نقشه برداری تونل – روش ها و دستورالعمل های نقشه برداری در تونل

نقشه برداری تونل یکی از انواع نقشه برداری زیرزمینی برای سازه های تونلی است. روش ها و دستورالعمل های نقشه برداری در تونل در اینجا مورد بحث قرار گرفته اند.

دستورالعمل های خاص این نوع نقشه برداری و ابزارهایی که باید در پروسه نقشه برداری در تونل مورد استفاده قرار گیرند، بطور ابتدایی توسط برنامه ریزان ارائه شده اند.

پروسه بنیادی نقشه برداری تونل، پیاده نمودن خط مرکزی (آکس مسیر) روی زمین و انتقال آن به تونل است. این در بردارنده ترازیابی سطح زمین و سطح داخلی تونل نیز هست.

روش ها و دستورالعمل های نقشه برداری تونل

مراحل درگیر در پروسه نقشه برداری تونل در ادامه ارائه شده اند:

1. پروسه ابتدایی شامل انجام یک نقشه برداری مقدماتی است که بعداً از طریق نقشه برداری روی سطح منطقه تحت ساخت و ساز، دقیق تر می شود.
2. از آغاز حفاری، به عنوان بخشی از ساخت و ساز تونل، ضروریست که حتی هر دقیقه به بررسی و حفظ دقت بر مبنای آکسی که قبلاً مشخص شده است بپردازیم. زمانی که حفاری یک منطقه جدید شروع شود، آکس کار تمام شده قبلی باید به سمت جلو و روی نمای جدید ادامه یابد. وقتی نماهای متقابل در راهروهای مجاور به هم می رسند، هیچ جابجایی ای در راستای افقی و قائم نسبت به این آکس قابل قبول نیست.
3. مهندسین عادی در ساخت و سازهای مربوط به تونل های کوتاه، از پس عملیات انتقال به خوبی برآمده و نتایج رضایب بخشی را ارائه نموده اند.
4. انتقال تونل هایی که بزرگ و پیچیده اند، با یک عملیات ترازیابی همراه می شود، که به افقی نگه داشتن محور معکوس کمک می کند. این کار برای ساخت تونل های بلند ضروری است.
5. ابزار آلاتی که در بالا به آنها اشاره شد باید تحت تعمیرات دوره ای، کالیبراسیون و همچنین بررسی قرار گیرند.
6. پروسه ترازیابی به روش معمول اجرا می شود. اگرچه مناطق دارای شیب تند با بیشترین دقت ممکن اندازه گیری می شوند. با در دست داشتن مقادیر برابر برای دید به عقب و جلو از این امر اطمینان حاصل می کنیم. این می تواند خطاهای انسانی نظیر تنظیمات غلط و یا نامناسب ابزارآلات را کاهش دهد.
7. دو روش را می توان برای اندازه گیری فواصل افقی به کار گرفت: قدم به قدم و دید مایل. هر یک از این روش ها می توانند بر اساس راحتی، و مشخصات منطقه در دست ساخت و ساز، مورد استفاده قرار گیرند.

نوارهای فلزی ای که در اندازه گیری ها مورد استفاده قرار می گیرند برای رفع خطاهای ناشی از کشش و یا تغییرات دمایی مورد بررسی قرار می گیرند. این موارد می توانند منجر به تجمع خطاها در اندازه گیری ها شوند.

شکل زیر مسیر یک خط منحنی را نشان می دهد که بر اساس آن عملیات ساخت و ساز باید به پیش رود (شکل ۱)

شکل ۱- مسیر یک خط منحنی در نقشه برداری تونل

مسیر منحنی نشان داده شده در شکل، مسیری است که آکس تونل باید در امتداد آن پیش رود. این منحنی ای است که باید تعیین شود. دالان ها از مماس های کوتاهی نظیر ab، bc، cd و … که در راستای خطوط منحنی ترسیم شده اند، تشکیل یافته اند. برای مکان نمایی آکس منطقه، انحرافاتی از مماس هایی که در بالا به آنها اشاره شد، استخراج می شوند.

زمانی که دالان تا x و y ادامه یابند، نقطه ای نظیر n، همانطور که در شکل نشان داده شده است، در راستای مماس ها قرار می گیرد. سپس مقدار انحراف محاسبه شده، یعنی on که آکس مسیر را قطع می کند، را اخراج می کنیم.

توصیه می شود که پس از هر انفجار در نمای دالان، آکس مجدداً انتقال داده شود.

انتقال آکس به داخل تونل چطور انجام می شود؟

انتقال آکس عملیاتی است که باید با دقت، صحت و مراقبت بسیار انجام شود. صحت در طول اجرا نیز باید به همان صورت حفظ شود، در غیر اینصورت باعث بروز مشکلات مرتبط بسیاری خواهد شد. بی دقتی می تواند باعث شود که خطوط دو نمای متقابل به هم نرسند.

حتی انحرافی کوچک از آکس طراحی شده می تواند باعث شکست پروژه شود. تمام این امور نامطلوب موجب تحمیل هزینه ای بیشتر از مقدار لازم به پروژه می شوند. زمانی که پروسه روی طبقات سنگ سخت تحت اجراست، این مشکل فرسایشی تر نیز می شود. همانگونه که در شکل مشخص است، تجهیزات با جزئیات مناسب برای پیشبرد کار آماده شده اند.

شکل ۲- مقدمات انتقال نقاط آکس به تونل

هنگامی که چاه حفر گردید، شاقول وزنه ای با وزن ۲۲ پوند به پایین فرستاده می شود، به این ترتیب، همانگونه که نشان داده شده است، دو نقطه از آکس به کف تونل انتقال داده میشوند. این کار بصورت قائم و رو به پایین انجام می شود. شاقول وزنه ای با کمک سیم های پیانویی که از شیارهایی عبور داده شده اند، معلق نگه داشته می شود. این شیارها برای ساده تر کردن حرکت شاقول بصورت افقی به چاه متصل شده اند.

زمانی که شاقول وزنه ای به کف تونل می رسد، وزنه با یک آهن سنگین جایگزین می شود تا سیم شاقول در اثر وزن آن مستقیم نگه داشته شود. برای احتیاط بیشتر در مورد سیم و جلوگیری از هرگونه لرزش و یا نوسان، می توان آن را درون مخزنی از نفت غوطه ور نمود.

به محض تراز شدن، خط متصل کننده دو شاقول وزنه ای با استفاده از یک تئودولیت که کف چاه مستقر شده است و همانگونه که در شکل مشخص است، موقعیت آن نسبت به یک نقطه روی سقف چاه تعیین گردیده است، امتداد می یابد.

یک نقطه مرجع مشابه در سمت دیگر سقف تعبیه شده است. از این رو، آکس روی سقف چاه نیز مشخص شده و همگام با گسترش تونل ادامه می یابد.

مقطع تونل چگونه انتقال می یابد؟

همان ترکیب شاقول وزنه ای و سیم های پیانو را می توان برای انتقال مقطع تونل به کف چاه مورد استفاده قرار داد. اینجا ۵ فوت پایین تر از سطح ابتدایی سقف، دو نقطه روی سیم مشخص می شوند.

در ابتدا، تصویر سطحی علامت بالایی نسبت به یک نقطه مبنایی در نزدیکی دهانه چاه، تعیین می گردد. سپس تصویر سطحی علامت دوم نیز مشخص می شود.

با تمام اندازه گیری های بالا، یک نقطه مبنایی در نقطه ای روی دیوار کناری تونل مشخص می شود. بر اساس این نقطه مبنایی سطحوح کف نیز منتقل شده و اندازه گیری ها ادامه می یابند.

تصمیم گیری در مورد اندازه و شکل تونل

تصمیم گیری در مورد شکل تونل در طول پروسه نقشه برداری و حفاری، بر اساس طبیعت و نوع خاک زمینی که به آن رسوخ کرده ایم، انجام می شود. پس از نقشه برداری و کارهای مرتبط با ساخت و ساز، یک انتخاب در مورد شکل تونل می تواند انجام گیرد. اندازه تونل قبلاً در طراحی ها و بر اساس اهداف و نیازهای پروژه مشخص شده است.

شکل ۳- شکل های مختلف تونل ها

در میان مقاطع عرضی مختلف، مقاطع دایره ای بهترین شکل به نظر می رسند و مقاومت زیادی را در مقابل فشارهای داخلی و خارجی نشان می دهند. این شکل همچنین در عین داشتن قطر کوچک تر، اندازه بزرگتری را به همراه می آورد. ولی از نقطه نظر مهندسی، برای محافظت از آن در مقابل لرزش های شدید در کاربردهای مرتبط با خط آهن، نیازمند پوشش بسیار بالا است.

بنابراین، شکل بهینه یک تونل با سقف مدور و دیواره های کناری قائم است. شکل دیگر از نوع نعل اسبی است. این دو شکل مشکلات مرتبط با تونل های دایره ای را مرتفع می سازند.

منبع: theconstructor.org