از : مهندس فرشید مؤمنی فراهانی ( کارشناس شرکت ملی نفت ایران )
مرجع : PERMA-PIPE, INC. BINDER
امروزه لوله های مدفون در زیر خیابان‌های شهرها به معضلی تبدیل شده و مشکلات فراوانی را برای شهروندان به وجود می آورند. دسترسی به این لوله ها و پیدا کردن عیوب و اشکالات آن‌ها (مثلاً یافتن محل‌های دقیق خوردگی یا ترکیدگی کار آسانی نیست. برای مثال تهران را در نظر بگیرید. یک روز شرکت گاز برای تعمیرات با مته های بادی شروع به حفاری می‌کند و هنوز این کانال‌ها را پر نکرده، کمی آن‌طرف تر سازمان آب کانال دیگری حفر می کند. روز بعد مخابرات و روزی دیگر هم اداره آب و فاضلاب و ….. )
از طرفی قرار داشتن مستقیم لوله ها در معرض خاک و آب، شرایط خوردگی و از بین رفتنشان را فراهم می‌کند که جهت مقابله با این امر، هر سازمانی باید برای لوله ها و تأسیسات مدفون خود اقدام به طراحی و اجراء سیستم‌های حفاظت کاتدی نماید.
یا به عنوان مثالی دیگر می توان به زیان‌هایی که هم اکنون به تأسیسات تلفن، برق و آب آشامیدنی در بندر بوشهر به علت بالا آمدن سطح آب زیرزمینی وارد می آید؛ اشاره کرد. تمام این عوامل و مسائل دست به دست هم داده و باعث می‌شوند که زیبایی شهر و خیابان‌ها از بین برود و ضمن بروز مشکلات ترافیکی و عبور و مرور، سازمان‌ها مجبور به اختصاص دادن زمان نیروی انسانی و هزینه قابل توجهی جهت تعمیر و نگهداری این شبکه های نامنظم پیچیده و تودرتوی لوله های مدفون شوند.
چرا باید در حالی که از ۲۱۱ سال پیش شهر پاریس، ۱۵۲ سال پیش شهر لندن و ۱۳۴ سال پیش شهر فرانکفورت دارای شبکه های جمع آوری فاضلاب شهری (اگو) شده اند هنوز تهران، پایتخت این کشور متمدن از روش سنتی چاه‌های جذبی فاضلاب استفاده کند و هر از چند گاهی شاهد مرگ شهروندان عزیزمان به خاطر فرو ریختن چاه‌ها باشیم. تراکم منازل و حفر یکی دو چاه در هر ساختمان و کندن انباره در ته چاه‌ها و وصل شدن این انباره ها به یکدیگر بر اثر ریزش دیوار حد فاصل انباره منازل مختلف باعث شده است که در سطوح زیرین ساختمان‌ها رودخانه‌های زیرزمینی ایجاد شود. به طوری که در اواخر دهه ۱۳۵۰ معلوم شد از زیر میدان امام خمینی و زیر مدرسه دارالفنون یک کانال زیرزمینی عبور می‌کند و فاضلاب‌های شهر تهران با شستن لایه های زیرین خاک، راه عبور خود را پیدا کرده اند.
در بعضی از ساختمان‌های مرتفع جدید که ساخته می‌شوند؛ چون نیاز به انباره بزرگی برای جمع آوری فاضلاب دارند؛ پس از ۱۰ تا ۱۵ متر میله کندن اقدام به حفر انباره در ته چاه می‌کنند و این انباره به چاه منازل دیگر راه پیدا می‌کند و جای هیچ شک و تردید وجود ندارد که در عمق ۱۰ تا ۱۵ متری زمین زیر پای ما، در بیشتر مناطق تهران یک حفره عظیم وجود دارد که هر آن ممکن است فروکش کند و حادثه مهلکی ایجاد نماید.
پس بر عهده تمام مهندسین، متخصصین و سازمان‌های مربوطه است که با روی آوری به اصول نوین شهرسازی، تحولاتی اساسی را در تهران و دیگر شهرها به‌ویژه شهرها و شهرک‌های در حال ساخت و توسعه به وجود آورند.
در این مقاله خوانندگان با یکی از روش‌های نوین طراحی و اجرای خطوط لوله مدفون شهری و مزایای فراوان آن آشنا خواهند شد. در این روش کلیه خطوط لوله و کابل‌های مدفون شهری با نظمی خاص از درون یک تونل که خود در واقع لوله ای بسیار قطور است عبور داده می شوند. بازرسان مهندسین و کارگران بدون هیچ نیازی به حفاری و بر هم زدن نظم شهر به راحتی قادر خواهند بود، در طول راهروی میانی این تونل حرکت کرده و لوله ها را از نزدیک مورد بازرسی، تعمیر و حتی تغییرات احتمالی و ضروری قرار دهند.
این تونل‌های پیش ساخته از ورقه های فولادی موج‌دار که به روش غوطه وری گرم، گالوانیزه شده اند (شکل ۱) ساخته می‌شوند.
شکل 1 : تونل لوله های زیرزمینی که از ورقه های فولادی موج‌دار ساخته می‌شوند. رینگ‌های تقویت کننده و تکیه گاه‌های لوله ها نشان داده شده اند.
پس از ساخت تونل‌ها، برای محافظت هر چه بیشتر سطح خارجی، آن‌ها را با آسفالت و قیر پوشش می‌دهند. تمام تغییر مسیرها و تغییر سایز انشعابات باید از قبل طراحی و مشخص شده و در کارخانه، تدابیر لازم برای موارد مذکور صورت پذیرد. این امکان وجود دارد که تمام لوله ها، کانال‌ها و کابل‌های داخل تونل از قبل محاسبه شوند و با تمام متعلقات مورد نیازشان از قبیل عایقکاری شیرآلات اتصالات و …. در داخل تونل و در کارخانه به صورت پیش ساخته نصب شوند. در حال حاضر شرکت PERMA-PIPE این تونل‌ها را با قطرهای ۶۰ تا ۹۶ اینچ تولید و عرضه می‌کند.
با سیم کشی داخلی می توان در سراسر سقف این تونل‌ها، لامپ‌هایی برای روشنایی و پریزهایی نیز در فواصل معین جهت انجام تعمیرات و جوشکاری در نظر گرفت. همچنین می توان برای برقراری ارتباط در فواصل معین در تونل مرکز تلفن ایجاد کرد.
چون مقطع تونل دایره ای شکل است برای آنکه افراد بتوانند به راحتی در آن رفت و آمد کنند یا تعمیرات لازم را انجام دهند. کف تونل مطابق شکل ۲ با ورقه یا شبکه های مسطح فلزی پوشانده می شوند.
شکل 2 : بخشی از یک تونل لوله های زیرزمینی با تمام امکانات، لوله‌ها و تاسیسات داخلی
برای افزایش مقاومت مکانیکی تونل در برابر بارهای وارده از خارج و محیط اطراف و همچنین به منظور ایجاد بستر و تکیه گاه‌های مناسب جهت لوله ها، تقریباً در هر ۱۰ فوت از طول کانال رینگ‌های فولادی که دو طرف آن‌ها شبکه بندی شده و وسط آن‌ها جهت ایجاد یک گذرگاه خالی می‌باشد شکل (۱) در نظر گرفته می شوند. شبکه بندی‌های افقی را می توان توسط میله ها و اتصالات غیر دائمی نظیر پیچ و مهره ساخت تا بتوان در صورت نیاز تغییراتی را انجام داد. همچنین بر روی میله های زیر هر لوله و در هر ۱۰ فوت از تکیه گاه‌های غلطکی استفاده می شود (شکل ۲)
شاید برخی معتقد باشند که می توان این تونل‌ها را از بتن نیز ساخت اما باید به خاطر داشته باشید که هزینه ساخت این تونل‌ها با بتن بسیار بالا خواهد بود و از طرفی تونل‌های بتنی هنگام نصب و کارگذاری یا در اثر نشست زمین، مستعد نشت و ترک خوردن می‌باشند. موارد زیر را می‌توان از داخل این تونل‌ها عبور دارد :
- لوله های سیستم حرارتی
- لوله های سیستم برودتی
- لوله های فاضلاب
- کانال‌های تهویه مطبوع
- تسمه نقاله
- لوله های آب
- لوله های آب آتش نشانی
- . لوله های هوای فشرده
- کابل‌های برق
- لوله های پروسس
- لوله های نفت، گاز و گازوئیل
- کابل‌های مخابراتی
این تونل‌ها در قطعات ۲۱ فوتی ساخته شده و توسط تریلر به محل کارگاه حمل می شوند. بر روی هر قطعه ۲۱ فوتی، ۲ حلقه حمل با جرثقیل در نظر گرفته می شود تا به راحتی بتوان آن‌ها را حمل و به درون کانال‌ها انتقال داد.
هر قطعه باید با نهایت دقت از روی تریلرها برداشته شود و در کانال قرار گیرد. اگر پس از پیاده کردن قطعات تونل از روی تریلرها قرار نباشد که بلافاصله در کانال قرار گرفته و نصب شوند؛ باید آن‌ها را در محلی به طور موقت انبار نمود که برای این کار نباید آن‌ها را مستقیماً روی زمین قرار دهیم. همچنین باید دهانه ها را توسط در پوش‌های مخصوص بپوشانیم تا از ورود گرد و غبار و خاک به داخل تونل و لوله های از پیش نصب شده جلوگیری شود.
در مناطقی که سطح آب زیرزمینی بالا است و یا شرایط خاک ایجاب می‌کند، باید موانع ضد شناوری ۶ طراحی و اجراء شوند.
نحوه اتصال تونل‌ها در محل کانال توسط رابط‌های فلزی موج‌دار به یکدیگر متصل می شوند. رابط‌های فلزی معمولاً شامل دو نیمه بالایی و پایینی می‌باشند. از آن‌جا که هم تونل‌ها و هم رابط‌ها از ورق‌های موج‌دار ساخته شده اند؛ برآمدگی‌ها و تورفتگی‌های آن‌ها در هم فرورفته و قفل می‌شوند که این مسئله به استحکام اتصال کمک شایانی می‌کند.
ابتدا دو قطعه از تونل با رعایت فواصل استاندارد از طرفین بر روی نیمه پایینی قطعه قرار می‌گیرند و پس از تنظیم و هم‌ترازی نیمه بالایی قطعه رابط بر روی تونل‌ها قرار می‌گیرد. بین دو نیمه رابط و قسمت‌های انتهایی تونل از یک ماده آب بندی ضد آب استفاده می شود.
سپس توسط پیچ و مهره و میله های مهارکننده که دور تا دور تونل به محکمی بسته می شوند اتصال برقرار میشود. شکل ۳ جزئیات کامل یک اتصال را نشان می‌دهد.
شکل 3 : جزئیات کامل اتصال دو قطعه از تونل لوله های زیرزمینی
