في مجال إنشاءات هندسة الأنفاق، تعمل البطانة الثانوية للنفق بمثابة حلقة الوصل الرئيسية لضمان الاستقرار الهيكلي وإطالة عمر خدمة الأنفاق، وتحدد جودة البناء بشكل مباشر السلامة العامة والموثوقية التشغيلية لمشاريع الأنفاق. ومع التقدم المستمر في مشاريع الهياكل الأساسية للنقل، زادت باستمرار المتطلبات التقنية ومعايير الجودة اللازمة لبناء التجهيزات الثانوية للأنفاق. ومع ذلك، لا تزال تحدث من وقت لآخر مخاطر تتعلق بالجود ومشاكل تقنية مختلفة في سيناريوهات البناء الفعلية، الأمر الذي لا يؤثر على تقدم أعمال التشييد فحسب، بل قد يضع أيضا مخاطر خفية تهدد سلامة تشغيل الأنفاق. تركز هذه الورقة على عملية بناء البطانة الثانوية للنفق، وتحلل بعمق المشاكل الأساسية المشتركة فيها، وتوفر توجيها مرجعيا لمراقبة الجودة والتحسن التقني لمشاريع البطانة الثانوية للنفق.

1. الإمساك غير الصحيح لتوقيت البناء

في المشاريع الفعلية، غالبًا ما يتأثر اختيار توقيت البناء للبطانة الثانوية بضغط فترة البناء والحكم التجريبي. من أجل تسريع التقدم، بعض وحدات البناء حريصة على بناء التبطانة الثانوية قبل أن يستقر تشوه الصخور المحيطة، مما يجعل هيكل الطانة تتحمل الضغط الإضافي الناجم عن التشوه المستمر للصخور المحيطة قبل الأوان. وهذا من المرجح جدا أن يؤدي إلى شقوق محيطية أو طولية وحتى أضرار هيكلية في الحالات الشديدة. على العكس من ذلك، إذا كان البناء متأخرا جدا، قد يعاني الدعم الأولي من ضعف القوة، وتآكل قضيب الصلب وغيرها من المشاكل بسبب التعرض طويل الأجل للبيئات الرطبة والتآكلة، الأمر الذي لا يزيد من صعوبة معالجة سطح القاعدة فحسب بل قد يضعف الأداء العام لنظام الدعم المركب. ولذلك، فإن عدم وجود معايير علمية وكمية لتوجيه توقيت البناء هو عيب تقني شائع في البناء الحالي للخطوط الثانوية للنفق.

2. دقة تحديد المواقع غير كافية من الترسانة

وبصفتها المعدات الأساسية لتشكيل التبطين الثانوي للنفق، تحدد دقة تحديد موضع العربة مباشرة الأبعاد الهندسية وجودة المساحة الواضحة لهيكل التبطين. ومع ذلك، في التشغيل الفعلي، تحدث مشاكل مثل انحراف خط المركز، أو خطأ الارتفاع أو الكنتور المقطع غير المتناسق غالبًا بسبب أخطاء القياس، أو تشوه العربة، أو المسارات غير المستوية أو عدم كفاية خبرة المشغلين. وقد لا تؤدي هذه المشاكل إلى عدم كفاية المساحة الواضحة للنفق وتؤثر على التركيب اللاحق للمعدات الكهروميكانيكية فحسب، بل قد تتسبب أيضا في الإفراط في استهلاك الخرسانة أو عدم كفاية السمك المحلي، مما يؤثر على قدرة التحمل الهيكلي وعلى متانتها. خاصة في المقاطع المنحنية أو المقاطع العرضية المتغيرة، من المرجح أن يتم تضخيم الانحراف في الموقع دون دعم نظام توجيه عالي الدقة، مما يجعل من الصعب ضمان جودة البناء.

3. عيوب في جودة البناء الخرسانية

باعتبارها المادة الرئيسية للبطانة الثانوية، ترتبط جودة بناء الخرسانة بشكل مباشر بالأداء الهيكلي. خلال عملية الضخ، تصميم نسبة المزيج غير المعقول، مثل نسبة تجليد الماء العالية أو محتوى الخلط غير الصحيح، من المرجح أن يسبب الفصل الخرساني والنزيف، مما يؤثر على التجانس. أثناء عملية الصب، وبسبب المساحة المحدودة في القبو، من الصعب إدخال الهزاز بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك، تغوص الكتل الخشنة تحت عمل الخرسانة الوزن الذاتي، والتي غالبًا ما تشكل العيوب مثل الفراغات وأقراص العسل في القبو. وعلاوة على ذلك، إذا لم تكن وصلات البناء المحيطية منحنية بالكامل أو لم يتم تنظيف السطح البيني بالكامل، فإن قوة الربط بين الخرسانة الجديدة والقديمة لن تكون كافية، والتي من المرجح أن تصبح قناة تسرب المياه. إذا تم تجاهل وصلة المعالجة، سوف تفقد الخرسانة الماء بسرعة كبيرة في المرحلة المبكرة، مما يؤدي إلى انكماش كبير البلاستيك وتشققات الانكماش الجاف، مما يضعف السلامة الهيكلية والأداء مقاوم للماء.

4. فشل نظام الحماية من الماء

النظام المضاد للماء هو المفتاح لضمان إحكام المياه على المدى الطويل في الأنفاق. ومع ذلك، أثناء عملية البناء، فإن وضع الألواح المقاومة للماء غالبًا ما يتم ثقبها بواسطة أدوات حادة بسبب عدم كفاية معالجة سطح القاعدة، أو أن اللحامات ليست صلبة بسبب التحكم غير السليم في درجة حرارة وسرعة اللحام. بعض العاملين في البناء لا يولون أهمية كافية للكشف عن ضغط الهواء للحام المزدوج وفشلوا في الكشف وإصلاح نقاط الضرر الطفيفة في الوقت المناسب. أكثر خطورة، إذا كانت هناك منخفضات أو تجاويف كبيرة على سطح الدعامة الأولية، قد يتم ضغط اللوح المضاد للماء في التجاويف تحت ضغط الصب الخرساني، وتشكيل ظاهرة اللصق الكاذب ". وهذا يؤدي إلى تجاوز المياه الجوفية الطبقة المقاومة للماء والاتصال مباشرة بالخرسانة المبطنة، مما يؤدي إلى تسرب المياه المحلية أو حتى تدفق المياه. وغالبًا ما يتم الكشف عن هذه المشاكل أثناء مرحلة التشغيل، مع ارتفاع صعوبة وتكاليف الإصلاح.

5. طرق فحص الجودة المتخلفة

وتعتمد الطرق التقليدية لفحص الجودة في الغالب على وسائل محلية ومدمرة مثل الحفر في قلب السفينة واختبار الارتداد، وهي وسائل ليست غير فعالة ومحدودة التغطية فحسب، بل من الصعب أيضا أن تعكس حالة الجودة العامة للبطانة. فعلى سبيل المثال، لا يمكن أن يعكس الثقب المركزي سوى قوة وسمك نقطة واحدة ولا يمكن أن يحدد ما إذا كانت هناك تجاويف واسعة النطاق خلف البطانة ؛ الفحص البصري أيضا من الصعب العثور على العيوب الداخلية. لا يستطيع هذا النمط من فحص العينات بعد البناء والتصحيح السلبي تحقيق المراقبة في الوقت الحقيقي والتعديلات الديناميكية لعملية البناء، مما يؤدي إلى وجود مشاكل في الجودة في كثير من الأحيان بعد تشكيل الهيكل، مما يؤدي إلى تكاليف إعادة العمل العالية ويؤثر على فترة البناء الإجمالية.

وباختصار، فإن مشاكل من قبيل مراقبة توقيت التشييد، وتحديد مواقع التشكيلات، وجودة الخرسانة، ونظام الحماية من الماء، وأساليب الفحص في تشييد التبطين الثانوي للنفق، تتصل كلها اتصالا مباشرا بالجود العام والسلامة الهندسية لتشييد التبطين الثانوي للنفق. إن ضمان مراقبة جودة العملية الكاملة لمشاريع تسطير الأنفاق الثانوية وتجنب المشاكل المذكورة أعلاه بدقة لا يمكن أن يحسن استقرار هياكل الأنفاق ومتانتها فحسب، بل يضمن أيضا التشغيل الطويل الأجل لمشاريع البنية التحتية للنقل. واستجابة للمشاكل الأساسية المقترحة في هذه الورقة، ستركز الورقة التالية على الأخذ باستراتيجيات التحسين المناظرة لتكنولوجيا تشييد تبطين الأنفاق الثانوي، من أجل توفير حلول تقنية عملية وممكنة لحل نقاط الألم في الإنشاءات وتحسين نوعية المشروع. وفي المستقبل، ومع تحسين تكنولوجيا التفتيش وتحسين معايير التشييد، من الضروري مواصلة تعزيز مراقبة الوصلات الرئيسية في تشييد تبطين الأنفاق الثانوي وتعزيز التحسين المستمر لنوعية تشييد مشاريع هندسة الأنفاق.