موضوع : تونل و آلودگی های آن

توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده ی پرینت می باشد

تعريف تونل: تونل راهرو زيرزميني افقي يا تقريباً افقي كه از هر دو طرف به هواي آزاد مرتبط است.
مراحل تونل سازي: مراحل احداث و آماده سازي تونلها به شرح زير است:
الف) تهيه طرح تونل      ب) نقشه برداري مسير و تحقيقات مهندسي    ج) حفر تونل
د) نگهداري موقت تونل
طبقه بندي تونلها: به طور كلي تونلها را مي توان به سه دسته تونلهاي حمل و نقل، تونلهاي صنعتي و تونلهاي معدني تقسيم كرد.
تونلهاي حمل و نقل: اين تونلها به قصد رفت و آمد افراد و حمل مواد احداث شده و خود به گروههاي زير تقسيم مي شوند:
الف) تونلهاي راه آهن    ب) تونلهاي راه     ج) تونلهاي پياده رو    د) تونلهاي ناوبري    هـ) تونلهاي مترو
تونلهاي صنعتي: اين تونلها به منظور انتقال مواد و تاسيسات احداث مي شوند و گروه تونلهاي زير را دربرمي گيرند.
الف) تونلهاي مربوط به نيروگاههاي آبي   ب) تونلهاي انتقال آب   ج) تونلهاي استفاده همگاني و پناهگاهها   د) تونلهاي فاضلاب   هـ) تونلهاي طرحهاي صنعتي  و) انباري هاي نظامي   ذ) تونلهاي دفن زباله هاي اتمي
تونلهاي معدني: اين تونلها كه به منظور احداث شبكه معادن حفر مي شوند، شامل تونلهاي زير هستند:
الف) تونلهاي گشايشي معدن    ب) تونلهاي اكتشافي    ج) تونلهاي استخراجي (مثل راهروهاي معدني، گالريها)       د)تونلهاي خدماتي         هـ) تونلهاي زهكشي
تونلهاي حمل و نقل به عنوان يك سازه دائمي و براي استفاده طولاني مدت طراحي مي شوند و سيستم نگهداري آنها بطور اصلوي با تونلهاي معادن متفاوت است.
از جمله اختلافات ديگر تونلهاي معدني و حمل و نقل، ابعاد  آنهاست. تونلهاي معدني ابعاد محدودي دارند، حال آنكه تونلهاي حمل و نقل به مراتب ابعاد بزرگتري دارند.
قبل از حفر و احداث تونل، بايستي منطقه موردنظر را مطالعه كرد و مناسب ترين مسير تونل را برگزيد و آنگاه مسير را مطالعه كرد. واضح است كه اين مطالعات زمان بر و هزينه بر است، اما بدون انجام آن ممكن است اشكالات اساسي در ضمن احداث تونل بروز كند. به طور كلي مطالعات مسيريابي را مي توان به شرح زير رده بندي كرد:
الف) جمع آوري اطلاعات منطقه   ب) بررسي عكسهاي هوايي و نقشه هاي توپوگرافي منطقه   ج) مطالعات زمين شناسي سطحي   د) مطالعات ژئوفيزيكي   ل) حفر گمانه هاي اكتشافي    ن) مطالعات آب شناسي   ي) حفر گالريهاي اكتشافي   و) آزمايشات برجا    ه) بررسيهاي آزمايشگاهي
از ديدگاه مهندسي، خاك يا سنگي كه مسير تونل از آنها مي گذرد، در واقع نوعي مصالح ساختماني به شمار مي رود و بنابراين براي آ“كه بتوان شيوه حفر و نگهداري مناسب را برگزيد، ابتدا بايد ويژگي هاي مهندسي ژنها را به خوبي شناسايي كرد.
با توجه به اين واقعيت كه در واقع زمين محل، مصالح سازنده فضاي زيرزميني را تشكيل مي دهد، نه پوششهاي موقت و يا دائمي به هنگام طراحي تونل ها بايد نكات زير را مدنظر قرار داد:
الف) مطالعه دقيق وضعيت زمين شناسي و ژئوتكنيكي محل   ب) تطبيق هر چه بيشتر طرح و اجراي آن با شرايط طبيعي زمين   ج) حداقل دستكاري در وضعيت طبيعي زمين  د) ثبت دائمي حركات زمين در اطراف فضاي ايجاد شده
قبل از هرگونه عمليات تحقيقاتي در مورد منطقه، ابتدا بايد اطلاعات موجود را جمع آوري كرد. بدين منظور بايستي با مراجعه به سازمان ها و موسساتي كه احتمال دارد در منطقه كاركرده باشند، اطلاعات احتمالي را به دست آورد. اين اطلاعات شامل موارد زير است: الف) نقشه توپوگرافي منطقه كه معمولاً از طريق سازمان نقشه برداري كشور و يا سازمان جغرافيايي ارتش تهيه مي شود    ب) نقشه زمين شناسي منطقه كه براي تهيه آن بايد به سازمان زمين شناسي كشور مراجعه كرد    ج) عكسهاي هوايي منطقه كه براي تهيه آن بايد به سازمان جغرافيايي ارتش مراجعه كرد.    د) مراجعه به بانكهاي اطلاعاتي براي تهيه تحقيقات احتمالي كه در مورد منطقه انجام گرفته است.
ارزيابي ساختمان تونل: براساس مطالعاتي كه درباره ساختگاه تونل انجام مي گيرد، مي توان محدوده را از نظر ژئوتكنيكي ارزيابي كرد. اصولاً بسته به واكنش زمين نسبت به ايجاد تونل (يا هر فضاي زيرزميني ديگر) آن را به دو گروه كلي با شرايط مناسب و نامناسب تقسيم بندي مي كنند. اگر شرايط زمين مناسب باشد، در زمينه حفر تونل مشكلي پيش نمي آيد، حال آنكه در مورد زمينهاي نامناسب ممكن است احداث تونل با خطراتي توام باشد و يا موجب توقف، تاخير و افزايش غيرعادي هزينه ها بشود. در چنين شرايطي قبل از شروع حفاري تونل، بايد زمين را بهسازي كرد. عوامل اصلي تعيين كننده شرايط زمين عبارتند از:
الف) مشخصات سنگ     ب) خاك     ج) آب زيرزميني    د) ساير عوامل
پيش بيني نشت زمين:
در اثر احداث تونل، وضعيت تنشهاي موثر بر زمين تغيير مي كند كه تغيير شكلهايي را به دنبال دارد. اگر براي مهار اين تغيير شكلها تدبيري اتخاذ نشود، امكان دارد كه تاج تونل نشت كند و تاثير آن به سطح زمين برسد و سرانجام باعث نشت ساختمانها و تاسيسات واقع در بالاي تونل بشود. يكي از عوامل ديگر كه در نشت زمين موثر است، زهكشي آب زيرزميني منطقه به وسيله تونل و در نتيجه پايين رفتن سطح ايستابي است.
با توجه به اهميت پديده نشت زمين بايد روشهايي را براي حفر و نگهداري تونلها برگزيد كه نشت به حداقل ممكن برسد.
در بعضي موارد طراحي و اجراي سيستم نگهداري مناسب، مانع از نشت موثر زمين يم شود و گاه نيز لازم است زمين بهسازي يا تقويت شود. ميزان نشت به شرايط زمين شناختي، ابعاد تونل و روش حفاري و نگهداري بستگي دارد.
پديده نشت معمولاً در مورد تونلسازي در زمين هاي خاكي مهمتر از زمينهاي سنگي است، اما در پاره اي موارد اجراي نامناسب حفاري و نگهداري تونل در زمينهاي سنگيني نيز پديده نشست را به دنبال داشته است.
شكل و ابعاد مقطع تونل:
انتخاب شكل و ابعاد مقطع تونل تابع هدف احداث تونل، سيستم حفر تونل،‌ شيوه بارگيري و روش نگهداري دايمي آن است. در مواردي كه استفاده از شكلهاي مختلف امكان پذير باشد، بايد شكلي را انتخاب كرد كه هزينه هاي كلي احداث تونل به حداقل ممكن برسد.
تونلهاي مترو:
ابعاد تونلهاي مترو نيز تابع نوع قطارها و سرعت آنها است.
امتداد تونلها:
تونلهاي مترو: حداقل شعاع انحناي تونلهاي مترو نيز تابع سرعت ماكزيمم پيش بيني شده براي قطارها است. به عنوان مثال، حداقل شعاع انحناي تونلهاي مترو شهر نيويورك واقع در ايالات متحده آمريكا، 107 متر در نظر گرفته شده، حال آنكه اين عدد در مورد مترو شهر سانفرانسيسكو همين كشور، حداقل 1100 متر است.
شيب تونلها:
تونلهاي مترو: حداقل شيب مجاز تونلهاي مترو در طول مسير 3 درصد و در ايستگاهها 1 درصد و حداقل آن 5/0 درصد مي باشد.
وضعيت سنگ شناسي محدوده تونل: ساختگاه تونل ممكن است حاوي سنگهاي آذرين، رسوبي،‌ دگرگوني و يا مخلوط آنها باشد. هر يك از اين سنگها از نظر حفر و نگهداري تونل، وضعيت هاي مختلفي دارند.
الف) سنگهاي آذرين،‌ مقاومت فشارشي بالايي دارند و به همان نسبت حفاري آنها مشكل است، اما به علت مقاومت خوبي كه دارند، در بسياري موارد «خودنگهدار» هستند و نيازي به نصب سيستم نگهداري در آنها نيست.
ب) سنگهاي رسوبي در حالت كلي ضعيف تر از سنگهاي آذرين اند و بنابراين براي حفر تونل در بسياري از اين سنگها، مي توان از ماشين هاي تونل كني استفاده كرد. در عين حال، در بسياري موارد، تونلهايي كه در اين سنگها حفر مي شوند، به سيستم نگهداري نياز دارند.
ج) از جمله مشخصات مهم سنگهاي دگرگوني، وجود تورق در آنها است كه از جمله صفحات ضعيف اين سنگها به شمار مي آيند. البته بعضي از سنگهاي دگرگوني، فاقد اين ساخت اند.
در مورد تمام سنگها، مسئله هوازدگي از جمله مسائل مهم تونلسازي است زيرا به شدت مقاومت سنگها را كاهش مي دهد و ممكن است تا عمق زيادي بر سنگها اثر كند.
عواملي همچون وضعيت جوي و توپوگرافي منطقه و عوامل فرسايش و البته نوع سنگها در عمق هوازدگي سنگها موثرند.


فهرست مطالب

    تعریف تونل
    مراحل تونل سازی
    طبقه بندی تونلها
    تونلهای حمل و نقل
    تونلهای صنعتی
    تونلهای معدنی
    ارزیابی ساختمان تونل
    پیش بینی نشت زمین
    شكل و ابعاد مقطع تونل
    تونلهای مترو
    امتداد تونلها
    تونلهای مترو
    شیب تونلها
    تونلهای مترو
    وضعیت سنگ شناسی محدوده تونل
    تجهیز كارگاه
    احداث جاده دسترسی
    احداث ایستگاههای نقشه برداری
    احداث اطاقك نگهبانی دهانه تونل
    احداث تاسیسات صنعتی مورد نیاز
    كمپرسور خانه
    نیروگاه برق
    چراغ خانه
    مخزن آب
    احداث تاسیسات اداری و رفاهی
    كنترل مسیر
    كنترل قطعات سیستم نگهداری
    حالتی كه تونل از دو دهانه حفر می شود
    حالتی كه تونل از طریق چاه حفر می شود
    احداث ایستگاههای نقشه برداری در تونل
    كنترل تونل به هنگام حفر
    روشهای مختلف حمل مواد در تونل ها
    راه آهن
    مزایا
    معایب
    نوار نقاله
    مزایا
    معایب
    كامیون های چرخ لاستیكی
    حفر تونل به وسیله ماشین های بازویی
    اجزای دستگاه
    حفر تونل به وسیله ماشینهای تمام مقطع
    ماشین های T.B.M
    ماشین های حفر دویل
    احداث تونل به روش كند و پوش
    مناطق شهری
    روش های اجرا
    عوامل آلوده كننده هوای تونلها
    تقسیم بندی براساس ابعاد ذرات معلق در هوا
    تقسیم بندی براساس اثرات فیزیولوژیكی
    گردوغبارهای سمی
    گرد و غبارهای سرطان زا
    گردوغبارهای فیبری
    گردوغبار قابل انفجار
    گردوغبارهای مزاحم
    بیماری های ناشی از گردوغبار
    پنومانوكونیوسیس
    سیلیكوز
    روشها و ابزار اندازه گیری میزان گردوغبار
    روش شمارش ذرات
    روشهای فتومتریك (استفاده از پدیده تفرق)
    چگونگی تولید گردوغبار در تونلها و معادن
    آتشباری
    بارگیری
    حمل و نقل
    دود و گاز ناشی از موتورهای درونسوز
    تهویه تونل ها در مرحله حفاری
    روشهای تهویه
    استفاده از دیواره
    پرده پارچه ای
    دیواره تخته ای
    دیواره آجری
    دیواره فلزی
    روش مكشی
    روش مكشی همراه با اسپری آب
    استفاده از لوله تهویه
    روش دهشی
    روش مكشی
    روش تركیبی
    تهویه تونلها در مرحله بهره برداری
    تهویه طبیعی
    تهویه ناشی از اثر پیستونی
    طراحی سیستم تهویه تونلهای مترو
    تهویه در موارد اضطراری
    شرایط زیست محیطی تونلهای مترو
    معیارها
    تجزیه و تحلیل
    كنترل
    تأمین روشنایی در تونلها
    نحوه نصب چراغها
    تلمبه
    شاتكریت
    دستگاههای مورد نیاز
    قسمت تحتانی
    سه راهی
    شناژ بندی (آرماتور بندی تونل اصلی)
    رادیه
    نكات ایمنی در تونل