મુંબઈ-અમદાવાદ હાઈ સ્પીડ રેલ (MAHSR) પ્રોજેક્ટ માટે બનાવવામાં આવી રહેલો નર્મદા બ્રિજ વિથ વેલ ફાઉન્ડેશન કેસ સ્ટડી આ રિપોર્ટનો મુખ્ય કેન્દ્રબિંદુ છે. ભારતનો બુલેટ ટ્રેન પ્રોજેક્ટ, અથવા MAHSR, એક મુખ્ય ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પ્રોજેક્ટ છે જેનો ઉદ્દેશ્ય ભારતમાં રેલ પરિવહનમાં પરિવર્તન લાવવાનો છે. આ પ્રોજેક્ટ ૫૦૮ કિલોમીટરની હાઇ-સ્પીડ (૩૨૦ કિમી/કલાક) ડબલ-ટ્રેક રેલ્વે લાઇન બનાવવાનો છે જે ભારતના બે સૌથી મોટા શહેરો અમદાવાદ અને મુંબઈને જોડશે. આ પ્રોજેક્ટમાં સૌથી લાંબો નદી પુલ (ગુજરાતમાં), નર્મદા પુલ, કૂવાના પાયા પર બનાવવામાં આવી રહ્યો છે.

૧.૨૬ કિલોમીટર લાંબા નર્મદા નદી પુલમાં ૨૨ કૂવાના પાયા છે.

પુલની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે:

• સ્થાન: ગુજરાતના ભરૂચ નજીક
• સ્પાન: ૨૧ × ૬૦ મીટર (૩ × ૬૦ મીટર સતત સ્પાન)
• બાહ્ય વ્યાસ: ૧૦ મીટર
• આંતરિક વ્યાસ: ૭.૦ મીટર અને ૭.૬ મીટર
• સ્ટેઈનિંગ જાડાઈ: ૧.૨ મીટર અને ૧.૫ મીટર
• પાયો ઊંડાઈ: ૫૧ મીટર થી ૭૭ મીટર
• સ્કૉર લેવલ: -૧૯ મીટર થી -૩૨ મીટર
• સ્થાપના લેવલ: -૩૬.૦૦ મીટર થી -૭૦.૦૦ મીટર

ઝુકાવ અને શિફ્ટ

કુવાના પાયાનો ઝુકાવ એ અસમાન માટી અથવા ખડકોની સ્થિતિ, ડૂબતી વખતે આવતા અવરોધો અથવા અન્ય અણધાર્યા પડકારો જેવા વિવિધ પરિબળોને કારણે તેની ઇચ્છિત ઊભી સ્થિતિથી વિચલન છે.

કૂવાના પાયામાં શિફ્ટનો અર્થ તેની ડૂબતી પ્રક્રિયા દરમિયાન કૂવાના માળખાની આડી ગતિ અથવા બાજુની ગોઠવણ છે.

ઝુકાવ કૂવાના ધરી સાથે બંને વિરુદ્ધ ચહેરાઓ પર નિશ્ચિત ગેજ ચિહ્ન પર સ્તરો ચકાસીને માપવામાં આવે છે. સ્તરમાં તફાવત ધરી સાથે ઝુકાવ સ્થાપિત કરશે. તેને સ્તર અને કૂવાના વ્યાસમાં તફાવતના ગુણોત્તર તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે.

કોઈપણ કૂવાનો ઝુકાવ 100 (ઊભો) માં 1 (આડી) થી વધુ ન હોવો જોઈએ, અને કૂવાના પાયા પર શિફ્ટ કોઈપણ પરિણામી દિશામાં 150 મીમીથી વધુ ન હોવો જોઈએ.

બાંધકામ ઉદ્યોગમાં ટિલ્ટ/શિફ્ટ સુધારવા માટેની વ્યાપક પદ્ધતિઓ નીચે મુજબ સૂચિબદ્ધ છે:

a) તરંગી પકડવું.
b) તરંગી સ્ટેટિક લોડિંગ (કેન્ટલેજ)
c) પાણીનું જેટિંગ.
d) કૂવાનું ખેંચવું.
e) કૂવામાં સ્ટ્રટિંગ.
f) જેક દ્વારા કૂવાને દબાણ કરવું.

MAHSR નર્મદા વેલ ફાઉન્ડેશનના અમારા હાલના કેસ સ્ટડીમાં, સ્થળની સ્થિતિને કારણે, કેન્ટલેજ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સ્વીકાર્ય પરિણામો આપી રહ્યો ન હતો, કારણ કે જરૂરી ડૂબકીનો પ્રયાસ કેન્ટલેજ પદ્ધતિ પર વ્યવહારીક રીતે શક્ય સ્થિર ભાર કરતા ઘણો વધારે હતો.

ડૂબકીના પ્રયાસની ગણતરી

ડૂકીના પ્રયાસ માટે પ્રતિકારનો સામનો કરવો જરૂરી છે:
a) કૂવાની બાહ્ય સપાટી પર ત્વચા ઘર્ષણ
b) ઉછાળા બળ

ત્વચા ઘર્ષણની ગણતરી આ રીતે કરી શકાય છે:

જ્યાં F = t/m2 માં ત્વચા ઘર્ષણ
Ka = સક્રિય પૃથ્વી દબાણ ગુણાંક
ɸ = માટીના કાતર પ્રતિકારનો કોણ (ડિગ્રી)
C = અમર્યાદિત સંકુચિત શક્તિનો અડધો ભાગ.

Z = સ્કાઉર સ્તર (m) ની નીચે પાયાની ઊંડાઈ
γ = t/m3 માં માટીની ઘનતા.

માટીના પ્રકાર પર આધારિત ત્વચા ઘર્ષણ (F) નીચેના મૂલ્યો સુધી રેન્જ કરી શકાય છે:

સખત અને નરમ માટી = 0.73 થી 2.93 t/m2
માટી = 4.88 થી 19.53 t/m2
ખૂબ નરમ માટી = 1.23 થી 3.42 t/m2
ગાઢ રેતી = 3.42 થી 6.84 t/m2
ગાઢ કાંકરી = 4.88 થી 9.76 t/m2

અમારા કેસ-સ્ટડીમાં; રેતી અને માટીના સ્તરને ધ્યાનમાં લેતા, ગણતરીમાં ધારવામાં આવેલ ત્વચા ઘર્ષણ 4.7 ટન/ચો.મી. છે.

સામાન્ય રીતે, ડૂબવાનો પ્રયાસ ફક્ત કૂવાના સ્વ-વજનથી જ ઉપલબ્ધ હોય છે. ત્વચા ઘર્ષણ ઘટાડવા માટે, ડૂબતી વખતે હવા જેટિંગ અને પાણી જેટિંગ જેવી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ડૂબવાનો પ્રયાસ અહીંથી ઉપલબ્ધ છે:

a) કૂવાનું સ્વ-વજન
b) હવા/પાણી જેટિંગ (ત્વચા ઘર્ષણ અથવા ઉછાળામાં ઘટાડો થવાને કારણે)
c) બાહ્ય બળ જેમ કે કેન્ટલેજ / જેક ડાઉન.

તેથી, ડૂબવાનો પ્રયાસ આ રીતે ગણતરી કરી શકાય છે:

નીચેના મુદ્દાઓને ધ્યાનમાં રાખીને:

• ✓ ઉછાળો બળ (Buoyancy): કૂવાના કુલ વજનનું (1000/2500) માનવામાં આવ્યું છે.
• ✓ સ્કિન ફ્રિક્શન (Skin Friction) = 4.7 ટન/ચો.મી. × કૂવાના સપાટી વિસ્તાર.
• ✓ એર/વોટર જેટિંગ દ્વારા બાહ્ય બળની જરૂરિયાતમાં આશરે 50% ઘટાડો થાય છે.

જરૂરી બાહ્ય સિંકિંગ પ્રયત્નની ગણતરી

વિવિધ ઊંડાઈઓ માટે જરૂરી સિંકિંગ પ્રયત્નની ગણતરી નીચે મુજબ કરવામાં આવી છે:
(આ ગણતરીઓ અંદાજિત છે અને તેની માટે કોઈ ચોક્કસ સૈદ્ધાંતિક આધાર ઉપલબ્ધ નથી.)

ઉપરોક્ત કોષ્ટક પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે 30 મીટરથી વધુ ઊંડાઈ માટે જરૂરી સિંકિંગ પ્રયત્ન 1000 MT કરતાં વધુ છે. તેથી પરંપરાગત કેન્ટલેજ (Kentledge) પદ્ધતિ પૂરતી ન હોવાનું જણાયું. આથી જરૂરી સિંકિંગ પ્રયત્ન પ્રાપ્ત કરવા માટે 'માટી એન્કર સાથે જેક-ડાઉન પદ્ધતિ તથા કેન્ટલેજ પદ્ધતિ' અપનાવવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો.

એર જેટિંગની જોગવાઈ

a)   કૂવાની સપાટીના ત્વચા ઘર્ષણને ઘટાડવા માટે એર જેટિંગને સરળ બનાવવા માટે કવર ઝોન પર 25 મીમી વ્યાસનો PVC પાઇપ આડી રીતે પૂરો પાડવામાં આવી રહ્યો છે. આ કૂવાના સ્ટેઈનિંગના વૈકલ્પિક સ્તરમાં પૂરું પાડવામાં આવે છે.
b)   કોમ્પ્રેસ્ડ એરને સરળ બનાવવા માટે દરેક આડી સ્તર માટે ઊભી જોડાણ કાસ્ટેડ સ્ટેઈનિંગથી ઓછામાં ઓછું 1 મીટર ઉપર રાખવું જોઈએ.
c)    તળિયા પ્લગ કર્યા પછી પાઇપને સિમેન્ટીયસ ગ્રાઉટ દ્વારા પ્રેશર ગ્રાઉટિંગથી ગ્રાઉટ કરવામાં આવશે.

પાણી કાઢવાની જોગવાઈ

a)    માટી ​​અને કઠણ સ્તરો દ્વારા કુવાઓ ડૂબવા માટે પાણી કાઢવાનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

b)    પાણી કાઢવા માટે જરૂરી સંખ્યામાં 40 મીમી -50 મીમી વ્યાસના સ્ટીલ પાઈપો કૂવાના સ્ટેઈનિંગમાં જડિત કરવા જોઈએ, જે તેની પરિઘની આસપાસ સમાન અંતરે હોવા જોઈએ.

c)   સ્ટેઈનિંગ કાસ્ટના દરેક લિફ્ટની ટોચથી સ્ટીલ પાઇપ લગભગ 1 મીટર ઉપર રાખવી જોઈએ.
d)    પાણી કાઢવાની વ્યવસ્થાને સરળ બનાવવા માટે પાઇપ કૂવાના કર્બના કેન્દ્રમાંથી પસાર થઈ શકે છે.

કુવાની એક બાજુ (ટિલ્ટની વિરુદ્ધ બાજુ) ૧૨૦૦ મેટ્રિક ટન (અથવા વધુ) સુધીના ભાર સાથે જેકિંગ ડાઉન પદ્ધતિ એક ક્ષણ બનાવે છે અને માટીના કડક સ્તરનો ઉપયોગ ફુલક્રમ તરીકે કરીને, બેડની નીચે એક બિંદુએ કૂવાને ફેરવે છે (આકૃતિઓ ૫, ૭ અને ૮ જુઓ).

બાંધકામ પ્રક્રિયા:

a) પહેલું પગલું કૂવાના પરિઘની બહાર ગ્રાઉન્ડ એન્કર સ્થાપિત કરવાનું છે (આકૃતિ ૫). આસપાસની જમીનમાં ગ્રાઉન્ડ એન્કરની સંખ્યા, સ્થાન અને ઊંડાઈ ત્વચા ઘર્ષણ દ્વારા જરૂરી પ્રતિકાર બળ વિકસાવવા માટે પૂરતી હોવી જોઈએ.

b) જરૂરી વ્યાસના ડ્રિલ છિદ્રો, કેસીંગ્સ સાથે, કૂવાના સ્થાપન સ્તરથી નીચે ઊંડાઈ સુધી લઈ જવામાં આવશે (આકૃતિઓ 7 અને 8).

c) જરૂરી ઊંડાઈ સુધી છિદ્રો ખોદ્યા પછી, પર્યાપ્ત વ્યાસ અને ક્ષમતાના HT સેરને ઇચ્છિત લંબાઈ સુધી કાપીને છિદ્રોમાં નીચે ઉતારવામાં આવશે.

d) પછી છિદ્રોને સિમેન્ટ સ્લરીથી ગ્રાઉટ કરવામાં આવશે જેમાં બિન-સંકોચન ઉમેરણ હોય છે.

e) સ્ટીલમાંથી બનાવેલા હેવી-ડ્યુટી પ્રેશરાઇઝેશન ગર્ડર્સ કૂવાના સ્ટેઈનિંગ પર આરામ કરતા સ્ટૂલ પર મૂકવામાં આવશે, જેની સામે ગ્રાઉન્ડ એન્કર સાથે જોડાયેલા હાઇડ્રોલિક જેક કૂવાને નીચે ધકેલવા માટે દબાણ લાવી શકે છે (આકૃતિઓ 4 અને 6).

f) જરૂરી સિંકિંગ મુજબ હાઇડ્રોલિક જેક પર્યાપ્ત ક્ષમતાના હોવા જોઈએ. પ્રયાસ.

g) વિવિધ જેક પર દબાણ એવી રીતે લાગુ કરવું જોઈએ કે ઝુકાવની વિરુદ્ધ દિશામાં બાહ્ય બળ લાગુ પડે.

a) હાલના ઝુકાવની વિરુદ્ધ દિશામાં ઝુકાવ સુધારવા માટે કેન્ટલેજની જોગવાઈ કરવામાં આવશે.

b) સુધારવા માટેના કૂવાની આસપાસ 75 મીમી સ્લિંગ રેપ આપવામાં આવશે, અને તેને પુલી વ્યવસ્થા દ્વારા નજીકના કૂવામાં લંગરવામાં આવશે. બાજુના કૂવામાંથી પ્રતિક્રિયા લઈને શીવ પુલી સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને ઝુકાવવાળા કૂવાને ખેંચવામાં આવશે.

c) પુલીમાંથી પસાર થયા પછી, તે જ સ્લિંગને યાંત્રિક ક્રેનના ફરતા ડ્રમ સાથે જોડવામાં આવશે, જે ખેંચાણ બળ લાગુ કરે છે. ક્રેન (૧૮ ટન) દ્વારા લગભગ એક ચતુર્થાંશ ભાર અને બાજુના કૂવા (૫૪ ટન) દ્વારા ત્રણ ચતુર્થાંશ ભાર લેવામાં આવશે (આકૃતિઓ ૯ અને ૧૦).

d) સાથે સાથે, ઝુકાવની વિરુદ્ધ દિશામાં એક સમ્પ બનાવવામાં આવશે જેથી કૂવો ડૂબી શકે અને ઝુકાવ સુધારી શકાય.

e) સમ્પ બનાવ્યા પછી, કૂવાની પકડ લંબાઈ ઘટાડવા માટે બહારની બાજુએ પકડવામાં આવશે, જે વધુ ડૂબવાને સરળ બનાવશે.

f) જરૂરિયાત મુજબ હવા જેટિંગ અને પાણી જેટિંગ એકસાથે હાથ ધરવામાં આવશે.

g) જ્યારે ઉપરોક્ત બધી પ્રવૃત્તિઓ એકસાથે હાથ ધરવામાં આવે છે, ત્યારે કૂવાના ઝુકાવને નિર્દિષ્ટ સહનશીલતા મર્યાદામાં સુધારવામાં આવશે.

કુવા, નં. 9 નો ઝુકાવ 1:25 હતો. કેન્ટલેજ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ઝુકાવમાં કોઈ સુધારો થયો ન હતો.
ઉપર સમજાવ્યા મુજબ, બાજુના કૂવા (આકૃતિ 9) સાથે લંગર કરીને કૂવાનું ખેંચાણ આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું, અને પરિણામો ખૂબ જ પ્રોત્સાહક હતા. બે મહિનાની અંદર, લગભગ 5.0 મીટર ડૂબવા સાથે, ઝુકાવ સુધારીને 1:140 (1:25 થી) કરવામાં આવ્યો. તારીખ મુજબ ઝુકાવ સુધારણા જોડાયેલ કોષ્ટકમાં આપવામાં આવી છે. આ પદ્ધતિ અપનાવી શકાય છે કારણ કે બાજુના કૂવામાં ખલેલ ન પહોંચે અને તેને પૂરતી ઊંડાઈ સુધી ડૂબાડી શકાય જેથી જરૂરિયાત મુજબ પ્રતિક્રિયા બળનો ઉપયોગ કરી શકાય.

કુવા નં.09 માટે સમય સાથે ટિલ્ટ કરેક્શન

અન્ય કુવાઓમાં, માટીના સ્તરને કારણે, કુવાઓનું ડૂબકીકામ પૂરતા પ્રમાણમાં આગળ વધી રહ્યું ન હતું. કઠણ માટીના સ્તરમાંથી ડૂબકી મારવા માટે જેક ડાઉન પદ્ધતિ અપનાવવામાં આવી છે. આ પેપર મુખ્યત્વે કુવાઓના ઝુકાવ સુધારણામાં ઉપરોક્ત બે (જેક ડાઉન અને પુલિંગ બેક) પદ્ધતિઓના ઉપયોગ પર પ્રકાશ પાડે છે. દરેક પદ્ધતિ સ્થળ-વિશિષ્ટ જરૂરિયાતો અને શક્યતાના આધારે અપનાવવી જોઈએ. અપનાવવાની પદ્ધતિ સાઇટ-વિશિષ્ટ જરૂરિયાતો અને યોગ્યતાના આધારે ખૂબ જ સમજદારીપૂર્વક અનુસરવી જોઈએ.

નર્મદા વેલ ફાઉન્ડેશન (HSR રિવર બ્રિજ) ના કૂવા નંબર P09 માં ટિલ્ટ કરેક્શન

કુવાઓમાં ઝુકાવ સુધારવા માટે ઘણી પદ્ધતિઓ ઉપલબ્ધ છે, જેમ કે તરંગી પકડ, કેન્ટલેજ, વગેરે. પરંતુ HSR નર્મદા પુલના નિર્માણમાં, કેટલાક ખાસ પગલાં લેવામાં આવ્યા છે, જેમ કે એર જેટિંગની જોગવાઈ, અને કૂવાના ડૂબકીને સુધારવા માટે પાણી જેટિંગ. ઉપરાંત, નજીકના કુવાઓમાંથી પ્રતિક્રિયાની મદદથી (કેન્ટલેજ સાથે) ખેંચીને પાછળ ખેંચવાનો ઉપયોગ ખૂબ જ અસરકારક રીતે ઝુકાવ સુધારવા માટે કરવામાં આવ્યો છે. જ્યાં પૂરતા પ્રમાણમાં ડૂબકી પ્રયાસ ઉપલબ્ધ નથી ત્યાં કૂવા ડૂબકી માટે જેક જેક-ડાઉન વ્યવસ્થાનો ઉપયોગ આ પુલના નિર્માણમાં અપનાવવામાં આવેલી એક નવીન પદ્ધતિ છે. આ પેપર ફક્ત કૂવાના પાયા વિશે અપનાવવામાં આવેલી વિવિધ યોજનાઓ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ખ્યાલોની ચર્ચા કરે છે, અને આપેલી વિગતો ફક્ત સાઇટ-વિશિષ્ટ છે અને યોગ્ય તકનીકી વિશ્લેષણ અને અભ્યાસ વિના અન્ય કોઈપણ સાઇટ પર તેનું પાલન ન કરવું જોઈએ.

સંદર્ભ [1] દસ્તાવેજ નં. 2005/CE-I/BR-II/8 તારીખ 8 જૂન, 2005 શ્રી આર.આર. જરુહર, સભ્ય એન્જિનિયરિંગ રેલ્વે બોર્ડ અને ભૂતપૂર્વ સચિવ, સરકાર. ભારત સરકાર, રેલ્વે મંત્રાલય, નવી દિલ્હી-૧૧૦૦૦૧.