تعريف النفق:

النفق عبارة عن ممر تحت الأرض أفقي أو شبه أفقي متصل بالهواء الطلق من كلا الجانبين.

خطوات النفق:

أ) إعداد خطة النفق 

ب) رسم الخرائط والأبحاث الهندسية 

ج) حفر النفق 

د) نفق التخزين المؤقت

تصنيف النفق:

بشكل عام ، يمكن تقسيم الأنفاق إلى ثلاث فئات من أنفاق النقل والأنفاق الصناعية والأنفاق المعدنية.أنفاق النقل: هذه الأنفاق مصممة لغرض التنقل ونقل المواد وتنقسم إلى المجموعات التالية: أ) أنفاق السكك الحديدية ب) طرق النفق (C) أنفاق الرصيف د) أنفاق الملاحة ه) مترو الانفاق

الأنفاق الصناعية:تم بناء هذه الأنفاق لنقل المواد والمرافق وتشمل الأنفاق التالية: (أ) أنفاق المجاري المائية ب) أنفاق نقل المياه (C) استخدام الأنفاق العامة والملاجئ د) أنفاق الصرف الصحي هـ) أنفاق التصاميم الصناعية و) اللقالق العسكرية د) أنفاق النفايات الذرية

الأنفاق المعدنية:

تشمل هذه الأنفاق ، التي يتم حفرها من أجل بناء شبكة من الألغام ، أنفاق مغمورة:

أ. فتح أنفاق الألغام 

ب) الأنفاق الاستكشافية 

(ج) الأنفاق الاستخراجية (مثل الممرات والمعارض) 

د) أنفاق الخدمة 

ه) أنفاق الصرف تم تصميم أنفاق النقل باعتبارها هياكل دائمة للاستخدام طويل الأجل ، وأنظمة الصيانة الخاصة بها تختلف اختلافًا جوهريًا عن أنفاق المناجم.ومن بين الاختلافات الأخرى أنفاق التعدين والنقل وأبعادها. الأنفاق المعدنية لها أبعاد محدودة ، في حين أنفاق النقل لها بعد أكبر بكثير.قبل حفر وبناء النفق ، يجب عليك دراسة المنطقة وتحديد مسار النفق الأنسب ، ثم دراسة المسار. من الواضح أن هذه الدراسات تستغرق وقتًا طويلاً ، لكن بدون القيام بذلك ، قد تكون هناك بعض الاختناقات الرئيسية أثناء بناء النفق.

بشكل عام ، يمكن تصنيف دراسات التوجيه على النحو التالي:

آ) جمع المعلومات حي

ب) مراجعة الصور الجوية والخرائط الطبوغرافية للمنطقة

(ج) الدراسات الجيولوجية السطحية

(د) الدراسات الجيوفيزيائية

هـ) حفر آبار استكشافية

و) الدراسات الهيدرولوجية

ز) حفر المعارض الاستكشافية

ث) الاختبارات على الفور

ا) الاختبارات المعملية من وجهة نظر الهندسة ، فإن التربة أو الصخور التي تمر عبر النفق هي في الواقع نوع من مواد البناء ، وبالتالي ، لكي تكون قادرًا على اختيار الحفر والصيانة المناسبين ، من الضروري أولاً تحديد الخصائص الهندسية للجينات جيدًا. .

 

بالنظر إلى حقيقة أن الطابق الأرضي يشكل في الواقع مادة بناء للمساحات تحت الأرض ، وليس الطلاء المؤقت أو الدائم عند تصميم الأنفاق ، فكر في النقاط التالية:

أ) دراسة مفصلة للموقع الجيولوجي والجيوتقني للموقع

ب) تنفيذ المزيد والمزيد من تصميمه وتنفيذه مع الظروف الطبيعية للأرض

ج) التقليل من الحالة الطبيعية للأرض

د) تسجيل دائم لحركات الأرض حول الفضاء المخلوققبل أي تحقيق ميداني ، يجب جمع المعلومات أولاً. للقيام بذلك ، يجب أن تحصل على معلومات حول المنظمات المحتملة من خلال زيارة المؤسسات والمؤسسات التي ربما عملت في المنطقة.

تتضمن هذه المعلومات:

أ) خريطة طبوغرافية للمنطقة ، وعادة ما يتم توفيرها من قبل منظمة رسم الخرائط البلاد أو المنظمة الجغرافية للجيش

ب) الخريطة الجيولوجية للمنطقة ، التي ستزودها المنظمة الجيولوجية للبلاد

ج) تقديم صور جوية للمنطقة إلى المنظمة الجغرافية للجيش

د) الرجوع إلى قواعد البيانات للتحقيقات المحتملة في المنطقة تقييم بناء النفق: وفقًا للدراسات التي أجريت على إنشاء النفق ، يمكن تقييم النطاق الجيوتقني. بشكل أساسي ، استنادًا إلى تفاعل الأرض مع إنشاء نفق (أو أي مساحة أخرى تحت الأرض) ، فإنه يقسمها إلى مجموعتين عامتين بشروط مناسبة وغير مناسبة. إذا كانت ظروف الأرض مناسبة ، فلن تكون هناك مشكلة في نفق النفق ، بينما في حالة وجود أرض غير مناسبة ، قد يكون إنشاء النفق خطيرًا أو يمكن أن يؤدي إلى التوقف والتأخير وزيادة التكاليف غير الطبيعية.

في مثل هذه الحالة ، قبل الهبوط في النفق ، يجب استعادة الأرض. المحددات الرئيسية لظروف الأرض هي:

أ. مواصفات الحجر

ب) التربة

ج) المياه الجوفية

د) عوامل أخرى

توقعات اجتماع الأرض:

بسبب تشييد النفق ، تتغير حالة التوترات التي تؤثر على الأرض ، مما يؤدي إلى التشوه. إذا لم يتم اتخاذ أي إجراء للتحكم في هذه التشوهات ، فإن النفق يمكن أن يتسرب ويصل تأثيره إلى الأرض ويتسبب في النهاية في تسرب المباني والمنشآت الموجودة فوق النفق. أحد العوامل الأخرى التي تسهم في تسرب الأرض هو تصريف المياه الجوفية في المنطقة عن طريق الأنفاق ، وبالتالي خفض سطح المحطة.بالنظر إلى أهمية ظاهرة تسرب الأرض ، من الضروري اختيار طرق لحفر وتخزين الأنفاق لتقليل التسرب إلى الحد الأدنى.في بعض الحالات ، يؤدي تصميم وصيانة نظام صيانة مناسب إلى منع التسرب الفعال للأراضي ، وفي بعض الأحيان يكون من الضروري تحسين الأرض أو تقويتها. تعتمد درجة التسرب على الظروف الجيولوجية وأبعاد النفق وطريقة الحفر والصيانة.عادة ما تكون ظاهرة التسرب أكثر أهمية من حفر الأنفاق في التربة الترابية أكثر من التضاريس الصخرية ، ولكن في بعض الحالات ، أدى عدم كفاية أعمال الحفر والأنفاق في الأراضي الثقيلة إلى ظهور ظاهرة الترسيب.

شكل وأبعاد قسم النفق: إن اختيار شكل وأبعاد قسم النفق هو وظيفة الغرض من إنشاء نفق ، ونظام حفر النفق ، وطريقة التحميل وطريقة الصيانة الدائمة. في الحالات التي يكون فيها استخدام الأشكال المختلفة ممكنًا ، يتعين على المرء اختيار نموذج يقلل التكلفة الإجمالية لإنشاء النفق. 

أنفاق المترو:

تعتمد أبعاد أنفاق المترو أيضًا على نوع القطارات وسرعتها.

امتدادات الأنفاق:

الحد الأدنى لنصف قطر انحناء مترو الأنفاق هو أيضًا السرعة القصوى المتوقعة للقطارات. على سبيل المثال ، يبلغ الحد الأدنى لنصف قطر انحناء نيويورك للمترو في الولايات المتحدة 107 أمتار ، بينما يبعد حوالي 1100 متر في مدينة سان فرانسيسكو.

تراجع الأنفاق:

الحد الأدنى المسموح به من التدرج في أنفاق المترو على طول المسار 3٪ وفي المحطات هو 1٪ و 0.5٪ على الأقل.

لسانيات منطقة النفق:

قد يحتوي موقع النفق على صخور أو نيران صخرية أو رسوبية أو متحولة. كل من هذه الصخور لها ظروف مختلفة من حيث الحفر وصيانة النفق.

أ) الصخور البركانية لديها قوة ضغط عالية وحفر صعب أيضًا ، ولكن نظرًا لمقاومتها الجيدة ، فهي “مكتفية ذاتيا” في كثير من الحالات دون الحاجة إلى تثبيت نظام صيانة.

ب) الصخور الرسوبية أضعف بشكل عام من الصخور البركانية ، وبالتالي ، يمكن استخدام آلات حفر الأنفاق لحفر نفق في العديد من هذه الصخور. في الوقت نفسه ، في كثير من الحالات ، تتطلب الأنفاق التي يتم حفرها في هذه الصخور صيانة.

(ج) من بين الخصائص المهمة للصخور المتحولة ، يوجد تقليص فيها ، والذي يعتبر أضعف هذه الصخور. بالطبع ، بعض الصخور المتحولة غير موجودة في هذا.في حالة جميع الصخور ، تعد قضية التجوية واحدة من القضايا الهامة المتعلقة بالأنفاق ، لأنها تقلل بشدة من مقاومة الصخور وقد يكون لها تأثير كبير على الصخور.عوامل مثل الظروف الجوية والتضاريس في المنطقة وعوامل التآكل ، وبطبيعة الحال ، فإن نوع الصخور تؤثر على عمق التجوية الصخور.

تجهيز الورش:

قبل تشغيل حفر الأنفاق ، يجب توفير ترتيبات العمل. يشار عادة إلى توفير الحكم باسم معدات الورش.

بناء طريق الوصول:

في بعض الحالات ، تم بالفعل إنشاء طريق الوصول إلى موقع النفق أو البئر الذي حفره النفق ، على سبيل المثال ، في حالة العديد من مسارات النفق.

بناء محطات رسم الخرائط:

من أجل التحكم في مسار النفق ، يجب إنشاء محطتي رسم على الأقل في مقدمة النفق ، ينبغي توفيرهما بواسطة المحطتين على طول محور النفق.

بناء حفرة النفق:

بناء المقصورة ضروري للسيطرة على حركة الناس والمعدات في النفق ، ليس فقط من حيث القضايا المادية ، ولكن أيضا في الاعتبار الرئيسي لقضايا السلامة.

تشييد المنشآت الصناعية المطلوبة:

أهم المنشآت الصناعية اللازمة للنفق هي:

أ) الضاغط

ب) محطة توليد الكهرباء

ج) ضوء المنزل

د) خزان المياه

أ) الضاغط المنزلي: تعتمد أبعاد ومواصفات الضاغط المنزلي على عدد الضواغط اللازمة. عادةً ما يكون الضاغط المتنقل كافيًا في بداية التشغيل ومع زيادة طول النفق ، قد تكون هناك حاجة إلى المزيد من الضواغط.

ب) محطة توليد الكهرباء: لتوفير المعادن وغيرها ، فإن وجود مولد للطاقة أمر ضروري. من الواضح أن أبعاد ومواصفات محطة الطاقة هذه مطلوبة بواسطة وظيفة مولد الطاقة.

ج) الإضاءة المنزلية: لكل موظف يعمل داخل النفق ، يلزم وجود إضاءة فردية يمكن أن تعمل فقط لمدة 4 ساعات ويجب إعادة شحنها لبقية اليوم.

د) خزان المياه: لأغراض صناعية وصحية ، يكون خزان المياه في موقع منشأة النفق ضروريًا ، ويعتمد حجم الخزان على كمية المياه المستهلكة ، ويمكن استخدام المياه المتوفرة بالقرب من مصب النفق أو الماء كلما كان ذلك ممكنًا. يحملها ناقلة.

بناء مرافق مكتبية ورفاهية:

وتشمل المرافق مكتب وغرفة طعام وتخزين ومنطقة نوم وحمام وغرفة للإسعافات الأولية.

قبل حفر النفق ، يجب تعيين المنطقة الأمامية للنفق لتحديد الموقع الدقيق للحفرة ومسارها وكذلك موقع المنشأة. يتم رسم الخرائط الأولية بناءً على المحطات والخرائط المتاحة. بالطبع ، سيتم بناء محطات رسم الخرائط الجديدة إذا لزم الأمر.

بعد بدء عملية الحفر ، يتم مراقبة تقدم النفق وكيفية تثبيت نظام الصيانة.

التحكم في الطريق:

واحدة من النقاط المهمة في التحكم في مسار النفق هو الفرق بين محور المحور والسكك الحديدية في حالة أنفاق المترو. على الرغم من أن المحورين يتداخلان في العديد من الحالات في الأجزاء المستقيمة من النفق ، ولكن نظرًا للمساحة الحرة المطلوبة على جانبي الخط ، فإنها تتقاطع في الأجزاء المنحنية. في مثل هذه الحالات ، ينبغي النظر في محور النفق للتحكم في مسار النفق.

صيانة أجزاء نظام التحكم:

تُستخدم القطع المعدنية أو الخرسانية الجاهزة التي تغطي بيئة النفق بأكملها لعقد النفق. في المقاطع المستقيمة من النفق ، تُستخدم الحلقات بشكل مباشر وآمن ، ولكن في الحالات التي ينحني فيها مسار النفق على طول المحور الأفقي أو العمودي ، تُستخدم الحلقات لتغيير اتجاه النفق.

يميل مقاول النفق عادةً إلى معرفة عدد الحلقات القياسية والاستبدال المطلوبة في جميع أنحاء النفق قبل بدء العمل. لهذا الغرض ، يمكن الحصول على فكرة عامة عن طريق تحديد مسار النفق وتحديد الأجزاء التي يجب استخدامها للأجزاء القياسية وقطع الغيار.

تبرير على طول محور النفق

حالة حفر النفق من خلال فتحتين:

في الحالات التي يتم فيها حفر النفق من خلال فتحة واحدة أو فتحتين ، توجد محطتان لرسم الخرائط في كل فتحة ، كلاهما على طول محور النفق. لأنها يمكن أن تتحرك محور العمل في النفق.

حالة حفر نفق عبر بئر:

في بعض الحالات ، من خلال حفر بئر في منتصف محور النفق والوصول إلى محور النفق ، يبدأون في الحفر في اتجاهين متعاكسين. في مثل هذه الحالات ، سيتم نقل صنعة اليود المحددة في الخريطة وعلى مستوى الأرض إلى واجهة النفق. هناك عدة طرق للقيام بذلك ، وأكثرها شيوعًا هو استخدام ثلاث وظائف.

بناء محطات رسم خرائط الأنفاق:

لحصد النفق والتحكم فيه ، يجب أولاً إنشاء بعض محطات رسم الخرائط على طول محور النفق. بعد بناء هذه المحطات ، فإنها عادة ما تحدد إحداثياتها في ثلاث طرق

يتم اختيار محطات رسم الخرائط على فترات زمنية مناسبة على طول النفق. بالإضافة إلى هذه النقاط العادية ، يتم توفير محطات إضافية أينما كان هناك تغيير على طول منحدر النفق أو المنحدر.

حدد المحطة في قسم النفق المباشر. ذلك يعتمد على قوة عرض الكاميرا. من الواضح أنه ينبغي اختيار المحطات بطريقة تجعل كل محطة لها وجهة نظرها الخاصة للمحطات قبل وبعد.

لبناء المحطة على سقف النفق ، بعد تحديد البقعة على السقف ووضع علامات عليها مؤقتًا بالألوان ، قم بحفر حفرة صغيرة بعمق حوالي 2 سم في السقف وقم بتثبيت مسمار خشبي عليها ووضع مسمار خشبي عليها. الأظافر المعدنية عض. جميع المسامير مصنوعة بحيث يمكن تعليقها من سقف النفق ويكون الخرطوم دائمًا في وضع معين.