بلاگ

تونل از جمله سازه‌های مهندسی شناخته‌شده و پرکاربرد است که برای کاربری‌های متفاوت مانند حمل و نقل، استخراج ماده معدنی، هدایت جریان آب‌های زیرزمینی و سطحی، نصب تاسیسات و غیره مورد استفاده واقع می‌شود.

تونل

تونل (Tunnel)، یک نوع سازه مهندسی است که داخل کوه، زیر زمین، زیر آب و حتی روی زمین ساخته می‌شود و مسیر مناسب برای حمل و نقل، هدایت آب و سایر خدمات شهری را فراهم می‌کند.
این سازه‌ها، مسیر مورد نیاز برای کاربری‌های مختلف و حجم عملیات مورد نیاز برای اجرای مسیر به روش‌های دیگر را کاهش می‌دهند.
کاربری‌های گوناکون و مزایای فراوان این سازه، موجب گسترش صنعت تونل‌سازی و پیشرفت فناوری در این حوزه و در نتیجه ساخت ماشین‌آلات اختصاصی شده است. مرحله حفر این سازه به وسیله ماشین‌آلات، تجهیزات و روش‌های مختلف انجام می‌شود. حفاری با رودهدر، انفجار و دستگاه TBM، از رایج‌ترین روش‌های تونل‌سازی هستند.

کاربرد تونل

این سازه از پرکاربردترین سازه‌ های مهندسی است که برای مصارف گوناگونی چون استخراج مواد معدنی، حمل و نقل شامل جاده، راه‌آهن و مترو، کنترل جریان آب از جمله زهکشی، انتقال و انحراف و اجرای تاسیسات شهری مانند فاضلاب، آب آشامیدنی، برق، گاز، تلفن و غیره ساخته می‌شود.
فضاهای زیرزمینی بزرگ مثل مغارها شامل چندین تونل و شفت متصل به هم هستند که شبکه‌ای پیچیده را تشکیل می‌دهند. این مغارها برای ساخت نیروگاه‌های برق آبی، کارخانه‌های فرآوری، ایستگاه‌های پمپاژ، پارکینگ وسایل نقلیه، ذخیره آب یا سوخت، کارخانه‌های تصفیه آب، انبار کالا، کارخانه‌های صنایع سبک، قرارگاه‌های نظامی و پدافند غیر عامل مورد استفاده قرار می‌گیرند.

احداث تونل

احداث این سازه، فرآیندی زمان‌بر است که بر اساس اصول مهندسی تونل و مطالعه و تحلیل زمین مورد نظر، طراحی، تجهیز کارگاه، حفاری به صورت سنتی یا مکانیزه، نصب سیستم نگهداری و اجرای تاسیسات و خدمات فنی انجام می‌شود.

از روش های حفاری برای احداث این سازه می‌توان به چال‌زنی و انفجار، روش تونل‌سازی جدید اتریشی یا NATM، استفاده از ماشین‌آلات حفاری نظیر رودهدر و چکش هیدرولیکی، حفاری تمام مقطع دستگاه TBM، کند و پوش، پایپ جکینگ و باکس جکینگ اشاره کرد.

تاسیسات تونل، در واقع مجموعه‌ای از سیستم‌ها و تجهیزات است که با هدف بهبود عملکرد این سازه به کار برده می‌شوند. سیستم تهویه، روشنایی و زهکشی از مهم‌ترین تاسیسات و خدمات فنی آن به شمار می‌آیند. این سیستم‌ها وظایفی دارند که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

سیستم تهویه تونل

سیستم تهویه شامل جت فن، شفت، لوله یا ترکیبی از این دست موارد است که هوای سالم و دمای مناسب برای کاربری مد نظر را تامین می‌کند. سیستم تهویه، در کنترل آتش سوزی هم کاربرد دارد.

سیستم روشنایی

سیستم روشنایی در این سازه شامل انواع روشنایی های معمولی، اضطراری و هدایت‌کننده است که به جهت فراهم آوردن دید مناسب و نور کافی برای افراد است؛ به ویژه در زمان ایجاد مشکل و خروج اضطراری که بتوانند به سمت خروجی حرکت کنند.

سیستم زهکشی

جوی، لوله و حتی شیب تونل است که برای هدایت آب اضافی به خارج از سازه استفاده می‌شود.

انواع تونل

تونل معدنی، پیشاهنگ، حمل و نقل، تاسیسات شهری، زیرگذر، پایه‌ای، انتقال آب، زهکشی، انحراف آب، مسیر سرپوشیده و تونل باد، از انواع تونل‌های زیرساختی و پرکاربرد در حوزه‌های مهندسی به شمار می‌آیند.

مزایا و محدودیت‌ها

فراهم کردن زمینه احداث جاده و انتقال تاسیسات در شهرهای پرجمعیت، محافظت از سیستم‌ها در برابر عوامل تخریب‌کننده محیطی، کوتاهی مسیر و افزایش سرعت انتقال، کاهش مصرف سوخت و هزینه حمل و نقل، بخشی از مزایای احداث تونل هستند.
از محدودیت‌های احداث این سازه می‌توان به هزینه اولیه بالا، نیاز به نیروی کار ماهر، نیاز به نظارت مداوم و نگهداری، زمان ساخت طولانی و نیاز به تجهیزات پیشرفته در برخی از پروژه‌ها اشاره کرد.

محصولات ژئوسنتتیک

یکی از دغدغه ‌های اصلی مهندسان در عملیات احداث این سازه، امکان مواجه شدن با آب و نفوذ آن به داخل سازه از طریق گذر از سطح زیرین زمین در محیط ‌های شهری و کوهستانی است. استفاده از محصولات ژئوسنتتیک به منظور زهکشی و آب‌بندی و عایق‌بندی آن، می‎‌تواند احتمال بروز حوادث ناشی از نفوذ آب را کاهش دهد.
نگهداری و حفاظت از سازه ‌هایی مانند تونل، به ویژه تونل‌ های مترو به دلیل شرایط آب‌ های زیرزمینی و خاک، الزامی است و به همین سبب باید آب‌بندی این نوع سازه با استفاده از بهترین متریال انجام شود تا امنیت آن را تضمین کند.

احداث تونل با ژئوسنتتیک‌ها

یکی از مصارفی که در آن از محصولات ژئوسنتتیک استفاده می‌شود، احداث تونل است که در این نوع سازه، ژئوممبران، ژئوتکستایل، ژئودرین و دیمپل شیت به کار برده می‌شوند تا هر کدام با ویژگی‌های خود، کیفیت زیرسازی آن را ارتقا دهند. محصولات ژئوسنتتیک که در احداث این سازه کاربرد دارند، شامل موارد زیر می‌شوند:

• ورق ژئوممبران PVC یا ژئوممبران HDPE برای ایزولاسیون
  راندل PVC برای نصب ورق ژئوممبران
  ژئودرین نواری به منظور زهکشی قائم دیواره‌ها
  زهکش‌های دیمپل شیت با هدف زهکشی
  لایه‌های ژئوتکستایل به دو منظور فیلتراسیون و محافظت از ورق ژئوممبران

مزیت محصولات ژئوسنتتیک

محصولات ژئوسنتتیک در پروژه‌ های مختلف زیرساختی عمرانی، دریایی و غیره به کار برده شده‌اند و نتایج مثبتی نیز به همراه داشته‌اند.مزیت‌های استفاده از محصولات ژئوسنتتیک موجب شده کاملا بر روش‌ های قدیمی برتری داشته باشند. از جمله این مزیت‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش عملیات خاکی
  کیفیت بالاتر و بهتر متریال ژئوسنتتیک
  مقاومت بالای محیطی و دمایی
  دوام و طول عمر بالا
  سرعت بالای انجام پروژه
  کاهش هزینه‌های پروژه
  کاهش قابل ملاحظه هزینه‌های تعمیر و نگهداری
  کاهش ریسک بروز حوادث

سخن پایانی

احداث تونل بیش از 6000 سال قدمت دارد و از اولین اقدامات عمرانی انسان‌ها به شمار می‌آید که برای اهداف گوناگونی چون تامین امنیت جانی، ذخیره مواد غذایی و غیره به کار برده می‌شد. همچنان یکی از سازه‌های پرکاربرد مهندسی است و احداث آن یکی از طرح‌های عمرانی ثابت کشورهاست و یکی از بخش‌های زیرساختی حمل و نقل جاده‌ای محسوب می‌شود. انواع مختلف این سازه در مصارف صنعتی، کشاورزی، حمل و نقل و غیره کاربرد دارد که تاثیر بسزایی در کاهش زمان و هزینه دارد.احداث این سازه، پروژه‌ای هزینه‌بر است که با استفاده از محصولات ژئوسنتتیک می‌توان طول عمر و کیفیت بالای این سازه را تضمین کرد و هزینه‌های آن را در حد قابل توجه کاهش داد.