خط ۱ متروی تبریز

مسیر تونل عمیق و نیمه‌عمیق

در مرحله انجام مطالعات خط یک پروژه قطار شهری تبریز مقرر گردید، از ۱۷٫۲ کیلومتر کل مسیر، ۸ کیلومتر به صورت دو رشته تونل عمیق موازی در بخش میانی شهر در حد فاصل فلکه جانبازان (محل ایستگاه شماره ۷) در امتداد خیابان امام خمینی تا حوالی سه راهی امین و از آن‌جا از طریق خیابان خیام تا میدان امام حسین (ایستگاه شماره ۱۶) اجرا گردد. تراز سطح آب‌های زیرزمینی در مسیر تونل، ۱۰ متر و سرباره تونل از ۷ متر تا ۲۵ متر متغیر است. حفاری در تونل به وسیله ماشین حفار تی‌بی‌ام سپردار به روش فشار تعادل زمین، ساخت شرکت ان‌اف‌ام فرانسه انجام می‌گیرد. طول هرکدام از تونل‌ها با درنظرگرفتن ایستگاه‌ها ۸٫۰۷۰ متر می‌باشد. قطر حفاری شده تونل‌ها ۶٫۸۸ متر و قطر داخل آن پس از نصب سگمنت بتنی ۶ متر می‌باشد.

حفاری

با توجه به حجم بزرگ و سنگین دستگاه‌های حفار (وزن دستگاه حدود۶۲۰ تن، طول دستگاه حدود ۱۰۲ متر و قطر آن ۶٫۸۸ متر) این دستگاه‌ها در قطعات مجزا توسط کارخانه ساخته شده و جهت بهره‌برداری در محل پروژه مورد استفاده، مونتاژ می‌گردند. با توجه به این‌که دستگاه‌های حفاری بایستی از یک دیواره خاکی شروع به حفاری نمایند، بنابراین موقعیت مونتاژی دستگاه‌های حفار عموماً پایین‌تر از سطح زمین می‌باشند. در محل مونتاژ دستگاه‌های حفار خط یک، سرباره (فاصله بالای دستگاه از سطح زمین) حدود ۴ متر می‌باشد. این فاصله معمولاً طوری در نظر گرفته می‌شود که دستگاه از زیر تمامی تأسیسات شهری عبور نماید.
با توجه به پلان و نیمرخ مسیر خط یک قطار شهری تبریز و با در نظر گرفتن ارتفاع خود دستگاه که حدود ۶٫۸۸ متر در بیشترین قسمت خود می‌باشد، دستگاه‌های حفار خط یک در محلی به نام شفت، با ارتفاع حدود ۱۴ متر از سطح زمین مونتاژ و آماده بهره‌برداری شدند. ابعاد این شفت بایستی طوری انتخاب شود که تقریباً برابر طول دستگاه بوده و توانایی مونتاژ دو دستگاه موازی با فاصله محور به محور معادل حداقل قطر یکی از دستگاه‌ها را داشته باشد. لازم است ذکر شود در هنگام طراحی به دلیل عدم تأثیر متقابل رفتار خاک در زمان حفاری دو دستگاه مجاور، برای هر تونل معمولاً فاصله محور به محور تونل را معادل حداقل قطر یکی از دستگاه‌ها در نظر می‌گیرند.
قبل از شروع مونتاژ و حفاری تونل بایستی برای دستگاه‌های حفار خط یک، فضایی به ابعاد تقریبی ۱۴ در ۲۴ در ۱۰۲ متر در داخل زمین ایجاد شود. در پروژه‌های داخل شهری خصوصاً در حفاری تونل‌های مترو، استملاک محلی برای ساخت شفت و استفاده از آن در موقع ساخت تونل ضروری می‌باشد. از این شفت برای مونتاژ و دمونتاژ دستگاه‌های حفار استفاده می‌شود. بعد از وارد شدن دستگاه‌های حفار به داخل تونل، محل شفت جهت خارج کردن خاک‌های ناشی از حفاری و ارسال قطعات و مصالح مورد نیاز برای ساخت تونل مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ بنابراین ضروری است این محل تا انتهای ساخت تونل، مورد بهره‌برداری قرار گیرد.
هنگام ساخت شفت، معمولاً در موقعیت طولی و عرضی، شمع‌هایی جهت نگهداری نیروهای فشاری ناشی از مقاومت خاک ایجاد شده و داخل شفت را شروع به خاک‌برداری تا عمق مورد نظر می‌نمایند. در مکان‌هایی که آب زیرزمینی وجود دارد، به همراه شمع‌های سازه‌ای، معمولاً از شمع‌های آب‌بند جهت آب‌بندی و عدم نفوذ آب به داخل شفت نیز استفاده می‌نمایند.
در ساخت شفت، مونتاژ دستگاه‌های خط یک از طرح مهار بدنه از داخل استفاده شده‌است. در این طرح فواصل شمع‌های بتنی به ۳ متر محدود شده‌است. فواصل و ابعاد استرات‌ها با کسب نظر از سازنده دستگاه‌های تی‌بی‌ام، به ترتیبی در نظر گرفته شده‌است که حمل و نصب قطعات دستگاه‌های حفار و همچنین ماک کارهای حامل مصالح حاصل از حفاری تونل‌ها به راحتی صورت گیرد.
همراه با احداث شفت، تجهیزات مورد نیاز پشتیبانی دستگاه‌های حفار نیز در آن نصب و احداث می‌گردند که شامل یک دستگاه مرکزی تولید بتن پرکننده (گروت)، جرثقیل‌های دروازه‌ای برای حمل و نصب قطعات منفصله ماشین‌های حفار قبل از شروع حفاری و انتقال مصالح حاصل از حفاری دستگاه‌ها به بالای شفت پس از مونتاژ و شروع عملیات اجرایی و محل تخلیه واگن‌های حمل مصالح که نام tiping device را به خود گرفته‌است، می‌باشد.
طبق مطالعاتی که انجام شده، بسته به راندمان کاری ماشین‌های حفار و مقادیر پیشرفت آن‌ها در روز، ۳ دستگاه جرثقیل دروازه‌ای هر یک به ظرفیت ۴۰ تن با امکان کار به صورت سنکرونیزه برای خط یک قطار شهری تبریز انتخاب شده‌است. در مرحله اول برای حمل و نصب قطعات ماشین‌های حفار و در مرحله بعدی ۲ دستگاه از جرثقیل‌ها برای حمل ماک کارهای حامل گِل حفاری تونل‌ها و دیگری برای حمل سگمنت‌های بتنی (قطعات پیش‌ساخته برای لاینینگ تونل) و مصالح مصرفی پیش‌بینی شده‌است.

ناوگان خط یک قطار شهری تبریز

ناوگان پیش‌بینی شده برای خط یک قطار شهری تبریزبا آرایش ۵ واگن، شامل (سه واگن موتوردار و دو واگن تریلر) با طول ۱۰۰ متر خواهدبود. بدین منظور طول سکوهای سوار وپیاده شدن مسافرین به اندازه همان ۱۰۰ مترطول ساخته شده‌است و با مشخصات مشروحه ذیل مورد بهره‌برداری قرار خواهد گرفت:
ظرفیت حمل مسافر هر واگن: ۱۷۲نفرایستاده، ۴۲نفر نشسته جمعاً ۲۱۴نفر
ظرفیت حمل قطار: ۱۰۷۰نفر به ازای ۵نفر در هر متر مربع
ولتاژ خط: ۱۵۰۰ ولت DC
نوع دریافت برق: برق بالاسری
تعداد درب هر واگن: ۸ درب
حداکثر بار محوری ۱۲/۵تن
حداقل شعاع قوس افقی در توقفگاه ۵۰متر
حداقل شعاع قوس افقی در مسیر ۲۰۰۰ متر
طول واگن: ۲۰متر
عرض واگن: ۲۶۰۰ میلی‌متر
ارتفاع واگن: ۳۷۰۰میلی‌متر
ارتفاع کف: ۱۱۰۰ میلی‌متر
حداکثر شیب خط: ۴/۸٪
حداکثر شتاب در هنگام حرکت: ۱متر بر مجذور ثانیه
حداکثر سرعت قطار: ۸۰ کیلومتر در ساعت
سرعت متوسط: ۳۲ کیلومتر در ساعت

دستگاه‌های حفار تی بی ام سهند وسبلان تبریز

ساختار زمین در مسیر تونل عمیق از رسوبات دوره چهارم و عمدتاً از دانه‌های شن، سیلیت، رس (با خاصیت خمیری زیاد) و قلوه سنگ تشکیل شده‌است، تراز سطح آب‌های زیرزمینی در مسیر تونل ۱۰ متر تا ۱۸ متر در تغییر است. به لحاظ گذر از زیربافت مسکونی و واقع شدن در محل‌های پر ازدحام وپرترافیک، حفاری با روش‌های معمول کُند و پوش
CUT AND COVER)) و روش حفاری دستی (NATM) سخت و امکان‌ناپذیر بود و نیاز به استفاده از روش‌های مکانیزه حفاری بود که به تبع آن دو دستگاه حفار تمام مقطع TBM ـ EPBباقطر ۶٬۸۸ متر انتخاب گردید. این دو دستگاه قابلیت حفاری و نصب قطعات پیش‌ساخته بتنی را برای دیوارگذاری آن (LINING) نیز دارد. با توجه به شرایط خاص زمین‌شناسی و عوامل مؤثر بر پروژه در یک سیکل کاری هر دستگاه قابلیت حفاری و رینگ‌گذاری ۲۰ تا ۲۵ طول را دارد.