده شده است. قدمت تولید و نصب کانال های پیش ساخته بتنی درایران بالغ بر سه دهه می باشد، با این وجود دشت های اندکی از کشور تحت پوشش سیستم مذکور قرار دارند. دشت های عقیلی و گتوند، بهبهان، سفید رود، تجن و زابل دشت هایی هستند که در شبکه های آبیاری آن ها از کانالت استفاده شده است. از 90 هزار هکتار اراضی تحت پوشش شبکه آبیاری در دشت مغان، حدود 43 هزار هکتار آن از طریق کانالت آبیاری می شود . در سال 1377، فروزان و ماهرانی - فروزان، - 1377 مقایسه ای بین کانالت و کانال درجا انجام دادند و نتیجه گرفتند استفاده از کانالت در دشت ها و پروژه های وسیع آبیاری به صرفه است. محمد علی زاده و همکارانش - محمدعلی زاده، - 1392 در سال 1392 کانالت و کانال درجا را در مطالعه موردی شبکه های آبیاری شوشتر مورد مقایسه قراردادند و مجددا برتری کانالت را تأیید نمودند. در برنامه سوم توسعه کشور، احداث شبکه های فرعی درجه 3 در سطحی برابر 160 هزار هکتار پیش بینی شده است.
روش ساخت کانالت
شاکله اصلی کانالت را بتن و شبکه میلگرد پیش جوش - مش - تشکیل می دهد. شبکه میلگرد پیش جوش مورد استفاده در ساخت کانالت از کارخانه های مش سازی و به ابعاد مندرج در نقشه های اجرایی کانالت ها تهیه می شوند و در کارخانه ساخت کانالت به فرم نهایی در میآیند بتن مصرفی جهت ساخت کانالت ها توسط مخلوط کن های ساکن - بچینگ - در کارخانه تهیه و تولید می شود. اسلامپ بتن می بایست 5 سانتیمتر و نسبت آب به سیمان آن نیز حداکثر 0,45 باشد .[2]کانالت ها از 4 المان اصلی - شکل شماره یک - تشکیل شده اند:
-1 کفشک بتنیبه منظور تأمین گیرداری پایه و انتقال بارهای وارد به کانالت به خاک بستر از کفشک استفاده می شود.
-2 پایه بتن مسلح وظیفه تأمین ارتفاع مورد نیاز کانال بر طبق خط پروژه و انتقال نیروها به کفشک را دارند. پایه در ارتفاع های 25 تا 200 سانتیمتر - مضربی از 25سانتیمتر - و به صورت بتن مسلح شده با میلگرد ساخته می شوند.
-3 زین بتن مسلح زین تکیه گاه نیم لوله های بتنی می باشد که ضمن تأمین فضای لازم برای درز انبساط، در آب بندی میان دو نیم لوله نیز نقشاساسی را ایفا می کند. در وجه تحتانی زین و وجه فوقانی پایه دو سوراخ 16 میلیمتری تعبیه می شود - بی نام، - 1367 ، این سوراخ محل قرارگیری آرماتور اتصال می باشد. به کمک میلگرد اتصال پایه به زین متصل می شود و امکان جدا شدن زین و پایه و در نتیجه فروریختن سیستم کانالت از بین می رود.
-4 نیم لوله بتن مسلح
نیم لوله های بتن مسلح مجرای اصلی جریان انتقال آب می باشند و در 4 تیپ 230، 315 ، 450 و 600 و با طول اسمی 5 متر در شبکه های آبیاری استان خوزستان طراحی و ساخته می شوند. اعداد فوق بیانگر مقدار آبی است که بر اساس لیتر با فرض سرعت یک متر بر ثانیه و شیب 0,1 درصد - - 0,001، از یک متر طول نیم لوله عبور می کند - درویش نیا ،. - 1393شبکه میلگرد پیش جوش - مش - از نوع AIII و بتن با مقاومت فشاری حداقل 400 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع جهت ساخت کانالت استفاده می شود. قالب کانالت ها از ورق های فولادی 3 تا 4 میلیمتری ساخته می شود - بی نام،. - 1367 فرآیند بتن ریزی به کمک باگت و فرآیند تراکم با استفاده از ویبراتورهای با دامنه ارتعاش 4000 دور دردقیقه و به مدت 3 تا 5 دقیقه انجام می پذیرد - بی نام،. - 1367 پس از بتن ریزی قطعات ساخته شده به کمک بخار عمل آوری می شوند. عمل آوری با بخار طی چهار مرحله گیرش اولیه، ازدیاد دما، ثابت نگه داشتن دما و کاهش دما صورت می پذیرد. عمل آوری با بخار حداقل 10 ساعت و حداکثر 21 ساعت زمان نیاز دارد. پس از فرآیند عمل آوری با بخار قالب ها باز می شود و قطعه به استخر آب منتقل می شود تا طی 4 روز با آب عمل آوری شود.
بحث و نتایج
در حال حاضر شش کارخانه ساخت کانالت در استان خوزستان فعال می باشد. به منظور جمع آوری اطلاعات و بررسی و شناسایی روش ساخت و مشکلات ساخت کانالت از کارخانه شهید سعید علی نژاد در شهر ویس، کارخانه ایثارگران در شهر رامشیر و کارخانه شهید بوعذار در هویزه بازدید به عمل آمد. همچنین با کارشناسان فنی مجری طرح، پیمانکاران ساخت کانالت، مشاوران و ناظران ساخت کانالت بطور جداگانه مصاحبه شد.طی بررسی های به عمل آمده عمده ترین مشکل در فرآیند ساخت و تولید کانالت مربوط به تکنولوژی بتن کانالت ها می باشد و در هر سه کارخانه قطعات پیش ساخته تولید شده فاقد کیفیت مطلوب می باشند. شکل ظاهری و قابلیت بهره برداری از جمله مهم ترین شاخص های بررسی پایایی بتن می باشند و هر دو شاخص مذکور بر میزان نفوذ پذیری بتن تأثیر مستقیم دارند - آیین نامه بتن ایران،. - 1383
مشکلات مربوط به تکنولوژی بتن در روش ساخت کانالت
