بررسي مقايسه اي روشهاي حفاري تونل و تعيين معيارهاي انتخاب روش بهينه در پروژه ها

امروزه با رشد صنعت و فن آوري و افزايش نياز جوامع بشري، اجراي سازه هاي مهندسي زير زميني از جمله تونل، با اهداف مختلف اقتصادي و اجتماعي و حتي در مواردي سياسي، رو به گسترش مي باشد. اهميت، تنوع و پيچيدگي احداث تونلها نياز به آشنايي با روشهاي مختلف اجراي تونلها را ايجاد كرده و آشنايي با اين روشها، انتخاب روش بهينه را ممكن مي سازد به نحوي كه بتوان يك پروژه تونل سازي را به طور اقتصادي، ايمن، با كيفيت مناسب و در زمان مورد انتظار اجرا نمود. در اين تحقيق با استفاده از يك مطالعه مروري، روشهاي متداول حفاري تونل مورد بررسي قرار گرفت و بر اين اساس مشخص شد كه: روش كند و پوش در پروژه هاي نزديك به سطح زمين اقتصادي مي باشد. بهترين راندمان حفاري در روش چالزني و آتشباري، در سنگ هاي سخت بدون نياز به نگهداري موقت، حاصل مي شود، ولي با توجه به معايب متعدد اين روش، در صورت امكان استفاده از روشهاي مكانيزه حفاري، به كارگيري اين روش در اولويت نخواهد بود. روش استفاده از ماشينهاي حفار بازويي(كله گاوي و چكش هيدروليكي) انعطاف پذيري و قابليت جابجائي خوبي در شرايط مناسب را دارا مي باشد، اما در زمينهاي سخت بدون درز و شكاف كارآيي ندارد. روش جديد تونل سازي اتريشي(NATM)، انعطاف زيادي در حين اجرا دارد و مي توان روش حفاري و پايدار سازي را با استفاده از نتايج رفتار سنجي زمين، به طور مستمر به ايمن ترين و اقتصادي ترين حالت، تنظيم نمود. از سوي ديگر، چند مرحله اي بودن حفاري در اين روش، مي تواند باعث كندي پيشروي گردد. مهترين مزاياي روش استفاده از ماشينهاي مكانيزه حفاري تمام مقطع (TBM)نسبت به ساير روشها، اقتصادي بودن در تونل هاي طويل، سرعت پيشروي بالا، ايمني مناسب، قابليت طراحي و ساخت جهت استفاده در انواع زمينها از جمله زمينهاي آبدار و سست، كمتر بودن آلايندگي محيط و آلودگي صوتي و كاهش هزينه نيروي انساني مي باشد. نتايج تحليل مقايسه اي در مورد تونل خط 6 متروي تهران نيز نشان داد كه، در يك شرايط مشابه، روش استفاده از دستگاه TBM، مزيتهاي مهمي نسبت به روش جديد تونل سازي اتريشي ((NATM دارد. همچنين مهمترين عوامل موثر بر انتخاب روش بهينه حفاري تونل جمع بندي گرديد. بديهي است در هر پروژه واقعي اجراي تونل، با در نظر گرفتن امتياز هر روش حفاري با توجه به عوامل فوق، مي توان از بين روشهاي حفاري ممكن، روش بهينه را انتخاب نمود. تحقيقات آتي، مي تواند در زمينه استفاده از روشهاي تصميم گيري چند معياره جهت انتخاب روش بهينه حفاري و نيز ارزيابي فني – اقتصادي مقايسه اي روشهاي مختلف با استفاده از مطالعات ميداني باشد.