مزایای استفاده از قالب های تونل لاینینگ

قالب های تونل لاینینگ با توجه به نحوه باز و بسته شدنشان به دو نوع مکانیکی و خود کششی تقسیم می شوند. در ادامه با مکانیسم عملکرد این دو نوع از قالب بیشتر آشنا می شویم. 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 تونل لاینینگ استفاده کند.

طراحی قالب تونل لاینینگ

این نوع از سیستم طراحی و ساخت تونل یک سیستم هوشمند مکانیزه است که در مواردی نیز با توجه به نیاز و خواسته مشتری به صورت دستی و غیر مکانیزه انجام می شود. این نوع از قالب ها معمولا به دو جز اصلی پوسته و ارابه تشکیل می شوند. برای طراحی بخش پوسته یا رویه از نرم افزار های محاسباتی بسیار دقیق برای محاسبه فشار بار زنده و مرده استفاده می شود. مهندس طراح علاوه بر آشنایی کامل با قوانین، اصول و انواع بارهای وارده به تونل باید با انواع نرم افزاهای محاسباتی نیز آشنا بوده و بتواند تمامی شرایط مختلف را در نرم افزار شبیه سازی کند.

دقت در طراحی و ساخت و کیفیت ساخت سطوح مختلف قالب مهم ترین مساله ای است که مهندسان سازه و طراحی باید به آن توجه کنند. طراحی و محاسبات قالب تونل لاینینگ با در نظر گرفتن تمامی فشارهای وارده بر جداره تونل در شرایط گوناگون انجام می شود. مهم ترین محاسبات در طراحی و ساخت تونل، در تعیین مواردی مانند قطر تونل، محدودیت های 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 می باشد.

ساخت قالب تونل لاینینگ

روش ساخت این نوع از تونل ها به این شکل است که بعد از هر مرحله بتن ریزی، جک های کناری تمامی گلبرگ های مورد نیاز را جمع کرده و جک های پایه یک لایه از پوسته را می سازد. ارابه برای حرکت به راحتی روی ریل جابجا شده و روغن کاری می تواند سرعت و راحتی حرکت را تا حد زیادی افزایش دهد. به دلیل سنگین بودن سگمنت ها، قطعات و لایه ها معمولا از مقاطع و سایزهای بزرگ از سیستم های هیدرولیکی مانند جک های هیدرولیکی برای جابجایی قطعات استفاده می شود.

جک هیدرولیکی در پایه های ارابه به کار می رود که امکان تنظیم قالب ها در ارتفاع و موقعیت مورد نظر، نشست و جدا سازی را حین ساخت فراهم می آورد. از این جک های هیدرولیکی همچنین برای باز و بسته کردن گلبرگ ها استفاده می شود. اما در صورتی که هنگام ساخت تونل محدودیت های جغرافیایی داشته باشید و یا تونل در مقاطع کوچک تر طراحی شده باشد می توان از سیستم های مکانیکی برای ساخت استفاده کرد. قالب تونل قابلیت استفاده پذیری مکرر داشته و استفاده مداوم و مکرر از آن نباید بر کیفیت کار تاثیر بگذارد.

بعد از مرحله طراحی اولیه و انجام دقیق محاسبات سگمنت های تونل، قطعات مختلف استیفنر توسط برش CNC برشکاری شده و در فیکسچرهای مورد نیاز، عملیات مونتاژ قطعات شروع میگردد. در ادامه روند ساخت قطعات مختلف ارابه ساخته و مونتاژ شده و بعد از کنترل سازه از لحاظ ابعاد، سیستم هیدرولیک و ویبره قالب تونل لاینینگ بر روی سیستم نصب می شود.

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.