/////مترو، حفاری، تونل و ماشین الات/////

[Mahdi/s]

دوستان عمراني ميتوانند تو اين تاپيك اطلاعات خودشون را در مورد مترو، حفاری، تونل و ماشین الات وروشهای حفاری قرار دهند

[Mahdi/s]

مترو نام قطار داخل شهری است.
مترو و یا قطار شهری می‌تواند در زیر یا بر روی سطح زمین و بر روی ریل مخصوص خود حرکت کند. مترو در کم شدن مشکلترافیک و نیز آلودگی هوادر کلان‌شهرها بسیار موثر است.
از کشورهای پیشرفته در زمینه راه اندازی خطوط مترو می‌توان به ایالات متحده آمریکا، فرانسه، ژاپن و آلمان اشاره کرد.
بزرگ‌ترین و طولانی‌ترین خط متروی شهری در جهان متعلق به متروی نیویورک است که با داشتن ۴۶۲ ایستگاه و طول ۱۳۵۵ کیلومتر و دارا بودن ۲۶ مسیر، در جهان بی‌همتا است. در متروی تهران هشت خط عادی و چهار خط سریع‌السیر در نظر گرفته شده که همکنون تنها 3 خط عادی فعال به همراه یک خط بین شهری بین تهران وکرج دارد.

[Mahdi/s]

پیشینه برنامه‌ریزی برای احداث قطار شهری در تهران به دوره ناصرالدین شاه قاجار (۱۳۱۳-۱۲۶۴) و قرارداد رویترز بازمی‌گردد، در همین سال‌ها یک خط آهن روزمینی بین دروازه شهرری و میدان باغ شاه ، احداث شد.
ولی اولین برنامه‌ریزی‌ها برای تأسیس مترو (قطار زیرزمینی) به سال ۱۳۵۰ بازمی‌گردد. مطالعات اولیه آن در سال ۱۳۵۳ به پایان می‌رسد و عملیات اجرایی به سال ۱۳۵۶ آغاز می‌گردد. طبق برنامه تهیه شده درآنزمان نخستین خط متروی تهران، می‌بایست در سال ۱۳۷۰ آغاز به کار می‌کرد.
در سال ۱۳۵۶، عملیات اجرایی ساخت مترو در تهران آغاز شد؛ اما پس از انقلاب ۱۳۵۷و به دلیل آغاز "جنگ ایران و عراق از سال ۱۳۵۹ به طور کامل متوقف گردید و این توقف تا سال ۱۳۶۵ ادامه داشت. در سال ۱۳۷۴ قرار دادی برای تامین تجهیزات مترو به امضا رسید.
اولین خط متروی تهران در سال۱۳۷۷ افتتاح شد که تهران را به کرج متصل می‌کرد. دو سال بعد، نیمه غربی خط دو (حد فاصل ایستگاه صادقیه در میدان صادقیه تاخمینی در میدان امام خمینی نیز بهره‌برداری شد. بخشی از خط یک متروی تهران نیز که ایستگاه میرداماد را به ایستگاه علی‌آباد متصل می‌کرد در سال ۱۳۸۰ به بهره‌برداری رسید. این خط بعدا در سال ۱۳۸۱ تاایستگاه حرم مطهر دربهشت زهرا ادامه یافت. همچنین بخش شرقی خط دو متروی تهران به‌تدریج در سال‌های ۱۳۸۲، ۱۳۸۴ و ۱۳۸۵ به بهره‌برداری رسید. با بهره‌برداری از این ایستگاه‌ها، خط دوی مترو از میدان صادقیه تا دانشگاه علم و صنعت امتداد یافت ودر بهمن ماه ۱۳۸۷ ایستگاههای باقری و تهرانپارس به بهره برداری رسید.

در حال حاضر توسعه هشت خط از متروی تهران به تصویب شورای شهر رسیده‌است.
همچنین عملیات احداث خط سه متروی تهران در جنوب غرب تهران آغاز شده‌است. این خط در مجموع به طول ۳۲ کیلومتر از ایستگاه مجیدیه آغاز می‌شود و از خیابان شهید بهشتیخیابان ولی‌عصر و میدان راه‌آهن عبور می‌کند و در آینده نیز به اسلامشهر متصل خواهد شد. خط سه مترو در ایستگاه شهید بهشتی با خط یک ، در ایستگاه امام خمینی با خط دو و در ايستگاه تئاتر شهر با خط در حال احداث چهار تقاطع خواهد داشت.
خط چهار متروی تهران نیز در حال احداث می‌باشد. این خط ۲۰ کیلومتر طول دارد و دارای ۲۰ ایستگاه می‌باشد و خیابان پیروزی را بهشهرک اکباتان متصل می‌نماید. این خط در ایستگاه دروازه شمیران با خط دو ، در ایستگاه دروازه دولت با خط یک ، در ايستگاه تئاتر شهر با خط در حال احداث سه و مجددا در ايستگاه آزادي با خط دو تقاطع خواهد داشت و بخش عمده‌ای از آن در زیر خیابان انقلاب خواهد بود.
همچنین عملیات اجرایی امتداد خط دو تا خیابان جشنواره در حال حاضر در جریان است.

[Mahdi/s]

اجراي تونل مترو در ايران
اجراي تونل به دو روش انجام مي شود.
-1 توسط دستگاه حفار : در اين روش دستگاهي به نام tbmعمليات حفاري و لاينينگ را همزمان با پيشرفت تونل انجام مي دهد
-2 حفاري به روش اتريشي : در اين روش با پيشرفت حفاري به سمت جلو (با استاده از رود هدر يا لودر يا ميني لودر يا هر نوع وسيله سبك حفاري ديگر) فريم هايي در فواصل معين كه اين فواصل نسبت به ريزشي بودن خاك تعيين مي گردد نصب شده و فريم ها به وسيله ميل مهار بهم متصل شده و با شبكه اي از آرماتور شاتكريت مي شوند. سپس اقدام به اجراي سازه اصلي شده و و لاينيگ مي گردد.

[Mahdi/s]

اجراي تونل به روش اتريشي
در لينك زير اجراي تونل به روش اتريشي با عكس تشريح گرديده است

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[Mahdi/s]

اجراي تونلهاي ايستگاه

انواع ايستگاه
• ايستگاه روزميني : وقتي پرفيل مسير روي زمين باشد.
• ايستگاه زيرزميني : به سه دسته تقسيم مي شود
1) كم عمق : عمق ريل تا سطح زمين 10 تا 15 متر مي باشد. )
2) نيمه عميق : عمق ريل تا سطح زمين 15 تا 25 متر مي باشد. )
3) عميق عمق : ريل تا سطح زمين بيش از 22 متر مي باشد. )

روش هاي اجراي ايستگاه ها

• روش كند و پوش
1) ترانشه باز : در اين حالت ابتدا با اجراي شمع هاي منفرد يا پيوسته از رانش خاك جلوگيري به عمل مي آورند، سپس نصب تيرهاي افقي اجراي سازه نگهبان ايستگاه را تكميل مي نمايند در گام هاي بعدي عمليات اجراي راديه كف، ديوار ها و سقف هاي طبقات صورت مي پذيرد.

2) ترانشه بسته در زير عرشه فلزي : در اين روش پس از اجراي شمع ها جهت جلوگيري از رانش خاك، عمليات استقرار عرشه هاي فلزي پيش ساخته در سطح خيابان و روي شمع ها صورت مي گيرد. ساير عمليات از طريق حفاري و خاكبرداري در زير عرشه فلزي انجام مي شود. بعد از اجراي راديه، ديوارها و سقف طبقات، همزمان با اتمام سقف آخرين طبقه، عرشه فلزي برداشته شده و خاكريزي و آسفالت سطح خيابان انجام مي شود.

3) ترانشه بسته در زير سقف نهايي : در اين روش ابتدا آخرين سقف ايستگاه بر روي شمع هاي جانبي جهت جلوگيري از رانش خاك، احداث مي شوند سپس با خاكبرداري از زير عمليات احداث ايستگاه ادامه يافته و در نهايت ديوار آخرين طبقه به سقف اجرا شده دوخته مي شود.

• روش طاق بتني روسي : در روش سيستم پيش نگهدارنده طاق بتني، پس از احداث گالري تونل، دو گالري در طرفين و يك گالري در سقف حفاري مي گردد و سپس حفاري طاق به سمت تاج صورت مي گيرد. پس از بتن ريزي طاق ها،خاكهاي بين ديواره تونل و طاق برداشته مي شود به اين ترتيب فضاي بزرگتري به منظور احداث سكو و سالن تهيه بليت ايجاد مي گردد.

• روش مجتمع ايستگاهي : در اين روش سكو با روش طاق بتني و همزمان سالن تهيه بليط با شيوه اجراي ساختمانهاي معمول به صورت مجزا در كنار خيابان ساخته مي شود سپس اين دو قسمت بوسيله يك گالري ارتباطي زير گذر بهم متصل مي شوند. مزيت اين روش در كاهش حجم عمليات زيرزميني مي باشد.

[Mahdi/s]

اجراي تونلهاي ايستگاه هاي مترو به همراه عكس در لينك زير اورده شده است

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[Mahdi/s]

امروزه استفاده از روشهای حفر مکانیزه تونل کاربرد گسترده ای در سطح جهان یافته است. در
کشور ما نیز تجربه های محدود و بعضاً ناموفقی در استفاده از این روشها بوده است. با توجه به روند رو
به افزایش تونلهای در حال مطالعه و یا در حال اجرا با کاربردهایی همانند استخراج مواد معدني ، انتقال آب، متروی شهری و راه، در داخل کشور و همچنین اهمیت مدت زمان اجرا در این پروژه ها، استفاده از روشهای مکانیزه اهمیت ویژه ای یافته است. به کارگیری صحیح این ماشین آلات، تنها در سایه انتخاب درست نوع ماشین، انتقال تکنولوژی، مدیریت صحیح و با توجه به شرایط پروژه میسر می باشد.

[Mahdi/s]

انواع ماشینهای حفر تونل در سنگ از نوع (TBM)
در سالهای اخیر همزمان با پیشرفت تکنولوژی، ماشینهای حفر تونل نیز پیشرفت قابل
ملاحظه ای یافته اند. امروزه این ماشینها در دو دسته کلی حفاری در خاک و حفاری در سنگ
و (Shielded Machines) تقسیم بندی می شوند؛ بعضاً آنها را در دو دسته کلی ماشینهای دارای سپر
نیز دسته بندی می نمایند. صرف نظر از تمام این دسته بندی ها، و به (Open Machines) ماشینهای باز
دلیل سنگی بودن جنس مسیر تونل قمرود، در این قسمت از مقاله تنها به معرفی اجمالی ماشینهای حفر
پرداخته شده است. ،(Hard Rock TBM) تونل در سنگ
این ماشینها به سه نوع زیر تقسیم بندی می شوند :
(Open TBM) 1. ماشینهای حفر تونل از نوع باز
(Single Shield TBM) 2. ماشینهای حفر تونل تک سپره
(Double Shield or Telescopic Shield TBM) 3. ماشینهای حفر تونل با سپر تلسکوپی
« سنگ سخت » در سال 1980 در مورد (ISRM) تعریف انجمن بین المللی مکانیک سنگ
مقاومت متجاوز از 50 تا 100 مگاپاسکال است ؛ با قبول این تعریف کلی، می توان نتیجه (Hard Rock)
سنگی با مقاومت کمتر از 50 مگاپاسکال خواهد بود. در شکل 1 (Soft Rock) « سنگ نرم » گرفت که
براساس این تعریف، محدوده کاری این ماشینها مشخص شده است. این محدوده کاری از سوی شرکت
.(Askilsrud, آمریکا پیشنهاد شده است ( 1996 Robbins

[Mahdi/s]

ماشینهای حفر تونل از نوع باز
در مواردی که توده سنگ درونگیر Open TBM به طور کلی ماشینهای حفر تونل از نوع باز یا
برخوردار باشد و حالت ریزشی نیز نداشته TBM تونل از مقاومت کافی جهت تحمل فشار کفشکهای
باشد، بهترین گزینه هستند. این ماشینها طراحی های متفاوتی دارند ولی دو سیستم دو کفشکه
عمومیت بیشتری در میان سازندگان (Main Beam Type) و محور اصلی (Double Gripper Type)
این نوع ماشینها دارند. شکل 2 نمایی از سیستم دو کفشکه به همراه سیکل کاری آن را نمایش می دهد.
نسبت به سپرها، امکان دستیابی به سرعتهای بالای حفاری می Open مهمترین مزیت ماشینهای
باشد. این ماشینها، عمل حفاری و نصب نگهداری موقت را تقریباً همزمان انجام می دهند و به همین
جهت سرعت بالایی در اجرا دارند. در پروژه هایی که امکان حذف لاینینگ نهایی و یا اجرای سریع آن
وجود دارد و شرایط سنگ نیز مناسب است، این ماشین ارجح و انتخاب اول است.

ماشینهای حفر تونل تک سپره
به صورت یک استوانه دارای پوشش می Single Shield TBM ماشینهای حفر تونل تک سپره یا
باشند که در قسمت جلوی آن، کله حفاری و در قسمت عقب، دستگاه نصب سگمنت و جکهای پیش
برنده قرار گرفته اند. در این ماشینها، حرکت روبه جلو، از طریق اعمال نیرو توسط جکهای هیدرولیکی
نصب شده در انتهای سپر تأمین می شود. از (Segment) بر قطعات بتنی (Hydraulic Thrust Jacks)
این ماشینها در شرایطی استفاده می شود که سست بودن توده سنگ درونگیر تونل، امکان استفاده از
کفشک برای تامین نیروی پیشروی را منتفی سازد. نصب قطعات بتنی در داخل سپر از ریزش دیواره ها
جلوگیری کرده و محیط مناسب برای فعالیت کارگران را فراهم می سازد.
سرعت پیشروی این ماشینها در زمینهای سست و احیاناً ریزشی، عموماً محدود به سرعت نصب
سیستم نگهداری درون سپر می باشد. در چنین زمینهایی، به علت مقاومت پایین توده سنگ، عملیات
حفاری به آسانی و با سرعت انجام می گیرد، لیکن لزوم نصب نگهداری سگمنتی، عملاً زمان انجام
یک سیکل کامل پیشروی را افزایش می دهد. سینه کار این ماشینها به هر دو صورت باز و بسته می تواند
طراحی شود و این مورد، به میزان آب ورودی از جبهه کار بستگی دارد.
همانطور که ذکر شد، این ماشینها در زمینهای سست و ریزشی استفاده می شوند. دراین زمینها،
برعکس زمینهای سخت، کفشکهای ماشین (در صورت وجود) قابل استفاده نیستند، چرا که
تحت تأثیرفشار پشت کفشک، به درون زمین فرو رفته و ایجاد اشکال می کنند. در شکل 3 نمایی از این
ماشین به همراه سیکل حفاری و سگمنت گذاری آن ارائه شده است.

ماشینهای حفر تونل با سپر تلسکوپی
از ایتالیا که سابقه ای طولانی در پروژه های حفاری SELI برای اولین بار شرکت پیمانکاری
مکانیزه تونل دارد، ایده ساخت ماشینی با توانایی کار در زمین های بسیار خرد شده و ضعیف و نیز در
زمینهای با مقاومت مناسب را مطرح کرد و این ماشین تحت عنوان ماشین حفر تونل با سپر تلسکوپی یا
آمریکا ساخته شد. Robbins توسط کارخانه Double Shield TBM
این ماشین دارای دو سپر اصلی جلو و عقب است و مجهز به هر دو سیستم تأمین رانش با کفشک
می باشد. به همین (Single Shield و با جکهای رانش (همانند ماشینهای ( Open (همانند ماشینهای
دلیل توانایی کار هم در زمینهای ریزشی و هم در زمینهای با مقاومت مناسب برای کفشک را دارد. در
حالتی که زمین مقاومت مناسب برای ایجاد رانش با تکیه کفشک بر دیواره های تونل را دارد، ماشین می
تواند به حفاری و سگمنت گذاری مستقل و همزمان بپردازد.

برگرفته از : ششمین کنفرانس تونل ، دانشکده عمران دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران