از اهم مزایای شبكه های مترو در شهرهای بزرگ را می توان، عدم تداخل ترافیك آن با ترافیك محورها و خیابانها در سطح شهر، امكان انتخاب مناسب ترین و در عین حال نزدیك ترین مسیرها در اعماق زمین، سرعت بخشیدن به ایاب و ذهاب شهروندان و مسافرت های درون شهری از نقطه نظر زمانی، نداشتن هیچ گونه آلودگی در محیط زیست (چون كلیه سیستم های شبكه های مترو با انرژی برق فعا

جوشكاری ترمیت 

 

فهرست مطالب

فصل اول – آشنایی با صنعت مترو

فصل دوم – معیار های جوشكاری ترمیت در AREA  

فصل سوم – جوشكاری جرقه ای در مترو

 

  

 

فصل اول – آشنایی با صنعت مترو

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شركت راه آهن شهری تهران و حومه (مترو)

واحد آموزش و برنامه ریزی

«آشنایی با صنعت مترو»

«دوران ساخت – تجهیز و بهره برداری»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

آشنایی با صنعت مترو و چگونگی ارتباط آن با صنعت برق

در جهان صنعتی امروز كه تكنولوژی در شاخه های مختلف صنایع بطور لحظه ای دست خوش تحولات چشم گیری است، صنعت مترو و تكنولوژی ساخت و بهره برداری از آن نیز بطور روزافزون در حال تكامل و تكوین می باشد.

شاید سئوالاتی از قبیل: مترو چیست؟ لزوم وجود آن در شهرهای بزرگ و پرجمعیت در چه است؟ چگونه و با چه روشهایی ساخته می شود؟ چگونه مورد بهره برداری قرار می گیرد؟ چگونه ترافیك آن كنترل می شود؟ و غیره … ، از اساسی ترین سئوالاتی باشد كه همواره در ذهن بسیاری از افراد جامعه مطرح و بدنبال پاسخی برای آن هستند.

در این مقاله سعی شده است چگونگی مراحل ساخت و بهره برداری پروژه عظیم مترو تهران و حومه كه تماماً بدست مهندسین و متخصصین ایرانی انجام می شود، و همین طور ارتباط عینی این صنعت را با شاخه های مختلف صنعت برق در زمانهای ساخت و بهره برداری بطور خلاصه بیان داشته و نگاهی گذرا بدان داشته باشیم.

یكی از ویژگیهای مشترك شهرهای بزرگ كه با افزایش روزافزون جمعیت شدت یافته و مسائل و مشكلات فراوان اقتصادی و اجتماعی را ایجاد می نماید، پدیده آشنای ترافیك می باشد.

معمولاً در ساعاتی از روز و در محورهای اصلی و خیابانهای هسته مركزی اینگونه شهرها ازدحام و شلوغی بیش از حد باعث ایجاد ترافیكی ناسالم و یا اختلال در وضعیت ترافیك شهری می شود. این پدیده جدای از اثرات نامطلوب اقتصادی، اجتماعی و اتلاف نیروهای انسانی طبق مدارك و شواهد عینی و آمار موجود، بطرز وحشتناكی در آلودگی میحط زیست، بخاطر راه بندانهای طولانی در محورها و غیره … ، اثر داشته كه خود معضلات دیگری برای اجتماع بدنبال دارد.

شهر بزرگ تهران از مدتها قبل و به خصوص طی سالهای اخیر یكی از شهرهای پرجمعیت جهان و همین طور دارای ترافیكی نا سالم و هوایی بس آلوده بوده است، كه چنانچه این ترافیك نامطلوب و آلودگی محیطی طی یك برنامه ریزی اصولی تحت كنترل در نیآید، مسائل و مشكلات اقتصادی، اجتماعی، بهداشتی و روانی بسیار زیادی را بدنبال خواهد داشت.

برای كنترل ترافیك شهرهای بزرگ پرجمعیت چه از نظر كمی و چه از نظر كیفی و همین طور پیش گیری از اتلاف سرمایه ها و نیروهای انسانی و سالم سازی محیط زیست انسانها تا بحال راه حل های مختلفی مطرح و به اجرا در آمده كه درصد موفقیت طرح های مختلف نسبت بدانچه مورد انتظار بوده به تحقیق بستگی تام به ساختار معماری شهرها و فرهنگ جامعه هر شهر دارد.

یكی از راه حل های اساسی و بنیانی كه با توجه به مسیرهای زیرگذر (زیرزمین) تا بحال بطور جدی در شهرهای بزرگ توانسته است بسیاری از مشكلات اجتماعی معلول پدیده ترافیك را حل نماید و تا حدی قابل توجه مفید فایده باشد، طرح و ساخت شبكه های مترو در اینگونه شهرها بوده است، شهر بزرگ تهران نیز هم اكنون شدیداً مواجه با مشكلات و مسائل و معضلات بوجود آمده از یك ترافیك ناسالم می باشد، كه سالیان متمادی مورد بحث و مطالعه بوده است و در هر مرحله نظریه ساخت شبكه مترو برای این شهر یكی از اساسی ترین راه حل های ممكن شناخته شده است.

از اهم مزایای شبكه های مترو در شهرهای بزرگ را می توان، عدم تداخل ترافیك آن با ترافیك محورها و خیابانها در سطح شهر، امكان انتخاب مناسب ترین و در عین حال نزدیك ترین مسیرها در اعماق زمین، سرعت بخشیدن به ایاب و ذهاب شهروندان و مسافرت های درون شهری از نقطه نظر زمانی، نداشتن هیچ گونه آلودگی در محیط زیست (چون كلیه سیستم های شبكه های مترو با انرژی برق فعال می شوند كه طبعاً بدون دود و آلودگی می باشد) و غیره … ، را می توان نام برد.

بدین ترتیب در یك جمع بندی و ارزیابی ارزشی از جمیع نكات شبكه های مترو در شهرهای بزرگ و پرجمعیت از درجه ارزشی خاصی برخوردار می باشند.

از 25 تا 30 سال قبل بارها ایده ساخت مترو در تهران مطرح و در مواردی تصمیماتی نیز اتخاذ می شد، كه متأسفانه هیچ وقت جامه عمل بخود نگرفته بود. تا اینكه بالاخره تصمیم نهایی اتخاذ شده و انجام كار به خارجیان (فرانسویان) سپرده شد و در سال 1357 مصادف با پیروزی انقلاب اسلامی ملت ایران، آنها كه در مراحل مقدماتی كار بودند فعالیت های خویش را متوقف نموده و ایران را ترك كردند، و این پروژه عظیم دوباره متوقف گردید بالاخره در سال 1365 و در اوج مشكلات و تنش های مربوطه به جنگ تحمیلی، دولت جمهوری اسلامی ایران با عنایت به اهمیت این پروژه آنرا، احیا و تصمیم به ساخت آن گرفته و مسئولیت طرح و ساخت و راه اندازی و نهایتاً بهره برداری از این شبكه را به مهندسین و متخصصین ایرانی سپرد، كه به حق برای همیشه یك سند افتخار در تاریخ صنعت كشورمان باقی خواهد ماند، و از طرفی انتقال تجارب و تكنولوژی اجرایی این صنعت به نسل آینده كشور از دست آوردهای فوق العاده ارزشمند این پروژه بدست ایرانی و برای ایرانی خواهد بود.

شبكه ی مترو تهران كه دارای كیلومترها خطوط زیرگذر (زیرزمین) و روگذر (در سطح زمین) می باشد، ترافیك مناطق مختلف این شهر بزرگ، از شمال تا جنوب و از شرق تا غرب و حتی حومه شهر تهران را زیر پوشش قرار می دهد.

با توجه به مسیرهای مختلف شبكه مترو در شهر تهران و ویژگیهای مسیری و غیره … و یا به ضرورت های مختلف صنعتی، اقتصادی و ترافیكی در ساخت آن از سه روش استفاده شده است.

وابستگی محض صنعت مترو و شبكه های آن چه در زمان ساخت (دوران ساخت) و چه در زمان بهره برداری (دوران بهره برداری) به صنعت برق و كلیه گرایشات آن اجتناب ناپذیر بوده و ساخت و بهره برداری از شبكه های مترو بدون حضور صنعت برق امكانپذیر و حتی قابل تصور نیست.

I – دوران ساخت شبكه مترو تهران و حومه

چنانچه بیان شد در این مرحله برای ساخت متروی تهران و حومه بنا به ضرورت ها و ویژگیهای طرح، در نقاط مختلف شهر و با توجه به وضعیت ترافیك و تردد در مسیرهای مختلف از سه روش استفاده شده است كه هم اكنون نیز كار بدون وقفه ادامه دارد. این سه روش عبارتند از:

الف:‌ روش حفاری و ساخت ترانشه بسته (روش ایرانی)

ب: روش حفاری و ساخت ترانشه باز (روش اتریشی)

ج: روش حفاری و ساخت بوسیله ماشین های حفار

** باید توجه داشت كه در بررسی نحوه ساخت مترو تهران با هر كدام از روش های فوق الذكر فقط نحوه انرژی رسانی (برق رسانی) به ماشین آلات، تأسیسات و تجهیزات صنعتی در این مقاله مورد بحث قرار گرفته است، بدیهی است كه این روشها در دیگر زمینه های صنعتی از قبیل: سیوبل و سازه معماری و شهرسازی ساختمان و راه سازی، نقشه برداری و ژئوتكنیك، مكانیك و تأسیسات و غیره … نیز مطالب متنوع و بسیار ارزشمند علمی و تكنیكی را دارا می باشند، كه موضوع بحث این مقاله نیست.

الف: نحوه انرژی رسانی به تأسیسات و ماشین آلات و تجهیزات صنعتی در روش حفاری تراشه بسته (روش ایرانی):

حفاری در این روش عموماً در اعماق زمین و در مسیرهای پیش بینی شده در طرح شبكه مترو بدون خاك برداری در سطح زمین، توسط ماشین آلات مكانیكی سنگین و نیمه سنگین و سبك انجام می شود.

بدین ترتیب كه در فواصل معین و در مسیرهای پیش بینی شده در صورتیكه در سطح شهر عبور و مرور و تردد در شكل عادی روزمره خودش جریان دارد حفاری تونل ها در اعماق زمین انجام شده و خاكها از مسیر تونل به سطح زمین منتقل می شود.

در این روش كه از ابتكارات و خلاقیت های تكنیكی مهندسین ایرانی برای اجرای پروژه استفاده می شود و عملیات بتن ریزی و ساخت سازه های بتن مسلح و مطابق با جدیدترین استانداردها انجام شده و از اولین مراحل حفاری تونل تا ساخت كامل آن ماشین آلات و تجهیزات متعددی كاربرد دارند كه تعدادی مكانیكی و تعدادی الكتریكی می باشند.

بنابراین الزاماً باید انرژی برق هر لحظه و بدون وقفه در اعماق زمین (داخل تونلها) و در سطح زمین (داخل كارگاههای پشتیبانی) حضور داشته و برق مورد نیاز كلیه تأسیسات صنعتی را تأمین نماید.

بطور كلی این تأسیسات و ماشین آلات را می توان از قبیل: انواع كمپرسورهای برقی و ماشین آلات مربوط به تهویه و هوا رسانی، انواع پمپ ها و عملیات جوشكاری و مته كاری و آهنگری، انواع پرس ها و تأسیسات روشنایی مسیر و روشنائی موضعی تونل ها و محوطه كارگاهها و غیره … را نام برد.

بسته به موقعیت كارگاه، مسیر تونل و دیگر ویژگیهای طرح، تأمین انرژی برق از طریق خطوط توزیع 20000 ولت و یا خطوط فشار ضعیف 400 ولتی صورت می گیرد.

منابع تأمین انرژی برق مورد نیاز در خطوط فشار قوی و فشار ضعیف، شبكه ی برق منطقه ای تهران و در صورت قطع برق شهر نیروگاههای اضطراری نصب شده در هر كارگاه می باشد.

كلیه مراحل طراحی و محاسبه، اجرا و نصب، مشاوره و نظارت، راه اندازی و بهره برداری سرویس و نگهداری و تعمیرات تأسیسات الكتریكی و خطوط فشار قوی و فشار ضعیف برق رسانی و نیروگاههای اضطراری كارگاهها توسط مهندسین و كاركنان برق شركت مترو انجام می شود.

همزمان با پیشرفت كار تونل سازی و پیشروی در مسیر پروژه خطوط انرژی رسانی نیز گسترش یافته و چناچه لازم باشد انشعابات جدیدی در سطح شهر از برق منطقه ای تهران دریافت و از همان محل انشعاب بداخل تونل هدایت می شود.

در كارگاههایی كه مسیرهای پیش بینی شده تونل طولانی باشد جهت جلوگیری از افت ولتاژ خطوط فشار قوی 20000 ولت به اجرا درآمده و نزدیك نقاط مصرف به فشار 400 ولت تبدیل می شود.

ب- نحوه انرژی رسانی به تأسیسات و ماشین آلات صنعتی در روش حفاری ترانشه باز (روش اتریشی)

بسته به موقعیت و مسیر پروژه و ضروریات فنی و تكنولوژیكی در مواردی از این روش استفاده می شود.

تفاوت این روش با روش ایرانی این است كه مسیر تونل از سطح زمین تا عمق مورد نظر خاكبرداری شده (ترانشه می شود) و پس از عملیات بتن ریزی و ساخت تونل و ایزولاسیون آن، روی تونل ساخته شده خاكریزی شده و كلیه عملیات مربوطه به انجام رسیده سپس سطح خیابان آسفالت و رفت و آمد وسائط نقلیه و تردد در خیابان با مسیر مورد نظر امكانپذیر می شود.

با توجه به آنچه بیان شد مزیت روش ایرنی كه بصورت ترانشه بسته و در اعماق زمین عملیات تونل سازی صورت می گیرد نسبت به این روش (ترانشه باز) این است، كه هیچگونه اختلالی در ترافیك خیابانها و تردد وسائط نقلیه ایجاد نمی كند و در كلیه مراحل ساخت تونل بوسیله روش ایرانی در سطح شهر و خیابانهای مسیر تونل بطور همزمان ترافیك و تردد جریان طبیعی خودش را دارد.

نحوه انرژی رسانی به تأسیسات و ماشین آلات و تجهیزات صنعتی در تونل و كارگاههایی كه عملیات تونل سازی به روش ترانشه باز (روش اتریشی) انجام می شود، با توجه به تشابه نوع ماشین آلات كاربردی مشابه نحوه برق رسانی در روش ایرانی بوده و تفاوت های جزئی، آنهم صرفاً در روش های اجرائی خطوط انرژی رسانی با یكدیگر دارند.

ج- نحوه انرژی رسانی به تأسیسات، ماشین آلات و تجهیزات صنعتی در روش حفاری با ماشین های حفار

كارگاههایی كه حفاری در آنها توسط ماشین حفار انجام می شود، با توجه به اینكه كلیه تجهیزات، ماشین آلات و تأسیسات ماشین های حفار و تأسیسات جنبی آنها الكتریكی می باشند هم از نقطه نظر عملیات اجرایی سازه های بتنی و هم از نظر نحوه انرژی رسانی تفاوت بسیار زیادی با دو روش ترانشه بسته و ترانشه باز كه قبلاً قید شد دارد.

باید در نظر داشت كه ضمن تفاوت در عملیات انرژی رسانی كه در حفاری توسط ماشین های حفار با دو روش دیگر حفاری وجود دارد، مقدار انرژی برق مورد نیاز نیز با دو روش قبلی قابل مقایسه نمی باشد.

در تونل هایی كه حفاری توسط ماشین حفار انجام می شود، مانند روش ترانشه بسته (روش ایرانی) عملیات حفاری در اعماق زمین و بدون اینكه اختلالی در ترافیك و تردد سطح شهر و خیابانهای مسیر ایجاد شود، صورت می گیرد.

ماشین حفار مجهز به 28 عدد الكترو موتور اصلی می باشد كه در قدرت های مختلف تا یكصد اسب بخار (هر اسب بخار تقریباً معادل 750 وات است) در قسمت های مختلف ماشین نصب و بصورت هیدرولیكی تجهیزات مختلف ماشین حفار را در مراحل مختلف: حفاری، نصب قطعات پیش ساخته بتنی (سگمنت) و بالاخره پیشروی ماشین در مسیر تونل و حمل خاكهای به واگن های حمل خاك، فعال می كند. در كارگاههایی كه عملیات تونل سازی توسط ماشین های حفار انجام می شود، ماشین حفار و كلیه تجهیزات و تأسیسات جنبی آن جمعاً به قدرت الكتریكی معادل 1200 میلیون ولت آمپر (2/1 مگاولت آمپر) نیاز دارد.

عملیات حفاری و تونل سازی با ماشین های حفار اصولاً به سه مرحله اصلی تقسیم بندی می شود كه عبارتند از:‌

1-   مرحله اول (حفاری):

در این مرحله ماشین حفار در مسیر پیش بینی شده و دقیقاً مطابق نقشه های طراحی شده در اعماق زمین حفاری نموده و خاكها را بطور اتوماتیك از طریق نوار نقاله اش به واگن های حمل خاك تحویل می دهد. كلیه ماشین آلات و تجهیزاتی كه در این مرحله فعالیت می كنند الكتریكی بوده و با انرژی برق بدون دود و صدا هر كدام كار مربوطه به حیطه عملكرد خود را انجام می دهند.

2-   مرحله دوم (سگمنت گذاری):

در این مرحله آن قسمت از تونل كه در مرحله اول حفاری شده بلافاصله قطعات پیش ساخته بتنی (سگمنت ها)، كه هر كدام چندین تن وزن داشته و قبلاً بداخل تونل حمل شده اند توسط ماشین حفار در محیط تونل حفر شده نصب و بیكدیگر محكم و سپس در فضای بین آنها و زمین بتن استاندارد تزریق می شود. كلیه ماشین آلات نصب شده روی ماشین حفار و تأسیسات جنبی آن كه عملیات اجرایی این مرحله را انجام می دهند، نیز الكتریكی بوده و توسط انرژی برق فعال می شوند.

3-مرحله سوم (حركت یا پیشروی ماشین حفار در ادامه مسیر تونل جهت حفاری مجدد):

در این مرحله باید ماشین حفار كه چند صد تن وزن دارد، در مسیر پیش بینی شده جهت ادامه عملیات حفاری حركت نموده و پیشروی نماید، به جلو راندن ماشین حفار روی ریل های ویژه ای كه در اطراف ماشین و زیر آن به همین منظور نصب شده است نیز توسط ماشین های الكتریكی كه بصورت هیدرولیكی عمل می نمایند انجام می شود.

چنانچه ملاحظه شد كلیه مراحل سه گانه دقیقاً با كمك انرژی برق انجام می شود و در هر فاز كاری این مراحل عیناً تكرار شده و عملیات تونل سازی تا به انتهای مسیر و نقطه مقصد ادامه می یابد.

جهت دریافت فایل  جوشكاری ترمیتلطفا آن را خریداری نمایید