در پروژه‌های عمرانی زیرسطحی، انتخاب روش مناسب برای دسترسی به اعماق زمین از اهمیت بالایی برخوردار است. شفت فلمنی یکی از روش‌های پرکاربرد در ایجاد دسترسی عمودی به تونل‌ها و سازه‌های زیرزمینی است. در این مقاله به بررسی صفر تا صد اجرای شفت فلمنی می‌پردازیم و مفاهیم مرتبطی نظیر حفاری شفت عمودی، روش‌های ایمنی و حتی استفاده از فناوری‌هایی مانند پایپ جکینگ را مرور خواهیم کرد.

شفت فلمنی چیست؟

شفت فلمنی (Fleming Shaft) به سازه‌ای عمودی گفته می‌شود که در پروژه‌های عمرانی برای دسترسی به فضاهای زیرزمینی نظیر تونل، مخازن، یا سیستم‌های جمع‌آوری آب و فاضلاب استفاده می‌شود. این نوع شفت‌ها به دلیل استحکام، قابلیت اجرا در زمین‌های مختلف و امکان اجرای همزمان با حفاری تونل محبوبیت یافته‌اند.

مراحل اجرای شفت فلمنی

۱. مطالعات ژئوتکنیک و طراحی اولیه

اولین گام در اجرای شفت فلمنی، انجام مطالعات دقیق ژئوتکنیکی است. این مطالعات شامل بررسی جنس خاک، سطح آب زیرزمینی، پایداری دیواره‌ها و تأثیرات محیطی است. همزمان با این مطالعات، طراحی اولیه برای ابعاد شفت، ضخامت دیواره و نوع آستر محافظ انجام می‌شود.

۲. تجهیز کارگاه و آماده‌سازی محل حفاری

در این مرحله، فضای اطراف شفت با استفاده از فنس‌های ایمنی محافظت شده و تجهیزاتی نظیر تاور کرین، ژنراتور برق، و سیستم‌های تهویه در محل نصب می‌شوند. در صورت وجود زیرساخت‌های شهری، نیاز به هماهنگی با ارگان‌های مربوطه وجود دارد.

۳. اجرای سیستم نگهدارنده اولیه

با توجه به نتایج مطالعات خاک، ممکن است نیاز به اجرای سیستم نگهدارنده اولیه مانند شمع بتنی، شاتکریت یا نیلینگ باشد تا پایداری دیواره شفت در طول حفاری تضمین گردد.

۴. حفاری شفت عمودی

در این مرحله، عملیات حفاری شفت عمودی آغاز می‌شود که یکی از مراحل حساس در اجرای شفت فلمنی است. استفاده از ماشین‌آلات حفاری پیشرفته و نیروی انسانی متخصص در این مرحله حیاتی است. در زمین‌های سست، ممکن است از لوله‌های فولادی برای محافظت موقت استفاده شود.

۵. اجرای دیواره دائمی

پس از حفاری تا عمق مورد نظر، نوبت به اجرای دیواره دائمی شفت می‌رسد. بسته به طراحی، از بتن مسلح یا قطعات پیش‌ساخته برای پوشش داخلی شفت استفاده می‌شود. اجرای دقیق این مرحله تضمین‌کننده دوام و عملکرد مناسب شفت در طول پروژه خواهد بود.

۶. زهکشی و سیستم تهویه

در شفت‌هایی با عمق زیاد یا در خاک‌های مرطوب، سیستم زهکشی و تهویه باید همزمان با اجرای دیواره‌ها نصب شود. این سیستم‌ها نه‌تنها ایمنی محیط کاری را افزایش می‌دهند، بلکه عمر مفید شفت را نیز افزایش می‌دهند.

نکات ایمنی در اجرای شفت فلمنی

با توجه به عمق حفاری و شرایط دشوار کاری، رعایت نکات ایمنی در اجرای شفت فلمنی الزامی است. مهم‌ترین نکات ایمنی عبارتند از:

• استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (PPE)

• مانیتورینگ دائمی گازها و سطح آب زیرزمینی

• استفاده از قالب‌بندی مناسب و پایدار

• نصب سیستم‌های تهویه اضطراری

ارتباط شفت فلمنی با روش پایپ جکینگ

در بسیاری از پروژه‌های مدرن که از پایپ جکینگ برای ایجاد خطوط انتقال زیرزمینی استفاده می‌شود، شفت فلمنی به عنوان نقطه ورود یا خروج ماشین حفاری عمل می‌کند. این ترکیب از دو روش پیشرفته، بهره‌وری بالا و کاهش زمان اجرای پروژه را به دنبال دارد.

مزایای استفاده از شفت فلمنی

اجرای شفت فلمنی مزایای بسیاری دارد که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• قابلیت اجرا در زمین‌های سخت و سست

• امکان اجرا با عمق بالا و قطر متغیر

• سازگاری با سیستم‌های پایپ جکینگ و TBM

• ایمنی بالا نسبت به روش‌های سنتی حفاری

چالش‌ها و راهکارها

یکی از چالش‌های اصلی در اجرای شفت فلمنی، کنترل نشست و پایداری دیواره‌ها است. استفاده از ابزار دقیق و فناوری‌های نوین مانند مانیتورینگ آنلاین تنش و فشار، کمک شایانی به مهندسین پروژه می‌کند. همچنین، تامین مصالح مناسب و اجرای دقیق طرح‌های زهکشی، نقش مهمی در عملکرد نهایی شفت ایفا می‌کند.

شفت فلمنی یکی از روش‌های کلیدی در اجرای پروژه‌های زیرزمینی محسوب می‌شود که با تلفیق آن با حفاری شفت عمودی و استفاده از تکنولوژی‌هایی نظیر پایپ جکینگ می‌توان به عملکردی ایمن، دقیق و بهینه دست یافت. رعایت نکات فنی، ایمنی و زیست‌محیطی، شرط موفقیت در اجرای این نوع شفت‌ها است.

چاه‌های دهانه گشاد؛ مکمل شفت‌های عمودی در پروژه‌های زیرزمینی

در بسیاری از پروژه‌های عمرانی، به‌ویژه آن‌هایی که با سیستم‌های جمع‌آوری آب و فاضلاب، ایستگاه‌های پمپاژ، یا تجهیز تونل‌ها در ارتباط هستند، استفاده از چاه‌های دهانه گشاد (Large Diameter Shafts) به‌عنوان یک راهکار عملی و مؤثر مطرح می‌شود. این نوع چاه‌ها به دلیل قطر بیشتر خود نسبت به شفت‌های معمولی، فضای کاری وسیع‌تری در اختیار تیم اجرایی قرار می‌دهند و امکان نصب تجهیزات بزرگ‌تر یا اجرای عملیات پیچیده‌تری را فراهم می‌سازند.

کاربردهای متنوع در پروژه‌های عمرانی

چاه های دهانه گشاد معمولاً در مواردی استفاده می‌شوند که پروژه نیاز به فضای بیشتر در عمق دارد؛ برای مثال:

• اجرای ایستگاه پمپاژ فاضلاب یا آب باران

• نصب تجهیزات مکانیکی حجیم در عمق زمین

• ایجاد فضای کاری برای روش‌هایی مثل پایپ جکینگ یا Microtunneling

• دسترسی به تونل‌هایی که با TBM اجرا می‌شوند

در چنین مواردی، استفاده از یک شفت فلمنی با قطر معمولی کارآمد نخواهد بود، و مهندسین به سراغ طراحی و اجرای چاه‌هایی با قطر بیشتر می‌روند.

تفاوت در روش اجرا

اجرای چاه های دهانه گشاد شباهت‌هایی با شفت فلمنی دارد، اما به دلیل قطر زیاد، مسائل مربوط به پایداری دیواره‌ها و کنترل نشست خاک اهمیت دوچندان پیدا می‌کند. بسته به جنس خاک و سطح آب زیرزمینی، ممکن است از دیوارهای بتنی پیش‌ساخته، دیواره‌های شمعی، یا شاتکریت برای تقویت و پایدارسازی استفاده شود.

علاوه بر این، سیستم‌های تهویه، زهکشی و تخلیه‌ی ایمن آب نیز باید در همان مراحل اولیه اجرا در نظر گرفته شوند تا ایمنی کارگاه تضمین شود.

هم‌افزایی با شفت فلمنی و پایپ جکینگ

در بسیاری از پروژه‌ها، چاه های دهانه گشاد به‌عنوان شفت دسترسی اصلی برای عملیات‌هایی نظیر پایپ جکینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع، این دو نوع ساختار عمودی می‌توانند مکمل یکدیگر باشند؛ به‌طوری که شفت فلمنی در بخش‌های باریک‌تر پروژه اجرا شود و چاه های دهانه گشاد در بخش‌هایی که به فضای کاری بیشتری نیاز است، مورد استفاده قرار گیرند.

تفاوت‌ها و شباهت‌های چاه های دهانه گشاد با شفت فلمنی:

اگر شما دارید درباره پروژه‌ای کار می‌کنی که در اون هم به حفاری عمودی نیاز هست و هم فضای وسیع‌تری برای تجهیز یا عملکرد آینده، چاه دهانه‌گشاد می‌تونه هم‌خانواده‌ی شفت فلمنی محسوب بشه.