بخشی از مقاله
چکیده
طرح سد و نیروگاه رودبار استان لرستان در فاصله 92 کیلومتری جنوب شهرستان الیگودرز قرار دارد. محل پیشنهادی نیروگاه در فاصله 3 کیلومتری پایین دست محور سد واقع شده واختلاف ارتفاعی حدود 300 متر بین آنها وجود دارد. جهت انتقال آب از مخزن سد به نیروگاه، مسیری متشکل از تونل هدریس، پنستاک های بلند، کوتاه و روباز طراحی شده است. آخرین بخش از این مسیر لوله های روباز می باشند که در شیب تند بین خروجی تونل های پنستاک کوتاه تا نیروگاه قرار می گیرند. طول کلی این مسیر برابر 740 متر و عرض کف جهت تسطیح حداکثر 18/5 متر است که با توجه به شیب متغیر جهت اجرا به قطعات تقسیم خواهد شد. مسیر دارای تعداد 10 عدد فونداسیون بزرگ موسوم به Anchor Block و تعداد 36 عدد فونداسیون متوسط موسوم به Pier Support در حد فاصل آن ها می باشد. مقاله حاضر تبیین روش اجرای حفاری، تحکیم مسیر پنستاک در مسیر شیب تند می باشد.
کلمات کلیدی : پنستاک، مسیر شیب تند، حفاری، تحکیم.
.1 مقدمه
با رشد تکنولوژی و وابسته بودن صنایع به انرژی الکتریسیته، احداث نیروگاه های برقابی به منظور استفاده از منابع آبی ذخیره شده در مخزن سدها به عنوان یک مهم در کشورهای متفاوت دنیا مطرح می شود..[3] طراحی و ساخت نیروگاه های برقابی، مستلزم داشتن دانش مربوط به تکنیک های جدید، منابع مالی و سرمایه گذاری مناسب می باشد. این نیروگاه ها شامل بخش هایی مانند مخزن، سازه های آبگیر، لوله های پنستاک و تجهیزات برق و مکانیک هستند.[5]سد و نیروگاه رودبار لرستان در فاصله حدود 92 کیلومتری جنوب شهرستان الیگودرز و برروی سرشاخه های دز در حال اجرا می باشد. سیستم انتقال آب به نیروگاه این سد شامل یک تونل آببر است که در ادامه به دو تونل پنستاک تبدیل می شود. پنستاک ها، لوله های تحت فشار فلزی یا بتنی هستند که برای انتقال آب از مخزن سد به توربین های نیروگاه مورد استفاده قرار می گیرند.[1]
رودخانه رودبار لرستان پس از طی حدود 33 کیلومتر در جهت جنوب شرقی به محل ساختگاه سد رسیده و سپس با چرخشی U شکل - که از این پس رودخانه الکن شروع می شود - به محل پیشنهادی نیروگاه می رسد که تقریبا در فاصله 3 کیلومتری پایین دست محور سد واقع شده است. این چرخش، اختلاف ارتفاعی را در حدود 300 متر بین محل سد و نیروگاه که در مجاورت روستای محمدآباد قرار گرفته ایجاد می نماید. به منظور انتقال آب از مخزن سد به نیروگاه، مسیری متشکل از تونل هدریس، پنستاک های بلند، کوتاه و روباز طراحی شده است. آخرین بخش از این مسیر لوله های روباز هستند که در شیب تند بین خروجی تونل های پنستاک کوتاه تا نیروگاه قرار می گیرند. اجرای این قسمت به علت قرارگیری در دامنه پرشیب و قطر بالای لوله های پنستاک، نیازمند تمهیدات خاصی است. روش اجرای حاضر مراحل اجرا را با توجه به نقشه های مصوب تشریح میکند. بسترسازی، مهار و حمل و نصب لوله های پنستاک نیروگاه رودبار در یک منطقه صعب العبور و از میان شیب های تند سنگی کار بسیار دشواری است.
در انتخاب جنس لوله های پنستاک فاکتورهای مقاومت در برابر فشارهای داخلی و بارهای خارجی، امکان کارگذاری در مسیر شیب تند سنگی، تعمیرات و نگهداری آسان لوله ها در زمان بهر ه برداری و امکان تهیه آنها در داخل کشور مورد توجه قرار گرفت و در نهایت لوله فلزی انتخاب شد. با استفاده از سیم بکسلهای قوی و قرقر ه های ثابت و مرکب و انکر بولتها، لوله های فلزی 4 متری به وزن 5 تن از طریق خط ریل احداث شده در مسیر پنستاک حمل و نصب می شود. پس از نصب، تستهای معمول UT,RT,PTو تست هیدرواستاتیک انجام و سپس بهر ه برداری از آنها آغاز خواهد شد. این روش اجرایی نشان می دهد در هر مسیر سخت کوهستانی امکان نصب لوله های پنستاک به صورت ایمن وجود دارد .[4] طول کلی مسیر برابر 740 متر و به عرض کف حداکثر 18/5 متر جهت تسطیح مسیر به همراه اجرای تعداد 10 عدد فونداسیون بزرگ موسوم به Anchor Block و تعداد 36 عدد فونداسیون متوسط موسوم به Pier Support که در حد فاصل آن ها قرار می گیرند. در دو طرف مسیر و در کناره ها به منظور تردد و دسترسی دو عدد رمپ و کانال عبور آب سطحی به طول کل مسیر اجرا خواهد شد. حجم خاکبرداری تقریبی در این محدوده برابر 90000 مترمکعب و حجم بتنریزی1 آن در حدود 23000 مترمکعب می باشد. حجم تقریبی بتن هر Anchor Block برابر 1700 مترمکعب و هر Pier Support برابر 105 مترمکعب می باشد. جهت اجرا 340 متر از مسیر با شیب 30/5 درجه و 320 متر با شیب 18/5 درجه و 80 متر انتهایی جهت اتصال به سازه نیروگاه با شیب 40 درجه اجرا خواهد شد - شکل . - 1
.2 زمین شناسی مسیر
در پروژه های مهندسی به دلیل ناسازگاری شرایط زمین و تنوع شرایط، همواره سعی می شود بر اساس مشاهدات و بررسی های آماری، معیارهایی تهیه و بر اساس آنها اقدامات مناسب و با ضریب اطمینان کافی انجام شود.[2] لوله های پنستاک پس از خروج از تونل های کوتاه مسیر آبراهه با شیبی زیاد در دامنه صخره ی یک دره عمیق قرار می گیرند. سپس مجددا تغییر راستا داده و با شیبی بیشتر از قبل روی همان دامنه فرود می آیند و به موازات دره قرار می گیرد. سنگ های مسیر از جنس سنگ های واحد زیرین سازند هرمز هستند. شکستگی های زیاد در سنگ تا حدودی نظم لایه ها را به هم زده اند ولی شیب لایه ها همچنان نزدیک به قائم 80 - تا 90 درجه - و به سوی باختر و جنوب باختری است. دره مذکور در راستای یک گسل تشکیل شده و این گسل در مرز سازند هرمز و سازند دالان قرار دارد. بدین ترتیب خطوط لوله های پنستاک از نزدیکی این گسل عبورنموده ولی امتداد آن را قطع نمی کند. در محلی که لوله ها در حاشیه کف دره مذکور قرار می گیرند ضخامت کمی از واریزه و آبرفت وجود دارد. پس از آن، گسلی دیگر از عرض دره عبور کرده و در نتیجه امتداد لوله ها را قطع می کند. پس از عبور از این گسل واحد بالایی سازند هرمز در مسیر لوله ها قرار می گیرند که عمدتا از جنس مارن های الوان بوده و مقاومت کمی دارند.
چشمههایی در نزدیکی مرز دو واحد سازند هرمز جریان دارند. در ادامه مسیر لوله ها از مرز دو واحد مذکور عبور نموده و مجددا روی دامنه صخره ای متشکل از لایه های واحد زیرین هرمز قرار می گیرد. این واحد در اینجا به شکل یک نوار عریض است که لایه های آهکی- دولومیتی در طول آن و عمود بر مسیر لوله ها امتداد دارند این بخش نواری شکل به گسل اسلام آباد منتهی می شود. در نزدیکی گسل اسلام آباد خطوط لوله با شیب %30 از این گسل عبور می کنند. گسل اسلام آباد با شیب زیاد در جهت جنوب باختری یک دیواره پرتگاهی را ایجاد نموده است ولی در محل لوله ها این دیواره بر اثر فرسایش از بین رفته و لوله ها در یک دامنه پرشیب قرار گرفته و بطرف نیروگاه فرود می آید. در این دامنه - پس از گسل اسلام آباد - سنگ کف از یک واحد سنگ چینه ای از جنس برش با لایه هایی از مارن تشکیل شده که بطور غیر رسمی به نام روستای موچرلا - Mocherela Breccia - نامگذاری گردید. لوله های پنستاک روی دامنه مذکور پس از تغییر مسیر در جهت جنوب امتداد می یابد. در محل دیواره نیروگاه سنگ کف تماما از برش های فوق تشکیل شده که توسط واریزه های دامنه ایی به ضخامت حداکثر حدود 15 متر پوشیده است. با توجه به ضخامت لوله ها در این قسمت 3/8 - متر - بنظر می رسد که شالوده ها در قسمت اعظم از طول لوله ها در واریزه های مذکور واقع خواهد شد.
.3 رویه اجرای عملیات
پس از اخذ مجوزهای لازم جهت شروع فعالیتها، سرترانشهها توسط اکیپ نقشه برداری مشخص شده و به واحد اجرا تحویل داده میشود. با توجه به شرایط زمین شناسی و مقاومتی مصالح محدوده، حفاری به روش مکانیکی یا آتشکاری و انفجار اجرا خواهد شد. قسمتهای هوازده و خردشده توسط جک همر، بلدوزر - ریپر زنی - و بیل مکانیکی و قسمتهایی که سنگ آن از مقاومت بالایی برخوردار باشد به روش آتشاریک حفاری خواهد شد. در روش حفاری مکانیکی معمولاً حفاری و تخلیه مصالح به طور همزمان صورت میگیرد، اما در روش آتشکاری و انفجار پس از انفجار محدوده عملیات، توسط پرسنل آتشکار و ایمنی مورد بازرسی دقیق و بعد از اطمینان از بیخطر بودن محدوده انفجار، تخلیه مصالح انجام میگیرد. با اتمام تخلیه مصالح و تمیزکاری، سرترانشهها توسط نقشه بردار کنترل و اضافه و کسر حفاری به واحد اجرا گزارش شده تا حفاری مطابق نقشه صورت پذیرد. اجرای عملیات حفاری و تحکیم مسیر پنستاک های شیب تند شامل مراحل زیر می باشد:
-1 انتخاب جبهه های کاری
-2 ایجاد جاده های دسترسی
-3 حفاری و آتشکاری
-4 اجرای عملیات تحکیم
