Këtu në Shtetet e Bashkuara ne i referoheshim tunelimit me shpim dhe shpërthim si tunel "konvencional", i cili mendoj se lë tunelimin me TBM ose mjete të tjera të mekanizuara të referohen si "jokonvencionale".Megjithatë, me evolucionin e teknologjisë TBM, bëhet gjithnjë e më e rrallë të bësh tunele me shpim dhe shpërthim dhe si e tillë mund të dëshirojmë të mendojmë për ta kthyer shprehjen dhe të fillojmë t'i referohemi tunelit me shpim dhe shpërthim si "jokonvencionale". ” tunelimi.
Tunelizim me shpim dhe shpërthim është ende metoda më e zakonshme në Industrinë e Minierave Nëntokësore ndërsa tunelizimi për projektet e infrastrukturës po bëhet gjithnjë e më shumë tunelizimi i mekanizuar me TBM ose metoda të tjera.Megjithatë, në tunele të shkurtra, për seksione të mëdha tërthore, ndërtimi i shpellave, kryqëzimet, kalimet kryq, boshtet, shtyllat, etj., Drill and Blast është shpesh metoda e vetme e mundshme.Nga Drill and Blast ne gjithashtu kemi mundësinë të jemi më fleksibël për t'u përshtatur me profile të ndryshme në krahasim me një tunel TBM që gjithmonë jep një seksion kryq rrethor veçanërisht për tunelet e autostradave që rezulton me shumë mbigërmime në lidhje me seksionin aktual të nevojshëm.
Në vendet nordike ku formimi gjeologjik i ndërtimeve nëntokësore është shpesh në granit të fortë të fortë dhe Gneiss që i jep vetes minierave Drill and Blast në mënyrë shumë efikase dhe ekonomike.Për shembull, sistemi i metrosë së Stokholmit zakonisht përbëhet nga një sipërfaqe shkëmbore e ekspozuar e ndërtuar duke përdorur Drill and Blast dhe e spërkatur me shotcret si shtresë e fundit pa asnjë rreshtim të hedhur në vend.
Aktualisht projekti i AECOM, Bypass-i i Stokholmit, i cili përbëhet nga 21 km (13 milje) autostradë, nga të cilat 18 km (11 milje) është nën tokë nën arkipelagun perëndimor të Stokholmit, është në ndërtim e sipër, shih Fig. 1. Këto tunele me seksione tërthore të ndryshueshme, për të akomoduar tre korsi në çdo drejtim dhe po ndërtohen rampat e ndezjes dhe të daljes që lidhen me sipërfaqen duke përdorur teknikën Drill and Blast.Ky lloj projekti është ende konkurrues si Drill and Blast për shkak të gjeologjisë së mirë dhe nevojës për seksion kryq të ndryshueshëm për të akomoduar kërkesat e hapësirës.Për këtë projekt janë zhvilluar disa rampa hyrëse për të ndarë tunelet e gjata kryesore në tituj të shumtë, gjë që do të shkurtojë kohën e përgjithshme për gërmimin e tunelit.Mbështetja fillestare e tunelit përbëhet nga bulonat e gurit dhe 4” rrota dhe shtresa e fundit përbëhet nga një membranë hidroizoluese dhe 4 inç i rrezatimit të varur nga bulona të vendosura rreth 4 me 4 këmbë, të instaluara 1 këmbë nga sipërfaqja e shkëmbit të veshur me hekur, vepron si ujë dhe ngricë. izolim.
Norvegjia është edhe më ekstreme kur bëhet fjalë për tunelizimin nga Drill and Blast dhe me kalimin e viteve ka përmirësuar metodat për Drill and Blast në përsosmëri.Me topografinë shumë malore në Norvegji dhe fjordet shumë të gjata që prehen në tokë, nevoja për tunele nën fjorde për autostradën dhe hekurudhën është e një rëndësie të madhe dhe mund të zvogëlojë ndjeshëm kohën e udhëtimit.Norvegjia ka më shumë se 1000 tunele rrugore, që është më i madhi në botë.Për më tepër, Norvegjia është gjithashtu shtëpia e hidrocentraleve të panumërta me tunele dhe boshte të mbyllura të cilat janë ndërtuar nga Drill and Blast.Gjatë periudhës 2015-2018, vetëm në Norvegji, ka pasur rreth 5.5 milion CY gërmime shkëmbore nëntokësore nga Drill and Blast.Vendet nordike perfeksionuan teknikën e Drill and Blast dhe eksploruan teknologjitë dhe teknologjitë e saj moderne në të gjithë botën.Gjithashtu, në Evropën Qendrore, veçanërisht në vendet alpine, Drill and Blast është ende një metodë konkurruese në tunele, pavarësisht gjatësisë së madhe të tuneleve.Dallimi kryesor me tunelet nordike është se shumica e tuneleve Alpine kanë një rreshtim përfundimtar prej betoni të Cast-In-Place.
Në verilindje të SHBA-së dhe në rajonet e Maleve Shkëmbore ka kushte të ngjashme si në Nordikët me shkëmb të fortë kompetent që lejojnë përdorimin ekonomik të Drill dhe Blast.Disa shembuj përfshijnë metronë e qytetit të Nju Jorkut, tunelin Eisenhower në Kolorado dhe tunelin Mt McDonald në Rockies Kanadeze
Projektet e fundit të transportit në Nju Jork, të tilla si projekti i "Second Avenue Subway" i përfunduar së fundmi ose projekti i "East Side Access" ka pasur një kombinim të tuneleve drejtuese të minuara nga TBM me Shpella të Stacionit dhe hapësira të tjera ndihmëse të kryera nga Drill and Blast.
Përdorimi i "jumbove të stërvitjes" ka evoluar me kalimin e viteve nga stërvitjet primitive me dorë ose "jumbos me një boom" në "Jumbo" vetë-shpuese të kompjuterizuara me shumë boom, ku modelet e stërvitjes futen në kompjuterin në bord duke lejuar shpime të shpejta dhe me saktësi të lartë në një para. -vendos modelin e shpimit të llogaritur me saktësi.(shih Fig. 2)
Jumbo-të e avancuara të shpimit vijnë si plotësisht të automatizuara ose gjysmë të automatizuara;në të parën, pas përfundimit të vrimës stërvitja rikthehet dhe lëviz automatikisht në pozicionin tjetër të vrimës dhe fillon shpimin pa nevojën e pozicionimit nga operatori;për bumet gjysmë automatike operatori e lëviz shpimin nga vrima në vrimë.Kjo i lejon një operatori të trajtojë në mënyrë efektive gërvishtjet e stërvitjes me deri në tre bume me përdorimin e kompjuterit në bord.(shih Fig. 3)
Me zhvillimin e Stërvitjeve Shkëmbi nga 18, 22, 30 dhe deri në 40 kW me fuqi goditëse dhe stërvitje me frekuencë të lartë me ushqyes që mbajnë shufra lëvizëse deri në 20' dhe përdorimin e Sistemit të automatizuar të Shtimit të Shufrave (RAS), avancimi dhe shpejtësia shpimi është përmirësuar shumë me shpejtësitë aktuale të avancimit deri në 18' për raund dhe fundosjen e vrimës midis 8 – 12 ft/min në varësi të llojit të shkëmbit dhe shpimit të përdorur.Një stërvitje jumbo e automatizuar me 3 bom mund të shpojë 800 – 1200 ft/orë me shufra drifter 20 ft.Përdorimi i shufrave drifter 20 FT kërkon një madhësi minimale të caktuar të tunelit (rreth 25 FT) për të lejuar që bulonat e shkëmbinjve të shpohen pingul me boshtin e tunelit duke përdorur të njëjtat pajisje.
Një zhvillim i kohëve të fundit është përdorimi i jumbove me shumë funksione të varura nga kurora e tunelit që lejojnë funksione të shumta të zhvillohen njëkohësisht, si shpimi dhe gërvishtja.Jumbo mund të përdoret gjithashtu për të instaluar trarët e grilës dhe për hedhjen e betonit.Kjo qasje mbivendos operacionet e njëpasnjëshme në tunel, duke rezultuar në kursim të kohës në plan.Shih Fig 4.
Përdorimi i emulsionit me shumicë për të ngarkuar vrimat nga një kamion i veçantë karikues, kur jumbo-ja e stërvitjes është duke u përdorur për tituj të shumtë, ose si një veçori e integruar për jumbo-në e stërvitjes kur një kokë e vetme po gërmohet, po bëhet më e zakonshme përveç nëse ka kufizime lokale për këtë aplikacion.Kjo metodë përdoret zakonisht në zona të ndryshme në mbarë botën, me dy ose tre vrima mund të ngarkohen në të njëjtën kohë;përqendrimi i emulsionit mund të rregullohet në varësi të vrimave që ngarkohen.Vrimat e prera dhe vrimat e poshtme zakonisht ngarkohen me përqendrim 100%, ndërsa vrimat e konturit ngarkohen me një përqendrim shumë më të lehtë prej rreth 25% përqendrimi.(shih Fig 5)
Përdorimi i emulsionit me shumicë ka nevojë për një përforcues në formën e një shkopi eksplozivi të ambalazhuar (primer) i cili së bashku me detonatorin futet në fund të vrimave dhe nevojitet për të ndezur emulsionin pjesa më e madhe që pompohet në vrimë.Përdorimi i emulsionit me shumicë redukton kohën e përgjithshme të karikimit sesa fishekët tradicionalë, ku mund të karikohen 80 – 100 vrima/orë nga një kamion karikues i pajisur me dy pompa karikimi dhe kosha për një ose dy persona për të arritur seksionin e plotë.Shih Fig.6
Përdorimi i ngarkuesit me rrota dhe kamionëve është ende mënyra më e zakonshme për të bërë gërvishtjen në kombinim me Drill and Blast për tunelet që kanë akses shtesë në sipërfaqe.Në rastin e aksesit nëpërmjet boshteve, plehrat do të barten kryesisht me ngarkues me rrota në bosht ku do të ngrihet në sipërfaqe për transport të mëtejshëm në zonën e depozitimit përfundimtar.
Megjithatë, përdorimi i një dërrmuesi në faqen e tunelit për të prishur pjesët më të mëdha të shkëmbinjve për të lejuar transferimin e tyre me një rrip transportieri për të nxjerrë baltën në sipërfaqe është një tjetër risi që u zhvillua në Evropën Qendrore shpesh për tunele të gjata nëpër Alpe.Kjo metodë zvogëlon në masë të madhe kohën për gërvishtje, veçanërisht për tunele të gjata dhe eliminon kamionët në tunel, gjë që përmirëson mjedisin e punës dhe zvogëlon kapacitetin e nevojshëm të ventilimit.Ajo gjithashtu çliron përmbysjen e tunelit për punimet e betonit.Ai ka një avantazh shtesë nëse shkëmbi është i një cilësie të tillë që mund të përdoret për prodhimin e agregatit.Në këtë rast, shkëmbi i grimcuar mund të përpunohet minimalisht për përdorime të tjera të dobishme si agregatet e betonit, çakëll hekurudhor ose trotuar.Për të reduktuar kohën nga shpërthimi deri në aplikimin e Shotcrete, në rastet kur koha e qëndrimit në këmbë mund të jetë problematike, shtresa fillestare e hedhjes së hekurit mund të aplikohet në çati përpara se të kryhet pjellja.
Kur gërmojmë seksione të mëdha tërthore në kombinim me kushtet e këqija të shkëmbinjve, metoda Drill and Blast na jep mundësinë për të ndarë faqen në shumë tituj dhe aplikimin e metodës Sequential Excavation Method (SEM) për gërmimin.Një drejtim pilot qendror i ndjekur nga zhvendosje anësore të lëkundura shpesh përdoret në SEM në tunel, siç mund të shihet në Fig 7 për gërmimin me drejtimin e sipërm të Stacionit të Rrugës 86 në projektin e metrosë së dytë të Avenue në Nju Jork.Kreu i sipërm u gërmua në tre rrëshqitje, dhe më pas u pasua nga dy gërmime stolash për të përfunduar seksionin kryq të shpellës 60' të gjerë dhe 50' të lartë.
Për të minimizuar hyrjen e ujit në tunel gjatë gërmimit, shpesh përdoret fuga para gërmimit.Fuga para gërmimit të shkëmbit është e detyrueshme në Skandinavi për të adresuar kërkesat mjedisore në lidhje me rrjedhjen e ujit në tunel në mënyrë që të minimizohet ndikimi i ndërtimit në regjimin e ujit në ose afër sipërfaqes.Fuga para gërmimit mund të bëhet për të gjithë tunelin ose për zona të caktuara ku gjendja e shkëmbinjve dhe regjimi i ujërave nëntokësore kërkojnë fuga për të reduktuar depërtimin e ujit në një sasi të menaxhueshme si p.sh. në zonat e prishjes ose prerjes.Në fuga selektive para gërmimit, shpohen 4-6 vrima sondë dhe në varësi të ujit të matur nga vrimat e sondës në lidhje me këmbëzën e vendosur të fugave, fuga do të zbatohet duke përdorur fino çimento ose kimike.
Normalisht, një ventilator për fuga para gërmimit përbëhet nga 15 deri në 40 vrima (70-80 ft të gjata) të shpuara përpara faqes dhe të lyera përpara gërmimit.Numri i vrimave varet nga madhësia e tunelit dhe sasia e parashikuar e ujit.Më pas, gërmimi bëhet duke lënë një zonë sigurie prej 15-20 ft përtej raundit të fundit kur të bëhet sonda e radhës dhe fuga para gërmimit.Përdorimi i sistemit të automatizuar të shtimit të shufrave (RAS), i përmendur më sipër, e bën të thjeshtë dhe të shpejtë shpimin e sondës dhe vrimave të finove me një kapacitet prej 300 deri në 400 ft/orë.Kërkesa për fuga para gërmimit është më e realizueshme dhe e besueshme kur përdoret metoda Drill and Blast krahasuar me përdorimin e një TBM
Siguria në tunelet e shpimit dhe shpërthimit ka qenë gjithmonë një shqetësim madhor që kërkon masa të veçanta sigurie.Përveç çështjeve tradicionale të sigurisë në tunel, ndërtimi nga Drill and Blast, rreziqet në fytyrë duke përfshirë shpimin, karikimin, shkallëzimin, gërvishtjen, etj. shtojnë rreziqe shtesë të sigurisë që duhen trajtuar dhe planifikuar.Me avancimin e teknologjive në teknikat Drill and Blast dhe aplikimin e qasjes për zbutjen e rrezikut në aspektet e sigurisë, siguria në tunel është përmirësuar ndjeshëm vitet e fundit.Për shembull, me përdorimin e shpimit të automatizuar "jumbo" me modelin e stërvitjes të ngarkuar në kompjuterin në bord, nuk ka nevojë që dikush të jetë përpara kabinës së stërvitjes, duke reduktuar kështu ekspozimin e mundshëm të punëtorëve ndaj rreziqeve të mundshme dhe duke rritur kështu. sigurinë e tyre.
Tipari më i mirë i lidhur me sigurinë është ndoshta sistemi i automatizuar i shtimit të shufrave (RAS).Me këtë sistem, përdoret kryesisht për shpimin e vrimave të gjata në lidhje me fuga para gërmimit dhe shpimin e vrimave të sondës;shpimi zgjatues mund të bëhet plotësisht i automatizuar nga kabina e operatorit dhe si i tillë eliminon rrezikun e lëndimeve (veçanërisht lëndimet e duarve);përndryshe shtimi i shufrës bëhej me dorë me punëtorët të ekspozuar ndaj lëndimeve gjatë shtimit të shufrave me dorë.Vlen të theksohet se Shoqëria Norvegjeze e Tunelit (NNF) botoi në vitin 2018 botimin e saj nr. 27 të titulluar "Siguria në Shpërthimin dhe Shpërthimin Norvegjez të Tunnelimit".Publikimi trajton në mënyrë sistematike masat që lidhen me menaxhimin e shëndetit, sigurisë dhe mjedisit gjatë tunelimit duke përdorur metodat Drill and Blast dhe ofron praktikat më të mira për punëdhënësit, punonjësit dhe punëtorët e ndërtimit të tunelit.Publikimi pasqyron gjendjen e artit në sigurinë e ndërtimit të Drill and Blast dhe mund të shkarkohet falas nga faqja e internetit e Shoqërisë Norvegjeze të Tunelit: http://tunnel.no/publikasjoner/engelske-publikasjoner/
Drill and Blast i përdorur në konceptin e duhur, edhe për tunele të gjata, me mundësinë e ndarjes së gjatësisë në tituj të shumtë, mund të jetë ende një alternativë e zbatueshme.Përparime të rëndësishme janë bërë kohët e fundit në pajisje dhe materiale që rezultojnë në siguri të shtuar dhe efikasitet të shtuar.Megjithëse gërmimi i mekanizuar duke përdorur TBM është shpesh më i favorshëm për tunele të gjata me një seksion kryq konstant, megjithatë në rast se ka një avari në TBM që rezulton në ndalesë të gjatë, i gjithë tuneli ndalon, ndërsa në operacionin Drill and Blast me shumë tituj ndërtimi mund të jetë ende duke përparuar edhe nëse një nga drejtimet ka probleme teknike.
Lars Jennemyr është një inxhinier ekspert i ndërtimit të tunelit në zyrën e AECOM New York.Ai ka një përvojë të përjetshme në projekte nëntokësore dhe tunelesh nga e gjithë bota, duke përfshirë Azinë Juglindore, Amerikën e Jugut, Afrikën, Kanadanë dhe SHBA-në në projekte tranziti, ujore dhe hidrocentrale.Ai ka përvojë të gjerë në tunelimin konvencional dhe të mekanizuar.Ekspertiza e tij e veçantë përfshin ndërtimin e tunelit shkëmbor, konstruktivitetin dhe planifikimin e ndërtimit.Ndër projektet e tij janë: Second Avenue Subway, Station 86th St. në Nju Jork;Zgjerimi nr. 7 i linjës së metrosë në Nju Jork;Lidhësi Rajonal dhe Zgjerimi i Linjës Purple në Los Anxhelos;Tuneli i qytetit në Malmo, Suedi;Projekti Hidroenergjetik Kukule Ganga, Sri Lanka;Projekti Uri Hydro Power në Indi;dhe Skema Strategjike e Ujërave të Zeza të Hong Kongut.
Koha e postimit: Maj-01-2020