اكتسبت طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية، شهرة خلال عمليات حفر الأنفاق في جبال الألب النمساوية. حيث أثبتت هذه التقنية أنها مفيدة للغاية في الظروف الجيولوجية المعقدة والمتنوعة حيث يصعب التنبؤ بالكتلة الصخرية بسبب التغير السريع في الجيولوجيا.
إنّ طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية ليست مجرد طريقة بناء لأداء عمليات الأنفاق، ولكنها أيضًا نهج نحو تسلسل مبسط لأنشطة البناء الضرورية مع اعتبار الأمن والسلامة والاقتصاد العناصر المحورية. كما تعد تعددية الاستخدامات في أعمال التشغيل والبناء هي الميزة الأساسية لتقنية التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية حيث يمكن استخدامها للصخور الصلبة والصخور الناعمة وظروف الأرض الممزوجة.
قبل تطبيق طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية على أي أعمال بناء، من الأهمية بمكان فهم الظروف الجيولوجية والجيوتقنية للأرض. وبعد ذلك، تم تطوير معلمات تصميم مختلفة لعمليات النفق السلس باستخدام طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية.
تُعدّ طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية فلسفة أكثر من كونها طريقة بناء وتستند إلى مبادئ معينة مذكورة أدناه:
يمكن تقسيم مفهوم نهج التصميم المناسب لطريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية إلى مجموعتين أساسيتين. حيث تتضمن المجموعة الأولى المتطلبات الفنية لطريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية مع التطبيق في الأرضية الناعمة أو الصلبة. والمجموعة الثانية تشمل القيود الخارجية، مثل مشاكل التسوية والآثار البيئية والسلامة والتكنولوجيا الهندسية والقيود التعاقدية والمالية.
كوجهة نظر تصميم أساسية لطريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية، سيتم مناقشة العناصر الضرورية للتصميم أدناه بالتفصيل. حيث أن كل عنصر هو جزء من إجراء التصميم بأكمله. وإذا لم يتم دمج تصميم هذه العناصر مع بعضها البعض، فمن المحتمل أن يفشل التصميم الكامل لطريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية.
تشمل معايير التصميم الفني لطريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية فهم وظائف الجيولوجيا والجيوتقنية للأرض، وتصميم نظام الدعم والمراقبة. حيث تشكل هذه المعايير الهيكل الداخلي للأنفاق باستخدام طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية وتتم مناقشتها أدناه:
تصميم الدعم الأساسي (الخرسانة المرشوشة، البراغي الصخرية، إلخ) والدعم النهائي هما المكونات الرئيسية للتصميم الفني لطريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية. حيث يجب مراعاة مرونة وسماكة الدعامة الأولية مع إضافة تقوية من الألياف الفولاذية ومسامير صخرية ومقدمة في تصميم الدعامات. وبالمثل ،يجب أن يأخذ تصميم الدعامات النهائية التشوه كمعايير أولية بحيث يقل التشوه حول محيط النفق إلى الصفر.
بشكل عام، يجب مراعاة النقاط التالية لتصميم الدعم الأساسي والنهائي:
وفقًا للمبدأ الرئيسي لطريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية، فإنّ الجسم المحيط بالفتحة هو الهيكل الرئيسي الذي يحمل الحمولة. لذلك، يجب إنشاء منحنى رد فعل الدعم الأرضي المميز لتحسين قدرة تحمل الأحمال للوسيط. ولتصميم منحنى رد فعل الدعم الأرضي، فإنّ الخصائص الجيوتقنية لوسيط حمل الأحمال ضرورية.
بشكل عام، يجب مراعاة النقاط التالية لتصميم منحنى رد فعل الدعم الأرضي:
إنّ تصميم نظام المراقبة ضروري لمعرفة الأرض ودعم التشوه بعد حفر النفق. على وجه الخصوص، هناك هدفان رئيسيان لنظام المراقبة: مراقبة التصميم ومراقبة البناء. باختصار، يجب إجراء المراقبة للتأكد من سلامة التصميم والبناء. وبالتالي، يجب أن يتم تقييم البيانات وتحليلها من قِبل المتخصصين الجيولوجيين ومصممي الأنفاق ومشرفي البناء.
يمكن أن يؤدي تطبيق طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية في الأرض الناعمة للأسف إلى انهيار نفق. ونتيجة لذلك، قد يتضرر الهيكل المحيط. وقد يؤدي أيضًا إلى إحداث تأثير بيئي من خلال تطوير المجاري في المدن. لذلك، يجب تضمين قيود خارجية معينة في تصميم طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية بحيث يمكن تجنب مثل هذه المواقف. كما تشكل هذه المعايير الهيكل الخارجي للأنفاق باستخدام طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية وتتم مناقشتها أدناه.
ينبغي النظر في التحسينات التكنولوجية في أجهزة الأنفاق للاستفادة منها. حيث يجب استخدام التطورات التكنولوجية الجديدة لتعزيز إجراءات بناء الأنفاق. لذلك، يجب إجراء تباين بين الابتكارات السابقة والجديدة لاختيار الأفضل بينها.
عنوان النفق هو جزء من النفق تم حفره قبل الوجه النهائي للنفق. حيث تحدث معظم حالات الفشل أثناء حفر هذا الجزء من النفق. لذلك، لحماية أولئك الذين يعملون داخل النفق وفي الهياكل فوق النفق، يجب الحفاظ على ثبات الوجه باستخدام دعائم إضافية مثل الأعمدة الأمامية وأنابيب الصرف والمسامير الصخرية وما إلى ذلك.
يجب إدارة التسوية الناتجة عن حفر النفق عن طريق البناء المناسب لعنوان النفق ودعم الهياكل القائمة والتعويض عن الحشو لتقليل خطر الضرر الذي يلحق بهياكل مساحة السطح.
طريقة التصميم والتشغيل للأنفاق الخرسانية هو نهج يتضمن أنشطة بناء متنوعة يتم إجراؤها بتسلسل مناسب مع مراعاة المرونة والقدرة على التكيف. حيث سيتم مناقشة تسلسل هذه الأنشطة أدناه:
العربية
