دانلود گزارش کارآموزی تونل

با عنایت به روش اجرایی پیشنهادی همکار چینی ایستگاه T1 به دو روش نیمه ترانشه روباز و نیمه تونلی اجرا می‌گردد.

با عنایت به اینکه ارتفاع خاک در قسمت تونلی از 9.5 تا 13.8 متر متغیر می باشد و نسبت ارتفاع خاک به دهانه ایستگاه 1.5 : 1 می باشد که ارتفاع کمی است، لذا خاک به صورت فشاری به سقف ایستگاه نیرو وارد می‌نماید.
از طرفی دیگر اجرای ایستگاه به صورت دو نوع ترانشه روباز و تونلی در واقع مشکلات هر دو سیستم را در بر دارد.

در روش ترانشه روباز سیستم ترافیک دچار اختلال می‌گردد و احداث سازه نگهبان و پل موقت را که هزینه قابل ملاحظه‌ای در بر دارد خواهیم داشت و در بخش اجرا به روی تونل مخاطرات احتمالی فروریزی خاک از سطح خیابان، مراحل اجرایی بیشتر، عملیات اجرایی بتن‌ریزی و عایق‌بندی دشوارتر را در بر خواهد داشت.
در طرح پایه یک کیوسک هوا پیش‌بینی شده که مسأله این طرح در هنگام بروز حریق به صورت ورود دود از یک کیوسک به ورود هوای تازه از سمت دیگر کیوسک می‌باشد.

لذا پیشنهاد تغییر طرح و اضافه کردن یک کیوسک هوا مسأله را حل خواهد کرد.
در خصوص سیستم خروجی‌های اضطراری و بررسی عرض‌های خروج به دلیل عدم دسترسی به محاسبات ترافیکی طرح پایه شرکت citic مقدور نمی‌باشد.

لیکن طرح عرض‌های خروج در طرح معماری نهایی مطابق استاندارد NFPA-130 کنترل خواهد شد.

از آنجا که عرض‌های پله و پله برقی طرفین سکوها به دلیل محدودیت عرض خیابان دکتر شریعتی و ساختمانهای حاشیه آن غیرقابل افزایش است، لذا تنها در عرض خروجی‌های اضطراری در انتهای سکو می‌توان ترافیک عبوری مسافرین را در هنگام تخلیه اضطراری تنظیم نمود که پس از اخذ مصوبات اولیه طرح به آن پرداخته خواهد شد.
طرح شبکه مترو در تهران که ایده اولیه آن در سال 1337 توسط سیاستمداران ارائه گردید، در طول سالیان گذشته بارها مطرح و به وسیله کارشناسان کشورهای مختلف بررسی گردیده است.

طرح شبکه مترو در تهران که ایده اولیه آن در سال 1337 توسط سیاستمداران ارائه گردید، در طول سالیان گذشته بارها مطرح و به وسیله کارشناسان کشورهای مختلف بررسی گردیده است.

هدف پروژه : با توجه به اینکه سازه ترابری تندرو راه آهن شهری یا مترو یکی از سیستم هایی است که همواره به عنوان ابزار حل مشکل و نیز وسیله و ابزار برنامه‌ریزان شهری در کلان شهرهای جهان مورد استفاده قرار گرفته است و از آنجا که کلان شهر تهران نیز همواره با مشکل ازدحام ترافیک و کندی عبور و مرور مواجه بوده و رشد و توسعه‌ای لجام گسیخته داشته است، لذا این موضوع اهمیت ایجاد و راه اندازی شبکه راه‌آهن شهری (مترو) را ابتدا به وسیله سیاستمداران و سپس برنامه‌ریزان شهری و در نهایت متخصصان ترابری شهری مطرح می‌نماید.

همچنین در این پروژه با توجه به نوع خاک موجود، شیوه حفاری و نگهداری این سازه نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد که در ادامه پروژه به بررسی آن می پردازیم.

تـئوری : به طور کلی، در این قسمت هدف توصیف نحوه‌ی حفاری و روشهای نگهداری تونل مترو می‌باشد.

در این پروژه به دلیل وجود آب در داخل خاک استفاده از روشهای عایق کاری را پیشنهاد می‌کنیم که یکی از آنها Penetron می‌باشد.

Penetron خاصیت کریستال سازی در داخل لوله های موئینه بتن را داشته و به این ترتیب بتن را در برابر نفوذ آب و طیف وسیعی از مواد شیمیایی مقاوم می سازد.

Penetron از سیمان، سیلیس (از نوع و دانه بندی مخصوص) و چند ماده شیمیایی فعال دیگر تشکیل شده و مؤثرترین ماده جهت آب بندی و حفاظت شیمیایی دائمی بتن می باشد.

Penetron در اثر مخلوص شدن باآب دو فاز مایع و جامد در کنار هم تشکیل می دهد.

فاز مایع در واقع محلول مواد شیمیایی فعال Penetron در آب است و فاز جامد از موادی تشکیل شده که چسبندگی عالی با بتن داشته و در واقع حفاظت کامل بتن در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی را به عهده دارد.

هنگامی که مواد فعال Penetron در آب حل می‌شوند همراه با آب و در اثر فشار اسمز در تمام جهات به داخل لوله های موئینه بتن مکیده شده و هر کجا که آب وجود داشته باشد این مواد فعال نیز به آب سمت کشیده می شوند.

2 – حـفاری در خاکـهای ریزشـی : امروزه حفاری بوسیله‌ی دستگاه‌های مکانیزه و هیدرولیکی تا حدی به راحتی انجام می‌شود.

می‌توان گفت هرچه سنگی که باید حفر شود سخت و محکم باشد در مورد حفاری آن نباید نگران بود.

در مسیر کار اگر خاک ما ریزشی و نرم باشد باید روش دیگری را برای حفاری در نظر گرفت.

زمینهای خاکی شرایط کاملاً متفاوت و متنوعی دارند.

حفر تونل در این زمینها ساده است و به روشهای دستی و یا با استفاده از ماشین تونل‌کنی انجام می‌گیرد که مشکل اصلی در مورد آنها پایدار نگه داشتن قسمت حفاری شده است.

برای انجام این کار دو روش وجود دارد تا اینکه بدون ریزش حفاری انجام شود.

روش اول اینکه می‌توان ابتدا وضعیت زمین را بهبود بخشید به کمک روشهایی مثل هوای فشرده، پیش زهکشی، تزریق دوغاب و یخبندان که هر کدام را به اختصار توضیح می‌دهیم.

1 – 2 – هوای فشرده : استفاده از هوای فشرده یکی از بهترین روشهای تثبیت زمینهای فشارنده نرم است.

افزایش فشار هوا در جبهه کار تونل سبب می‌شود که از ورود آب به داخل تونل جلوگیری شود و مقاومت زمین افزایش یابد.

2 – 2 – پیش زهکشی : با انجام زهکشی قبل از آغاز عملیات حفاری، می‌توان وضعیت زمینهای ریزشی یا جاری شونده را بهسازی کرد.

این عمل با آبکشی از چاه‌های عمیق یا پمپاژ نقطه‌ای، آبکشی با ایجاد خلاء (نقطه خلاء)، یا استفاده از جمع کننده‌های آب انجام می‌گیرد.

شکل 1 – 2 : پمپاژ آب 1 – 2 – 2 – مطالعات خاک شناسی : مطالعات خاک شناسی نیز یکی از عوامل مورد نیاز برای طراحی سیستم‌های زهکشی می‌باشد.

مطالعات خاک‌شناسی به کمک حفر پروفیل و همچنین نمونه‌برداری از خاک به وسیله مته انجام می‌شود.

پروفیلها معمولاً به طول 1.5 و عرض 1 متر و تا عمق محدود کننده از لحاظ تجمع آب حفر می‌گردند.

اگر عمق محدود کننده وجود نداشته باشد عمق مطالعه پروفیلها تا 2 متر نیز خواهد رسید.

مطالعات خاک‌شناسی شامل موارد زیر می‌باشد: الف – بافت خاک : چگونگی خاک از نظر نسبت ذرات تشکیل دهنده، بافت خاک را مشخص می‌نماید.

بافت خاک یکی از خصوصیات ثابت خاک می‌باشد (که در مقیاس زمانی چند ده سال ثابت است) و در زهکشی اهمیت به سزایی دارد.

این عامل در مورد مطالعه ضریب هدایت هیدرولیکی و نفوذپذیری خاک، نقش مهمی بازی می‌کند.

برای تهیه نقشه بافت خاک ابتدا محل پروفیلها در نقشه تعیین شده، سپس با توجه به نتایج به دست آمده در مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی، مقطع طولی آنها ترسیم می‌گردد.

ب – ساختمان خاک : نحوه پهلوی هم قرار گرفتن ذرات خاک را ساختمان (Structure) خاک گویند.

خلل و فرج خاک بسته به ساختمان آن تغییر می‌نماید، لذا می‌توان گفت که ساختمان خاک از لحاظ تهویه، حرکت آب اشباعی، نفوذپذیری و در نتیجه زهکشی داخلی خاک نقش مؤثری دارد.

در موقع تشریح خاک باید به شکل ذرات خاک (صفحه‌ای، منشوری، مکعبی، کروی) و اندازه آن (خیلی ریز – ریز – متوسط – درشت – خیلی درشت) توجه شود.

اگر توده‌های خاک در اثر برخورد با آب مقاومت نکرده و از هم بپاشند خلل و فرج خاک کم شده و وضع نفوذپذیری و تهویه و زهکشی داخلی خاک بد خواهد شد.

ج - عمق خاک : عمق مفید خاک از لحاظ نگهداری رطوبت و زهکشی داخلی اهمیت به سزایی دارد.

محل طبقه غیرقابل نفوذ، تعیین کننده‌ی عمق مفید خاک می‌باشد.

عمق مفید خاک تا طبقه محدود کننده ادامه دارد.

منظور از طبقه محدود کننده در اینجا لایه‌هایی هستند که از گچ – رس و یا سنگ سخت و غیرقابل نفوذ تشکیل شده‌اند.

د - علائم اکسیدوردکسیون : این مطالعه در تعیین حد نوسانات سطح آب زیرزمینی حائز اهمیت است، زیرا در خاکهای مرطوب در اعماق مختلف، معمولاً لکه‌های زرد نارنجی رنگ و قهوه‌ای سوخته (Mottling) که معرف نوسان سطح آب زیرزمینی در اثر اکسیداسیون و احیاء ترکیبات اکسید دار آهن می‌باشند، دیده می‌شوند.

هـ - رنگ خاک : رنگ خاکها نیز نشان دهنده درجه زهکشی منطقه می‌باشد.

در اراضی باتلاقی به علت اشباع بودن و احیا شدگی، رنگ خاک، خاکستری می‌گردد.

(معمولاً خاکهای تیره بیشتر از خاکهای روشن، مواد آلی دارند و خاکهای زرد رنگ دارای حاصلخیزی کمتری نسبت به خاکهای قهوه‌ای می‌باشند).

و – مشخصات دیگر خاک : عوامل دیگری که در این رابطه باید تعیین شوند عبارتند از: نوع، وسعت و وضعیت طبقات مختلف، شکافها و ترکها، افقهای مختلف، میزان مواد آلی، درجه رطوبت و بالاخره ترکیبات مختلف خاک، مخصوصاً از لحاظ دارا بودن آهک، آهن و نمک.

(آهک، خاکهای متراکم را پوک کرده و جریان هوا را در آنها آسان می‌گرداند).

شکل 2 - 2 : زهکشی داخل تونل 3 – 2 – تزریق دوغاب : این روش یکی از مناسب‌ترین روشهای بهسازی زمین به ویژه در مناطق شهری و جاهایی است که نمی‌توان از روش هوای فشرده استفاده کرد.

در مورد آن قسمت از خاک که در زیر سطح ایستابی قرار دارد، تزریق مواد شیمیایی مؤثرتر از تزریق دوغاب است.

استفاده از مواد شیمیایی منحصر به خاکهای حاوی سیلت یا شن درشت دانه است.

4 – 2 – یخبندان : این روش برای کنترل ریزش زمین و کاهش ضرورت استفاده از هوای فشرده، به کار می‌رود و در مورد خاکهای لایه‌ای، گاه مؤثرتر از روشهای تزریق یا آبکشی است.

برای ایجاد یخبندان، در اطراف سازه گمانه‌هایی حفر کرده و از طریق آنها محلولهای سردکننده تزریق می‌کنند تا محدوده اطراف تونل یخ ببندد و از ورود آب به داخل تونل جلوگیری شود.

روش دوم برای حفاری در خاکهای ریزشی به این صورت است که حفاری به صورت مقطعی و محدود انجام گیرد.

یعنی اینکه طی یک سری مراحل عملیات حفاری به طور کامل انجام شود.

برای اینکه مشکل نگهداری و ریزش نیز حل شود باید بعد از هر مرحله حفاری یک نگهداری موقت انجام شود و به همین منوال پیش رود تا اینکه حفاری تمام شود.

در مرحله‌ی بعد در کل جبهه کار نگهداری دائم را به جای موقت نصب می‌کنیم و عملیات حفاری و نگهداری تمام می‌شود.

در حفاری تونل باید به شکل و مقطع تونل توجه کنیم.

انتخاب شکل و ابعاد تونل تابع هدف احداث تونل، سیستم حفر تونل، شیوه بارگیری و نگهداری دائمی است.

در مواردی که استفاده از شکل‌های مختلف امکان پذیر باشد، باید شکلی را انتخاب کرد که هزینه‌های کلی احداث تونل به حداقل ممکن است.

3 – مطالعه موردی روی متروی تهران 1 – 3 – مطالعات زمین شناسی منطقه : با عنایت به گزارش اولیه مهندسان مشاور سانو.، خاک منطقه در 4000 تا 50000 سال پیش تشکیل یافته است که دارای ساختار کواترنری و آبرفتی می باشد.

خاک منطقه دارای دو لایه می باشد که لایه اول شن لای دار و شن رس دار (GC, GM) همراه با ماسه و سنگ می‌باشد و لایه دوم ماسه رسی (SC) همراه با شن و تخته سنگ می‌باشد.

نوع خاکروی آبرفتی و رسوبی با مقاومت پایین که در اثر تماس با هوا به سرعت دچار هوازدگی می‌شود.

و به این دلیل سریعاً بعد از حفاری باید نگهداری شود.

شکل 1 – 3 : قلوه سنگهایی که در بعضی نقاط وجود دارد آب در سیستم های اجرایی و حفاری به عنوان یک عامل مزاحم است برای رفع این مشکل باید آب را از منطقه دور کرد که تعدادی حوضچه‌ها و جوی‌هایی به نام Sump وجود دارد آب این حوضچه‌ها به یک حوض بزرگتری که اصلی است وارد شده و از آنجا زهکشی صورت می‌گیرد.

2 – 3 - بررسی موقعیت گسل ها : با عنایت به نقشه موقعیت گسلهای تهران که توسط محققین شرکت جیکا در سال 1999 میلادی تهیه شده است، تنها گسل در منطقه 3 شهرداری، گسلی است به موازات خیابان میرداماد که از حوالی منطقه حسینیه ارشاد شروع می‌گردد.

از لحاظ لرزه خیزی، مطابق آیین‌نامه 2800، تهران در منطقه با پهنه‌بندی با خطر نسبی بسیار زیاد قرار گرفته است.

3 – 3 - بررسی وضعیت آبهای زیرزمینی و نفوذ پذیری خاک : با عنایت به مشاهدات محلی، به نظر چنین می‌آید که سطح آبهای زیرزمینی بالا نمی‌باشد و مشکلی از این جهت برای پروژه احساس نمی‌گردد.

دلیل مشاور ساختمانی در محدوده پروژه می‌باشد که شش طبقه از توان خیابان پائیین تر می‌باشد و دفع فاضلاب آن به صورت چاه جذبی می‌باشد.

خاک محل پروژه با عنایت به گزارش اولیه مطالعات خاک از لحاظ جذب آب و نفوذ پذیری، شرایط مساعدی دارد.

منطقه‌ای شامل قنات که بسیار دارای آب است.

و از لحاظ pH در حد خنثی است.

که بعد از زهکشی و خالص سازی تا حدی معین به سطح زمین فرستاده شده و برای آبیاری در سطح جویها کنار خیابان به کار می‌رود