سیستم نگهداری تونل

سیستم نگهداری تونل چیست؟
«سیستم نگهداری تونل» (Tunnel Support System)، مجموعه المان های موقتی یا دائمی است که به منظور تامین پایداری تونل و فراهم کردن شرایط مناسب برای استفاده از فضاهای حفر شده مورد استفاده قرار می گیرد.

هدف اصلی سیستم نگهداری به کاربری مورد انتظار از تونل بستگی دارد.

به طور کلی، سیستم های نگهداری تونل به دو گروه اصلی سیستم نگهداری موقت و دائم تقسیم می شوند:

سیستم نگهداری موقت:
المان های تقویت کننده ای هستند که برای نگهداری سطح تونل از زمان حفاری تا نصب سیستم نگهداری دائم مورد استفاده قرار می گیرند.

سیستم نگهداری دائم:
المان های تقویت کننده ای که وظیفه نگهداری از سطح تونل در طولانی مدت (سرویس دهی) را برعهده دارند.

اصول مهندسی تونل نوین، هیچ مرز مشخصی را بین طراحی سیستم نگهداری موقت و دائم مشخص نمی کند.

به همین دلیل، بر اساس دسته بندی جدید، سیستم های نگهداری تونل را می توان به دو گروه سیستم های اولیه (اصلی) و ثانویه (فرعی) تقسیم کرد:

سیستم نگهداری اصلی یا سیستم نگهداری اولیه:
اولین سیستم های نصب شده بر روی سطح تونل هستند که تمام یا بخش عمده ای از بارهای اعمال را تحمل می کنند.

این سیستم های نگهداری، تغییر شکل های داخل تونل را کنترل می کنند و احتمال رخ دادن مشکل برای سازه های روی زمین یا مجاور تونل را به حداقل می رسانند.

سیستم نگهداری فرعی یا سیستم نگهداری ثانویه:
هر پوششی یا اصطلاحا لاینینگ نصب شده بر روی سیستم اولیه با عنوان سیستم ثانویه شناخته می شود.

این سیستم ها معمولا به منظور فراهم کردن قابلیت های بیشتر نظیر آب بندی دیواره تونل یا مسائل محیط زیستی مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع سیستم های نگهداری تونل کدام هستند؟
سیستم های نگهداری تونل، معمولا با توجه به جنس محیط (سنگ یا خاک) انتخاب می شوند.

از متداول ترین سیستم های نگهداری می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نگهداری موقت.
• بتن پاشی یا شاتکریت.
• مش بندی یا استفاده از تورهای سیمی.
• تقویت سنگ.
• چوب بست.
• قاب گذاری.
• پایدارسازی چتری.
• نگهداری دائم.
• لاینینگ (سگمنت های ساخته شده از جنس بتن، فولاد، چدن).
• برخی از راک بولت ها.

سیستم نگهداری تونل سنگی و خاکی:
استفاده از راک بولت، قاب فولادی و شاتکریت از متدوال ترین روش های نگهداری تونل های سنگی با استفاده از سیستم های اولیه هستند.

استفاده از سیستم های نگهداری ثانویه در تونل های سنگی به کاربری و استحکام (خودنگهداری) تونل بستگی دارد.

در طرف مقابل، تونل های خاکی از استحکام پایین برخوردارند. این تونل ها نیازمند نظارت مداوم در حین حفاری و به کارگیری سیستم های نگهداری اولیه و ثانویه هستند.

عوامل موثر بر انتخاب سیستم نگهداری تونل کدام هستند؟
انتخاب سیستم نگهداری مناسب برای تونل معمولا در دو فاز طراحی مقدماتی و طراحی تفصیلی انجام می گیرد.

پارامترهایی نظیر عمق تونل، جهت گیری تونل، هندسه تونل، وضعیت محیط بیرونی و شرایط آب زیرزمینی (میزان نیاز به آب بندی) از عوامل موثر بر طراحی مقدماتی سیستم نگهداری هستند.

در انتهای این مرحله، گزینه های مناسب امتیازدهی و انتخاب می شوند. سپس، طراحی تفصیلی به منظور انتخاب روش دقیق اجرا و نصب سیستم نگهداری با توجه به جزئیات زمین شناسی، مسیر احتمالی، انواع مواد موجود در طی مسیر و غیره انجام می گیرد.

به این ترتیب، مناسب ترین گزینه از نظر فنی و اقتصادی انتخاب می شود.