الإنشاءات

لمحة عامة عن أعمال الإنشاءات

امتدت أعمال الإنشاءت الخاصة بمشروع قطار الرياض في جميع أنحاء العاصمة، حيث توزعت هذه الأعمال ما بين أعمال حفر الانفاق، وأعمال الجسور، وتنفيذ المسارات، والمحطات الرئيسية والفرعية بمستوياتها المتعددة، بالإضافة إلى بناء مراكز المبيت والصيانة.
إن أعمال الإنشاءات كانت قد تضمنت الكثير من الأعمال الخاصة مثل: أعمال التسليح، وصب الخرسانة، والأعمال الكهربائية، وأعمال الحفر وترحيل مخلفات الحفر، وأعمال تصنيع الحلقات الخرسانية ونقلها وتركيبها في الأنفاق، بالإضافة إلى العديد من الأعمال المتنوعة الأخرى.

كما تشمل أعمال الإنشاءات بناء 85 محطة تشمل على محطات رئيسية وأيضاً إنشاء مبنى مركز التحكم والتشغيل للمشروع، والأعمال الإنشائية لمحطات تزويد المشروع بالطاقة الكهربائية.

الجسور

تنوعت طرق بناء الجسور الخاصة بمشروع قطار الرياض مع تنوع أماكن تموضع الجسور وأماكن تواجدها وظروف تنفيذها.

يتضمن مشروع قطار الرياض 6 طرق مختلفة تم استخدامها في عمليات البناء وتركيب الجسور الخاصة بالمشروع، حيث إن التنوع في إستخدام الطرق المختلفة يهدف بصورة رئيسية إلى إختيار الطريقة الأنسب في عملية البناء والتركيب مع الأخذ بعين الاعتبار عدة معايير مثل: سرعة الإنجاز، طول الجسر، ومدى الصعوبة والتعقيد في مواقع أعمال بناء الجسور.

طريقة تركيب صفائح الجسور "Full Span Launching Method"

يحتوي المسارين (الأصفر) و (البنفسجي) في مشروع قطار الرياض على 450 طناً من صفائح الجسور الاسمنتية مسبقة الصنع (التي تم صبها بشكل مسبق). يتم حمل وتركيب هذه الصفائح الضخمة باستخدام آلتين عملاقتين الأولى هي آلة حمل الصفائح والثانية هي آلة تركيب الصفائح.
ففي الوقت الذي تحمل فيه الآلة الأولى الصفيحة تقوم الآلة الثانية بالتقدم نحو الأمام من أجل استلامها وتركيبها في مكانها المناسب. وهكذا تتم العملية حتى إنهاء تركيب جميع الصفائح وإنجاز العملية.

طريقة العوارض مسبقة الصنع "Pre-Cast Beam Method"

تستخدم هذه الطريقة بشكل رئيسي في المسار البنفسجي حيث تحمل كل عارضتين اسمنتيتين صفيحة اسمنتية واحدة ومع تتابع تركيب العارضتين والصفيحة يتكون لدينا الجسر.

يتم تركيب الصفيحة الاسمنتية في الجزء العلوي من العارضتين بعد تثبيتهما في مكانهما المحدد.
إن كل عارضة تزن حوالي 200 طن يتم صبها داخل المدينة في مصنع الصب ثم نقلها إلى مواقع التركيب المحددة، وكذلك الأمر بالنسبة إلى الصفائح التي يتم صبها مسبقاً ونقلها ثم تركيبها فوق العارضتين.

طريقة الشرائح "Segmental Method"

تستخدم هذه الطريقة في جميع المسارات وذلك لاعتمادها على أسلوب التجميع والتركيب، بالإضافة إلى كونها إحدى الطرق الملائمة لمختلف مواقع البناء.

يتم تجميع الجسر كاملاً عبر عدد من الشرائح الاسمنتية مسبقة الصنع، والتي يتم نقلها إلى موقع التركيب، ثم حملها إلى مكانها المناسب. تزن كل شريحة إسمنتية حوالي 35 إلى 40 طن. وبعد أن يتم رفع جميع الشرائح الاسمنتية ووضعها في مكانها الصحيح والمناسب، يتم تثبيتها إلى المكان الذي وضعت فيه، كل واحدة على حدة.

طريقة الدعامات المتوازية "The Balanced Cantilever Method"

تستخدم هذه الطريقة عند الحاجة إلى تنفيذ جسور تمتد إلى مسافة طويلة، ومن النقاط التي تؤخذ على هذه الطريقة هي افتقادها للسرعة المطلوبة وذلك بسبب الوقت الطويل الذي تستغرقه من أجل الاعداد لها.

تقوم هذه الطريقة على الخطوات التالية:

  • تجميع الشرائح الاسمنتية مسبقة الصنع في موقع التركيب
  • رفع الشريحة الأولى إلى أعلى الدعامات الاسمنتية
  • ربط الشريحة الاسمنتية من الجهة الأولى والشريحة التالية من الجهة المقابلة لها

تتيح هذه الطريقة بأن تكون عملية التركيب موافقة لمقياس الوزن وتوزيعه من أجل الاستفادة من قوة الدعامة والحفاظ على مكانها.

طريقة السقالات "Scaffolding Method"

تستخدم هذه الطريقة عند وجود ضرورة لبناء جسور ممتدة على مسافات طويلة، ويعاب عليها أيضاً البطئ في التنفيذ، وذلك لأن أعمال تركيب السقالات وفكها تستهلك الكثير من الوقت، ولكنها تعتبر واحدة من الطرق البديلة التي يتم استخدامها عند الضرورة.

يتم تركيب السقالات في المكان الذي يتطلب تركيب الشرائح الاسمنتية وبعد ذلك يتم رفع الشرائح الاسمنتية او العوارض مسبقة الصنع إلى مكان خاص على السقالات والمؤمن بطريقة جيدة بطبيعة الحال وعند إكتمال جزء من الجسر يتم إزالة السقالات وتوضع في المكان التالي من أجل البدء بالجزء التالي من الجسر وهكذا..

طريقة الصب في الموقع "Cast in Situ Method"

لا تعتبر هذه الطريقة واحدة من الطرق الشائعة، ولكن يتم إستخدامها في بعض محطات القطار أو بعض المواقع التي تتميز بمسار منحرف (موقع منحني من المسار).
تبدأ العملية بتركيب السقالات حول موقع تثبيت الجسر، ثم بناء هياكل حديد التسليح، وتثبيت الأغلاق وأخيراً صب الإسمنت، وحالما يتم صب الإسمنت يتم إزالة الأغلاق ويكون الجسر في مكانه الصحيح.
تعتبر هذه الطريقة من الطرق المستهلكة للوقت بشكل كبير لأن هناك العديد من المراحل من البداية وحتى النهاية، إذ لا يمكن البدء بمرحلة قبل الانتهاء من المرحلة التي تسبقها.

الأنفاق

اعتمد مشروع قطار الرياض 3 طرق رئيسية في أعمال حفر الأنفاق، لقد جرى تكييف هذه الطرق لتحسين عملية الحفر في جميع أنحاء شبكة النقل العام، مع الأخذ بعين الاعتبار: سرعة الإنجاز، طبيعة الارض، والأبنية الموجودة والمساحات والمناطق التي ستمر عبرها مسارات قطار الرياض.

آلات الحفر العملاقة "TBM"

تعتبر آلة الحفر العملاقة من أكبر وسائل حفر الأنفاق على المستوى العالمي، حيث يبلغ مجموع طول معدات هذه الآلة أكثر من مئة متر والتي تتكون من رأس قاطع (رأس الحفارة الذي يقوم بعملية الحفر)، والمحرك الكهربائي الذي يحرك الرأس القاطع، وآلة الإكساء الداخلي للنفق، ووحدة النقل وهي المسؤولة عن نقل مخلفات ونواتج الحفر المختلفة إلى خارج النفق.
يتم التحكم بآلة الحفر العملاقة TBM عن بعد عبر مجموعة من الكمبيوترات والمهندسين أصحاب الخبرة الكبيرة في هذا المجال، وتتم عملية التحكم من داخل غرفة العمليات حيث يتم متابعة وتعديل أداء الآلة واتجاه معداتها وذلك فيما يتعلق بسرعتها والعمليات المتنوعة التي تقوم بها.

في حالة مشروع قطار الرياض فإن آلة الحفر العملاقة مجهزة برؤوس قاطعة يبلغ قطرها 9 أمتار. ولقد تم تركيب 7 آلات حفر عملاقة في مشروع قطار الرياض ككل وذلك لحفر أنفاق بمجموع طول يبلغ 39 كم. ولقد وقع الاختيار على شركتين مصنعتين لآلات الحفر العملاقة من أجل هذا المشروع هما: هيرينكنشيت من ألمانيا و إن إف إم تكنولوجيز من فرنسا.

طريقة الأنفاق بالحفر المتابع "NATM"

إن الاختلاف الأساسي بين هذه الطريقة الجديدة في حفر الأنفاق مقارنةً مع الطرق القديمة يأتي من المنافع الاقتصادية المتاحة والتي يمكن الحصول عليها من خلال الاستفادة من الصلابة الجيولوجية الكامنة والمتاحة في كتل الصخور المحيطة وذلك من أجل تثبيت النفق وضمان استقراره من الانهدامات.

إن طريقة NATM تعتمد على استغلال صلابة الصخور الأرضية والتقليل من تغيير بنيتها، يتم إنجاز ذلك من خلال رش طبقة رقيقة من الخرسانة بشكل فوري بعد إجراء القياسات والمراقبة المطلوبة، وتتطلب طريقة NATM تركيب أجهزة قياس ومراقبة متطورة في بطانة النفق وأرضيته، والآبار، في حال ملاحظة وجود أي تحركات فإنه يتم تركيب تدعيم إضافي في حال اقتضت الحاجة لذلك.

طريقة الحفر المكشوف "Cut and Cover Method"

تعتمد طريقة الحفر المكشوف على حفر خندق كبير على طول خط النفق، ثم تركيب الأساسات والبطانة الداخلية للنفق داخل الخندق ومن ثم وضع غطاء فوق الأساسات والجوانب وأخيراً إعادة تعبئة الخندق حول النفق الذي تم إنشاؤه لتسوية الأرض فوقه.
تستخدم هذه الطريقة في إنشاء الأنفاق القريبة من سطح الأرض.