قالب تونل لاینینگ چیست؟
قالب تونل لاینینگ در اصولی ترین روش های ساخت تونل بکار می رود، قالب تونل لاینینگ در پروژه ساخت تونل آب، تونل فاضلاب، تونل راه آهن، تونل راه و غیره بکار میزود، در بسیاری از کشور ها نیز از قالب تونل لاینینگ استفاده میشود. قالب تونل لاینینگ با توجه به نوع کاربری تونل به شکل های مختلف نیم دایره، بیضی، نعل اسبی، دایره ای و غیره تولید شده است.
در گذشته در ایران لاینینگ با روشهایی مانند استفاده از قطعات سفالی برای چاهها و قناتها و یا سنگ تراش خورده انجام گردیده و در حال حاضر عموماً به روش قالب تونل لاینینگ این مهم به انجام میرسد. قالب تونل لاینینگ عموماً با استفاده از قالب یکپارچه با مقطع مشخص ، نعل اسبی، دایرهای، مقطع D انجام میشود. اجرای قالب تونل لاینینگ مقاطع مختلف مشخص شده در نقشه ها تهیه تعداد زیادی قالب تونل لاینینگ با شعاعهای مختلف را طلب میکند لیکن با توجه به عدم امکان جابجاییهای طولانی و سریع قالبهای خود کشش و نیز هزینه تأمین قالب تونل لاینینگ این نکته که استفاده بهینه و مداوم از این نوع قالبها برای طولهای زیاد تونل تنها راه توجیه هزینه گزاف پرداختی ، در پروژه های تونل سازی می باشد.
قالب تونل لاینینگ چیست ؟
قالب تونل لاینینگ به طور کلی می توان گفت برای ساخت تونل های نام برده در قسمت بالا در صنعت راه سازی، آب و فاضلاب، راه آهن و غیره به شکل های دایره ای، نیم دایره، بیضی، نعل اسبی و غیره استفاده می شود. طول متداول قالب تونل لاینینگ 6 و 9 متر می باشد و استقامت بسیار بالایی در تمامی شرایط جوی دارند.
قالب تونل لاینینگ با توجه به نحوه باز و بسته شدنشان به دو نوع مکانیکی و خود کششی تقسیم می شوند. در قالب مکانیکی حرکت به وسیله ماشین آلاتی مانند جرثقیل و یا لودر و یا به صورت یدک کش انجام می شود. در حالی که در قالب خود کششی هیدرو موتور یا الکترو موتور وظیفه حرکت قالب روی زمین یا ریل را بر عهده دارد. شرایط مختلف جوی، اقلیمی و نوع سازه مهندس سازه را مجاب می کند که از کدام نوع از قالب های تونل لاینینگ استفاده کند.
تونل ها بر اساس نوع تحکیمات لازم به 4 دسته تقسیم میشوند:
- نیازمند پیش تحکیم : چنانچه جنس ساختگاه ریزشی باشد و قوس زدگی مقطع در پی هر مرحله حفاری زمان کافی برای انجام تحکیمات موقت به گروه حفار ندهد، برای تقویت مقطع و اطراف محدوده حفاری از فرآیند پیشتحکیم استفاده میشود.
- نیازمند تحکیم موقت : چنانچه جنس ساختگاه نیمه پایدار باشد و قوس زدگی مقطع در پی هر مرحله حفاری زمان کافی برای انجام تحکیمات موقت در اختیار گروه حفار قرار دهد، تا انجام تحکیم دائم صرفاً از روش تحکیم موقت برای پایدارسازی تونل استفاده میشود.
- نیازمند تحکیم دائم : چنانچه جنس مقطع حفاری به گونهای مناسب باشد که از زمان حفاری تا زمان تحکیم دائم پایداری خود را حفظ نماید ولی بر اساس شرایط محیطی و زمینشناسی انجام تحکیمات برای پایداری نهایی تونل الزامی تشخیص داده شود، تونل صرفاً در یک مرحله و به صورت دائم تحکیم میشود.
- بدون نیاز به تحکیم : با توجه به ابعاد دهانه تونل چنانچه جنس ساختگاه مناسب و پایدار باشد، حتی می توان از تحکیم دائم نیز صرف نظر نمود.
اهمیت نکات ساخت قالب تونل لاینینگ
تونل لاینینگ در هر سازه و کاربردی مانند آب و فاضلاب، راه سازی، راه آهن و غیره ارتباط مستقیمی با امنیت جانی افراد دارد، مهم ترین مساله در طراحی و ساخت قالب تونل لاینینگ، توجه به تمامی نیرو وارده، فشار، شرایط جوی و غیره است. در واقع در مهندسی سازه معمولا بدترین و سخت ترین حالت در نظر گرفته شده تا سازه توانایی تحمل آن را داشته باشد. مساله مهم دیگر در کیفیت قالب تونل، توجه به تکرار پذیری قالب است. از قالب تونل لاینینگ می توان چندین بار استفاده کرد البته باید توجه داشت از آن ها باعث از دست رفتن کیفیت و ایمنی نشود.
قابلیت جابجایی عرضی و طولی قالب تونل لاینینگ با تجهیزات مختلف از مزایای مهم این قالب می باشد که هنگام ساخت قالب تونل لاینینگ باید به آن ها توجه کرد. جابجایی قالب تونل لاینینگ به مکان مورد نظر باید با سهولت و با کم ترین هزینه انجام شده و به کیفیت و ساختار قالب تونل لاینینگ آسیبی وارد نشود. این نکته بسیار قابل اهمیت است که بدانید مهندسان سازه و راه سازی بسیار به آن توجه می کنند نیز سهولت در باز و بسته کردن سازه است که باید در زمان کم، به راحتی و بدون آسیب رساندن به سازه انجام شود. مساله دیگر توجه به شکل ظاهری قالب تونل لاینینگ است که با توجه به کاربرد و شرایط جغرافیایی باید مناسب ترین آن ها از میان دایره ای، نیم دایره ای، بیضی، نعل اسبی و غیره تولید می شود.
طراحی قالب تونل لاینینگ چگونه است؟
قالب تونل لاینینگ از سیستم هایی است که طراحی و ساخت این نوع تونل باید یک سیستم هوشمند مکانیزه باشد، البته ناگفته نماند طراحی قالب تونل لاینینگ در مواردی با توجه به نیاز و خواسته مشتری به صورت دستی و غیر مکانیزه انجام خواهد. طراحی قالب تونل لاینینگ معمولا به دو جز اصلی پوسته و ارابه تشکیل خواهند شد. برای طراحی بخش پوسته یا رویه از نرم افزار محاسباتی بسیار دقیق برای محاسبه فشار بار زنده و مرده مصرف و کاربرد دارد.
دقت در طراحی و ساخت و کیفیت ساخت سطوح مختلف قالب مهم ترین مساله در طراحی قالب تونل لاینینگ است که مهندسان سازه و طراحی باید به آن توجه کنند. نکته قابل اهمیت اینکه مهندس طراح علاوه بر آشنایی کامل با قوانین، اصول و انواع بارهای وارده به تونل باید با انواع نرم افزار محاسباتی آشنا باشد تا بتواند تمامی شرایط مختلف را در نرم افزار شبیه سازی کند. طراحی و محاسبات قالب تونل لاینینگ با در نظر گرفتن تمامی فشارهای وارده بر جداره تونل در شرایط گوناگون صورت میگیرد. قطر تونل، محدودیت اجرایی، ضخامت بتن، تعیین حداقل و حداکثر عبور و مرور وسایل نقلیه، سرعت بتن ریزی، شکل مقطع، تعیین رنج تغییرات دمای محیط و تاثیرات آن روی جداره تونل و سایر عوامل از مهم ترین محاسبات در طراحی و ساخت تونل می باشد.
جهت تنظیم قالب در ارتفاع و موقعیت مورد نظر یک جک هیدرولیکی در پایه ارابه به کار می رود که باعث نشست و جدا سازی حین ساخت می شود.این جک هیدرولیکی برای باز و بسته کردن گلبرگ نیز استفاده می شود. اما در صورتی که هنگام ساخت تونل محدودیت جغرافیایی داشته باشید و یا تونل در مقاطع کوچک تر طراحی شده باشد می توان از سیستم مکانیکی برای ساخت استفاده کرد. همانطور که قبلا گفته شد از قالب تونل می توان به صورت مکرر استفاده کرد که استفاده مداوم از آن نباید بر کیفیت کار تاثیرگذار باشد.
بعد از مرحله طراحی اولیه و انجام دقیق محاسبات سگمنت تونل، قطعات مختلف استیفنر توسط برش CNC برشکاری شده و در فیکسچر مورد نیاز، عملیات مونتاژ قطعات شروع میگردد. در آخر ساخت قطعات مختلف ارابه ساخته و مونتاژ می شود، بعد از کنترل سازه از لحاظ ابعاد، سیستم هیدرولیک و ویبره قالب تونل لاینینگ بر روی سیستم نصب خواهد شد.