صنعت حمل و نقل آنلاین: تونل‌سازی در محیط‌های شهری همواره با چالش‌های قابل توجهی از جمله وجود معارضان متعدد، محدودیت انجام مطالعات ساختگاهی، وجود تاسیسات زیرزمینی کم عمق و حفاری در اعماق کم و نهشته‌های آبرفتی روبرو است. در پروژه‌های تونل‌سازی، رفتارنگاری و ثبت تغییرشکل‌ها توسط نصب ابزارهایی از سطح زمین یا درون تونل صورت می‌گیرد. مزیت ابزارهایی که از سطح زمین نصب می‌شوند در این است که می‌توان آن‌ها را در زمان و مکانی نصب کرد که از حوزه تاثیر سازه زیرزمینی در حال حفر خارج باشد. بدین ترتیب می‌توان با انجام قرائت‌هایی پیش از رسیدن تونل به محل مذکور، دقت ابزار نصب شده را کنترل کرد. یکی از اولین و مهم‌ترین مراحل در تونل‌سازی شهری، شناسایی معارضان سطحی و زیر سطحی است. با مشخص شدن این معارضان و رفتارنگاری لازم می‌توان فرآیند تونل‌سازی را با ریسک کمتری به انجام رساند. به کمک ابزار دقیق، کليه عوامل مؤثر در طراحي، احداث و ايمني فضاهاي زيرزميني تحت کنترل قرار مي‌گيرد تا ضمن پيشگيري از بروز خطرات احتمالي، در صورت لزوم، تغييراتي نيز در طرح اوليه ایجاد شود. به عبارت دیگر رفتار زمین با تمام خصوصیات شناختهشده و ناشناخته در محل، مکمل و تصحیحکننده طراحی نظری است. ابزاربندی، جزو لاینفک پروژه‌های شهری است بهطوری که حتی اختصاص نیم تا یک درصد هزینه‌های پروژه به این امر توجیه‌پذیر است.
با توجه به اینکه خط 6 متروی تهران تقریبا قطر شهر را طی می‌کند، معارضان متعددی در مسیر آن قرار دارد. بنابراین ابزار دقیق متنوعی در این پروژه استفاده شده است. در پروژه خط 6 مترو با بهره‌گیری از استانداردها و مراجع معتبر در زمینه رفتارنگاری، از ابزار دقیق مختلفی شامل پین‌های نشست‌سنجی، نقاط نشست‌سنج ساختمانی، پین‌های همگرایی‌سنجی، نقاط ژئودتیک، کشیدگی‌سنج عمقی، انحراف‌سنج، شیب‌سنج و درزه‌سنج استفاده شده است. با توجه به میزان و نرخ جابجایی رخ داده در زمین و یا معارضان تونل و مقایسه آن با مقادیر مجاز طراحی، نمودارهای حاصل از رفتارنگاری تفسیر شده و بهره‌برداری لازم صورت پذیرفته است. بهره‌گیری از ابزاردقیق در پروژه خط 6 متروی تهران، موجب بهینه‌سازی طراحی و کاهش ریسک‌های پروژه شده است.
پین‌های نشست‌سنجی برای ثبت جابجایی‌های قائم سطحی به کار می‌رود و بایستی طول آن‌ها به اندازه‌ای باشد که درگیری کافی با خاک پیدا کند. نقاط نشست‌سنج ساختمانی نیز میزان جابهجایی قائم دیوار و ستون‌های سازه‌های سطحی را مشخص می‌کند. مقاطع نشست‌سنجی در این پروژه بسته به حساسیت محدوده به صورت یک تا پنج نقطه‌ای بوده و به طور متوسط در فواصل20 متری نصب شده است.
عملیات همگرایی‌سنجی در داخل تونل و برای ثبت جابهجایی سقف و دیواره‌های تونل به کار می‌رود. سیستم اصلی همگرایی‌سنجی مورد استفاده در پروژه خط 6، پین و متر همگرایی‌سنج بوده است. فواصل مقاطع همگرایی‌سنجی نیز در تونل اصلی به طور متوسط 15 متر بوده است. همچنین با توجه به تداخل همگرایی‌سنجی با عملیات تونل‌سازی، امروزه استفاده از تکنیکهای نقشهبرداری نظیر اندازهگیری سهبعدی نوری با استفاده از دوربین مسافت‌یاب و منشور انعکاسی کارایی زیادی پیدا کرده است. بنابراین می‌توان با استفاده از دوربین‌های نقشهبرداری دقیق و نصب نقاط ژئودتیک بر روی دیواره تونل، همگرایی تونل را اندازهگیری کرد.
ابزارهای کشیدگی‌سنج عمقی و انحراف‌سنج برای رفتارنگاری زیرسطحی زمین و ثبت جابهجایی‌های قائم و افقی مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولا این ابزار در کنار سازه‌هایی که پی عمیق دارند و یا در مجاورت سازه‌های زیرسطحی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پروژه از درزه‌سنج برای پایش ترک‌های سازه‌ای یا اجرایی استفاده می‌شود. با بهره‌گیری از این ابزار می‌توان ثبات یا حرکت درزه را تعیین کرد و مقادیر بازشدگی درزه را با مقادیر مجاز مقایسه نمود. همچنین ابزار شیب‌سنج برای اندازهگیری انحراف زاویه‌ای و به ویژه در سازه‌های سطحی مرتفع به کار رفته است.
عمده اهداف رفتارنگاري در پروژه خط 6 متروی تهران عبارت است از:
- به حداقل رساندن خطر وقوع پيشامدهاي ناگهاني، دادن هشدار و فراهم کردن امکان پيشگيري از آن‌ها.
- بررسی و کنترل نشست سطحی زمین و ساختمان‌های تحت تاثیر حفاری مانند کنترل نشست یک مجتمع خوابگاهی واقع در حوزه تاثیر ایستگاه کارگر.
- شناسایی مخاطرات ناشناخته و کاهش ریسک‌های مربوطه مانند شناسایی حفراتی در محدوده ایستگاه میدان سپاه.
- تشخيص ناپايداري فضاي زيرزميني و ارایه راهکارهای کنترلی و اصلاحی. مانند اجرای کف‌بند موقت در محدوده سه راهی ایستگاه نفت و تزریق تماسی در محدوده خیابان پیامبر مرکزی.
- تدقیق و اصلاح طراحی اولیه بر اساس نتایج ابزار دقیق مانند کاهش ضخامت لاینینگ ایستگاه‌ها و همچنین افزایش و یا کاهش گام حفاری.
- ارزیابی اندرکنش فضاهای زیرزمینی مجاور و اولویت‌بندی حفاری و لاینینگ آن‌ها مانند لاینینگ تونل دسترسی پیش از شروع حفاری بخش NATM ایستگاه میدان سپاه.
- تأييد يا اصلاح مدل رفتاری مفروض در طراحی اولیه بر اساس نتایج تحلیل برگشتی.
- کاهش دعاوی حقوقی ساکنان محدوده پروژه بر اساس مستندسازی‌های اولیه و ثانویه و نتایج ابزار دقیق.
قرائت ابزار نشست‌سنج در پروژه خط 6 متروی تهران
نصب ابزار درزه‌سنج در پروژه خط 6 متروی تهران
قرائت ابزار همگرایی‌سنج در پروژه خط 6 متروی تهران
نمونه‌ای از گراف‌های همگرایی‌سنجی در پروژه خط 6 متروی تهران
