تونل ها چگونه ساخته میشوند؟

حفر و ساخت تونل، فرآیندی است که در آن با استفاده از ابزارهای مناسب، زمین را در یک مسیر مشخص تخلیه می‌کنند تا یک مسیر جدید به وجود بیاید. این عملیات شامل استفاده از دستگاه‌های حفاری مکانیکی، مواد منفجره، NATM می‌شود که انتخاب روش ساخت تونل، با توجه به نوع زمین و شرایط ساختمانی متفاوت است. در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا تمام اطلاعات لازم در زمینه ساخت انواع تونل‌ها را به دست آورید.

روش های ساخت تونل

اولین قدم در ساخت و اجرای تونل، حفر قسمت مشخص از زمین به شکل افقی است. روش‌های حفاری تونل، متنوع هستند که بر اساس شرایط زمینی، طول و قطر تونل، استفاده از تجهیزات و تکنولوژی‌های مختلف به کار می‌روند. در زیر به برخی از روش‌های رایج حفاری تونل اشاره می‌کنیم:

1- روش برش و پوشش (Cut and Cover)

 در این روش، ابتدا یک گودال عمیق در زمین حفر می‌شود و سپس تونل در داخل گودال ساخته می‌شود. در نهایت، گودال با استفاده از سقفی مهار شده و به عنوان سطح زمین استفاده می‌شود. این روش برای تونل های کوتاه و با قطر بزرگ معمولاً استفاده می‌شود.

2- روش Bored Tunnel

 در این روش، با استفاده از دستگاه حفاری، تونل مستقیماً در زمین حفر می‌شود. این روش معمولاً برای تونل های بلند و با قطر بزرگ استفاده می‌شود و می‌تواند در زمین های سخت و نرم انجام شود.

3- روش ضربه زدن به خاک رس (Earth Pressure Balance Method)

 در این روش، با استفاده از دستگاهی به نام TBM (تونل حفاری در دمای بالا)، خاک را در قسمت جلوی دستگاه فشار داده و با استفاده از نوار نقاله به خارج منتقل می‌کند. این روش ساخت تونل، برای حفاری تونل های طولانی و با قطر کوچک مناسب است.

4- روش شفت (Shaft)

 در این روش ساخت تونل، ابتدا یک شفت عمیق حفر می‌شود و سپس تونل از داخل شفت ساخته می‌شود. این روش معمولاً برای تونل های عمودی یا باز در معابر شهری استفاده می‌شود.

5- روش Pipe Jacking

 در این روش، تونل با استفاده از لوله‌های قابل حرکت (پایپ جکینگ) ساخته می‌شود. لوله‌ها به صورت پیوسته به طول تونل اضافه می‌شوند و با پیشروی دستگاه جکینگ به طرف مقصد حرکت می‌کنند. این روش برای حفاری تونل‌های کوتاه و با قطر کوچک مناسب است.

انواع روش‌های بتن ریزی در فرآیند حفر تونل

بتن پاششی به لحاظ روش اجرا می‌تواند به دو دسته بتن پاششی خشک و بتن پاششی تر تقسیم شود.

1- بتن پاششی خشک

در این روش، سنگدانه‌ها با سیمان ترکیب شده و حداکثر مقدار آب (تا 5 درصد) به منظور جلوگیری از تولید گرد و غبار استفاده می‌شود. سپس ترکیب به وسیله دستگاهی به نام پمپ شاتکریت، با استفاده از هوای فشرده، به داخل لوله‌های لاستیکی پمپ شده و از طریق افشانه به سطح مورد نظر پاشیده می‌شود. در این روش، از دستگاه‌های کوچکی برای اجرا استفاده می‌شود و نیازی به کامیون‌های حمل و مخلوط بتن ندارد.

2- بتن پاششی تر

در این روش، ابتدا مواد مربوط به بتن پاشی و آب توسط مخلوط کن بچینگ با یدگیر اختلاط می‌کنند و سپس توسط کامیون مخلوط کن به محل اجرا منتقل می‌شوند. سپس با استفاده از پمپ‌های ویژه، بتن تر روی سطح حفاری شده پاشیده می‌شود. در این روش حفر برای ساخت تونل، کیفیت مخلوط آسان‌تر قابل کنترل است، آلودگی محیط کمتر است و شدت جریان بالایی دارد. در افشانه، هوای فشرده با سرعت جریان 3 تا 20 مترمکعب بر دقیقه و با فشار 3 بار افزوده می‌شود. هوای فشرده باعث افزایش سرعت بتن شده و بتن را به خوبی به سطح می‌چسباند.