بخشی از مقاله
چکیده
در مناطق شهري و غیر شهري روش هاي" حفاري – پوشش" و "پوشش – حفاري" در مهندسی راهسازي از روش هاي پیشرفته در ساخت تونل هستند. اخیراً براي حفر تونل مترو روش " حفر – پوشش" در حفر تونل با عمق کم و مقابله با موانع محیطی آن محل به کار گرفته شد.مفهوم اصلی این روش ازاین قرار است :حفاري مداوم، طولی تونل و تونل و بالفاصله بعد از آن ساخت قطر داخلی تونل. بعد از اقدامات زه کشی و عایق کاري، عملیات خاك ریزي نیازمند یک فرآیند ساخت با نظارت دقیق می باشد، چه از لحاظ وسایل و چه از لحاظ کنترل کیفیت . مسائل محیطی از قبیل پوشش گیاهی و کشاورزي مرحله آخر را تشکیل می دهند که نهایتاً با بازسازي دومین شبکه راه کامل می شوند.
روش دوم: " پوشش – حفاري" در اصل براي ساخت تونل هاي شهري مثل مترو ایجاد شد چرا که در شهر کمترین اختلال در ترافیک شهر مورد نیاز است. در پروژه هاي ساخت راه ماشین رو یا اتوراه، مهندسین راه سازي براي اینکه مسافت هاي زیرزمینی کمتر با مسائل بی ثباتی و ناپایداري مواجه شوند از این روش استفاده می کنند. در اولین مرحله ، یک سوراخ کم عمق و طبقه بندي آن ایجاد شده و بعد ازآن روي ساخت " طاق" کار می شود.
عمل ساخت "طاق " تونل به عنوان یک ساختار نگه دارنده، حفاظت کامل عملیات حفاري زیر طاق را با استفاده از وسایل حمل ونقل و حفاري مرسوم ایجاد می کند. زه کشی تونل مرحله آخر ساخت تونل می باشد.دراین مقاله، خلاصه اي از هر دو روش با ارائه خصوصیات اصلی آنها مزیت هاي آنها و دامنه کاربرد آنها ارائه شده است. هم چنین اشاره اي به مسائل محیطی و ژتوتکنیک مربوطه و عناصر اساسی این فرآیند شده است.
1 مقدمه
" پوشش – حفر" و "حفر – پوشش" هر دو از روش هاي ساخت تونل در مهندسی راه سازي هستند. روش حفر – پوشش روشی است که مدتی طولانی است در ساخت متروي شهري و هم چنین در پروژه هاي حمل و نقل بین شهري و مسافت تونل هاي بزرگ راهی کوتاه و کم عمق به کار می رود. اخیراً از این روش براي راحت کردن ساخت مدخل تونل استفاده شده است. مفهوم اصلی این روش حفر گودالی است مسقف که بلافاصله بعد از حفاري با مصالح خاك ریز آن تونل بتن کاري شود. این روش داراي حفاري مرحله به مرحله و به کارگیري روش هاي نگه دارنده مثل دیوارهاي موقتی یا دستگاههاي مهاربندي براي نگه داشتن شیب هاي تونل می باشد.
در صورت بروز شرایط بسیار شدید ژئوتکنیکی، به منظور کاهش یا جلوگیري از مشکلات استقامتی در طور مرحله حفاري پیش سفت کاري ممکن است نیاز باشد. بنابراین استفاده از مسیرهاي فولادي یا دیوارهاي برلینر دراین روش بسیار رایج است. زمانی که ما به سطح فونداسیون می رسیم، بتن ریزي تونل شروع می شود. البته مرحله بتن ریزي بعد از عایق بندي و خاك ریزي صورت می گیرد. به طور کل از روش پوشش – حفر براي ساخت سازه هاي زیرزمینی کم عمق در مناطق شهري شلوغ استفاده می شود، در جایی که دیگر تکنیک هاي حفاري باعث ایجاد ترافیک می شود.
مفهوم کلی و اصلی این روش شامل مرحله اول ساخت یا پوشش می باشد، یک پوشش بتنی براي نگه داشتن زمین ، بعد از این مرحله ، مرحله دوم آغاز می شود، عملیات حفاري که زیر پوشش از قبل ایجاد شده انجام می شود. قوس هاي بتنی ایجاد شده در مهندسی تونل داراي تأثیرات نگه دارنده اي می باشد که تأمین کنندة پوششی ایمن در حفاري هاي زیر زمینی می باشد. در مناطق شهري زمانی که روشهاي تونل سازي مرسوم کاربردي ندارند،فاکتور وجود ترافیک ما را ملزم به استفاده از روش گفته شده می کنند، برعکس درمناطق غیر شهري،خطر ریزش خاك است که مارا ملزم به استفاده از این روش می کند، درموارد نادري، ساختمان سازي، نصب تأسیسات ساختمانی، و جلوگیري از موانع طبیعی استفاده از این روش براي ما اجباري می باشد.
2 روند ساخت و ساز با روش حفاري – پوشش
روش حفر – پوشش روش ساده اي براي ساخت و ساز درمناطق شهري و غیر شهري می باشد. از شرایط لازم اصلی براي استفاده از این روش وجود زمین نرم یا لایه سربار کم می باشد. روش حفر – پوشش تشکیل شده است از حفر یک کانال بزرگ با استفاده از روش هاي فنی که مشابه روند حفاري سنتی می باشند و با ساخت یک پوشش تونل دوقلو تحت شرایط عادي مهندسی ساختمان. زمانی که ساختن در جاي بتون به پایان رسید، به خصوص اقدامات زه کشی و عایق کاري براي آب انجام شده ، عملیات خاك ریزي شروع می شود و تا سطح اولیه زمین ادامه پیدا می کند.
احتیاط در فرآیند فشرده سازي در طول ساخت اولین سطح نامرغوب خاك لازمه کار است، چرا که وزن سنگین غلظت هاي لرزنده می تواند براي ساختار تونل خطرناك باشد. تأسیسات رفاهی و سیستم حمل ونقل محلی هم متعاقباً به حالت اول بازگشتند ، اقداماتی براي نوسازي چند گانه محیط انجام گرفته است. در تونل سازي مناطق غیر شهري چه براي جاده سازي یا راه آهن، نیازمند به کارگیري روش حفر- پوشش می باشد، چرا که درآن مناطق حفاري روي خاك ضعیف صورت می گیرد و احتمال ریزش وجود دارد.
بنابراین در بعضی از مواردي که وضعیت زمین خوب نیست احتمال ریزش است که ما را نجر به استفاده از این روش می کند. می توان بیان کرد که اطلاح تراز به علت ناپایداري ژئوتکنیکی می تواند راه موثرتر و از لحاظ زمان مقرون به صرفه تر باشد. همچنین مواردي هستند به خصوص درزمین هاي کوهستانی با برجستگی زیاد و مشکلات پایداري زیاد تغییرات یا اصلاح قسمتی یا همه پروژه تصمیم عاقلانه اي نمی باشد. در پروژه هاي مهندسی غیر شهري، تونل هاي ساخته شده با روش حفر – پوشش این گونه ساخته می شوند: حفر گودالی باز براي شکل دهی قسمت باز مورد نیاز: در مناطقی که محدودیت هایی بعلت نوع خاك احتمال ریزش خاك وجود دارداقدامات دیگري باید صورت بگیرد.
شرایط به نسبت بد زمین با استفاده از سپرهاي زمینی تا حدي کاهش می یابند. - شکل - 1 خیلی اوقات براي نگه داشتن طرفین در حفاري هاي عمودي استفاده از یک سپر فولادي که یه یک سپر سنگین زمینی با دیوار بر لینر متصل شده ضروري می باشد. اقداماتی براي زه کشی زیر سطحی اغلب اوقات براي بهتر کردن پایداري در مقابل ریزش لازم می باشد. وسایل حفاري هم معمولاً به عنوان پوشش گودال ما به کار می روند اما گودال خاك برداري شن وماسه به مقدار محدودي به کار می روند.
عمل خاك برداري یک فرآیند طبیعی براي بازگشت به حالت اولیه نمی باشد. اما از آن می توان به عنوان یک عمل پایدار کننده که باعث ایجاد تعادل دائمی زیرزمین می شود قلمداد کرد. به کاربردن روش حفر – پوشش درموارد خاص من جمله ساخت ورودي تونل ها کاربرد دارد چرا که دیگر روش ها به انداز هکافی براي مقابله با مشکلات پایداري مناسب نیستند. یک نگرانی ژئو تکنیکی درمورد روش حفر- پوشش ایجاد یک ورودي مطمئن پروژه هاي زیر زمینی، در طول عملیات ساخت و ایجاد پایداري ژئوتکنیکی کامل می باشد.
از مزیت هاي این روش می توان به نگاه داشتن محیط تلاش کمتر براي ساخت وساز و شرایط ایمن مطمئن ژئوفیزیکی اشاره کرد. اگر بیشتر وارد جزئیات شویم روش » حفر – پوشش « زمانی مفید و عملی است که : در بالاي دهانه ها شروع حفر حفر زیرزمینی در زمین ها با خاك شل ممکن است که باعث ایجاد ناپایداري شود. احتمال ریزش سنگ یا شن در دهانه ها بدون توجه به کیفیت توده سنگ وجود دارد. امکان ریزش دیواره هاي جانبی به علت گسستگی جهات یا شرایط ژئوفیزیکی وجود دارد.
