به طور کلی مهمترین خطر در تونلسازی در زنمینهای نرم ، تنش زدائی زمینهای بالای قسمت حفاری شده است که با شکم دادن سقف و دیواره های جانبی تونل همراه است . این امر موجب ریزشهای موضعی یا حتی تخریب کامل فضای حفر شده می شود و ایمنی عملیات را فتهل می سازد . این پدیده در صورت وجود آب شدت بیش تری پیدا می کند
در صورت عدم کنترل این پدیده ، علاوه بر مشکلات ایمنی در حین احداث ، می تواند موجب نشست در سطح زمین و در نتیجه وارد آمدن خسارت به تأسیسات ، تسهیلات و ساختمانهای سطحی شود .
روش های کلاسیک یا سنتی
واضح است که فضاهای زیر زمینی با ابعاد کوچکتر ، خطرات کمتر ی در حین حفر دارند و زمان ایستائی یا خود ایستائی آنها طولانی تر است . در نتیجه حفر یکباره تمام رخ مقطع تونل معمول نیست و سطح مقطع تونل با حفر تونل های پیشر و قسمتها و یا حبهبه کارهای کوچکتر تقسیم می شود . ترتیب و مراحل این تونلهای پیشرو یا حبهبه کارها همیشه باید با عملیات لازم برای اجرای آنها ( حفر،نصب و احداث وسایل نگهداری موقت و پوشش دائمی و ...) همراه باشد و بسته به طبیعت سنگ و همچنین شرایط فشار سنگ این مراحل با آنها مطابقت داشته باشد .
شایان ذکر است که احداث تونل به صورت چند بخشی ، مستلزم نصب ، باز کردن و با نمودنهای مکرر و پی درپی وسایل نگهداری موقت مختلف می باشد . دراین روش نه تنها کار زیاد و صرف بسیار زیاد و قابل ملاحظه ای از وسائل نگهداری الزامی است ، بلکه نشست بیشتر سقف و ول شدن مکرر سنگ بالای فضا و در نتیجه افزایش فشار سنگ را نیز موجب می شوند .
نشست سقف و ول شدن سنگ بالای فضا ، رفتارلانیفک و غیر قابل اجتناب و در هر باز کردن و تغییر و تعویض وسایل نگهداری موقت هستند (شکل 1-1 )
- لغزش بر اثر فرو ریختن یا ارزه دارشدن .
- خزش تیرهای سقف
- مقاومت نامناسب خالی
تذکر : 6و3 بر اثر سست تر شدن سنگ ناشی از وجود آب و آتشباری ، افزایش می یابند
- تونل یا جبهه پیشرو کف ؛ 2- تونل یا جبهه پیشرو بالائی ؛3- تعریض تونل بالائی ؛ 4- تعریض تونل پائینی .
شکل 1-1- تغییرات و نشست سقف بر اثر نصب و باز کردن های مکرر وسائل نگهداری موقت در روش اتریشی
با توجه به این محایب ، رو بروز از کار برد روشهای تونلسازی بخشی ( به طورمعمول تونلسازی سنتی یا روش های معدنکاری نامیده می شود ) کاسته می شود و کار تونلسازی امروزه از آن فاصله زیادی گرفته است .
در این روش ها سطح مقطع تونل به تعداد سطح مقطع های کوچکتر تقسیم می شوند و در طول تونل به صورت تونلهای پیشرو و با فاصله ای نسبت به هم جلو می روند . تونلهای پیشرو و با دویلهای بالا رو یا پائین رو به هم وصل می شوند . سطح مقطع تونل به سه بخش اصلی تقسیم می شوند : قسمت بالائی (سقف) ، قسمت میانی ( مغز) و قسمت کف
شکل 1-2- تونل پیشرو بالائی و تاقی قوسی در قسمت بالئی ، دیواره های جانبی در قسمت میانی ، و تونل پیشرو و کف بند درقسمت کف قرار می گیرند .
- قسمت بالائی
- تونل پیشرو بالائی
- تاق قوسی
- قسمت میانی
- دیواره جانبی
- تونل پیشرو و پائین دیواره
- تونل پیشرو و بالای دیواره
- قسمت کف
- کف بند قوسی
- تونل پیشرو و کف
حفر تونل های با مقطع نعل اسبی ، طبق الگوی نشان داده شده در شکل 3 ، اجرا می شود . روش ها به دو دسته کلی از جنبه یکپارچه یا منقطع اجرا کردن پوشش تقسیم می شوند . در حالتی که حلقه تمام مقطع حفر شده یکباره و دو یک طرف بتن ریزی می شود ، تونل به یکی از روشهای زیر ایجاد می گردد :
الف- روش غالب ایجاد یک دویل بالا رو بین تونل پیشرو و کف و بالائی و حفر تمام مقطع درپیک یک طول از قبل تعیین شده است . حفر و تعویض طبق الگوی نشان داده شده در شکل 1- 3- a از بالا به پایین صورت می گیرد که باربری ( درتونل 1) و حفر( از تونل 2شروع می شود ) می تواند به طور مستقل یا همزمان انجام گیرد . وقتی حفر یک حلقه در این مرحله تمام شد ، پوشش از کف تا سقف به صورت پی درپی و برای تمام طول حلقه حفر شده صورت می گیرد .
مزیت این روش گذشته از تأمین شرایط خوب حمل و نقل ، امکان داشتن جبهه کارهای متعدد و در نتیجه سرعت بالای پیشروی می باشد . عیب روش عدم تهویه یا تهویه نامناسب سینه کارهای پیشروی است .
ب- روش دیگری که اغلب مورد استفاده قرار می گیرد ، روش پله ای با حفر زیر پائی یا رو به پائین طبق مراحل نشان داده شده درشکل 3- ب می باشد . در این حالت نیز پوشش از کف به سمت بالا در یک حلقه تمام حفر شده اجرا می شود . در این روش ، باربری و حفر نمی تواند به طور کامل جدا از هم صورت بگیرد ( به بیانی دیگر ، حفر و باربری جدا از هم و یکی پس از دیگری انجام می شود و در نتیجه از سرعت پیشروی کاسته می شود ، ولی شرایط تحویه خوب است .
ج – آخرین و سومین روش از دسته اول ، حفر رو به بالا ازکف به سمت سقف طبق مراحل نشان داده شده در(شکل 1-3) می باشد . این روش را می توان درسنگ های متوسط سخت که سقف نیازی به نگهداری ندارد ، به کارگرفت . احداث پوشش مشابه روش های قبل از پائین به بالا و یکباره برای یک حلقه حفر شده صورت می گیرد .
در روش های دسته دوم ، انجام حفر و احداث پوشش درمراحل متناوب و یک درمیان اجرا می گردد .
الف – یکی از روشها حفر قسمت بالائی ( بلژیکی) است که در آن قسمت بالائی تونل با شروع یک تونل پیشرو بالائی در یک طول ازقبل تعیین شده حفر می شود . پس از آن طرفین تاق یا تونل پیشرو و بالائی در همان طول تعریض و سپس تاق تونل با استفاده از سنگ چینی یا دیوار چینی نگهداری می شود . عملیات با حفر یک برش مرکزی تا تراز کف ادامه می یابد و از داخل این برش میانبر یا دستکهائی به فواصل مشخص از هم به
شامل 168 صفحه فایل WORD قابل ویرایش
دانلود تحقیق روشهای تونل سازی
