शहरी उत्खनन आणि पर्यावरणीय संवर्धन: HSR प्रकल्पाच्या मुंबई स्थानकातील धडे
श्री रजनीश सरोज, जीएम (सिव्हिल)/एनएचएसआरसीएल

सारांश: मुंबई-अहमदाबाद हाय-स्पीड रेल्वे प्रकल्प हा भारतात हाय-स्पीड रेल्वे सुरू करण्यासाठी रेल्वे मंत्रालयाने केलेला एक अग्रगण्य प्रयत्न आहे. या भव्य उपक्रमाच्या केंद्रस्थानी मुंबईच्या वांद्रे कुर्ला कॉम्प्लेक्स (बीकेसी) येथील भूमिगत स्थानकाचे बांधकाम आहे, जो महत्त्वपूर्ण अभियांत्रिकी आणि पर्यावरणीय आव्हानांनी भरलेला प्रकल्प आहे. शहराच्या मध्यभागी असलेल्या बीकेसी येथील उत्खनन कार्यामुळे मोठ्या प्रमाणात वायू आणि ध्वनी प्रदूषण निर्माण होत असल्याने, कठोर पर्यावरणीय नियमांचे पालन करणे आवश्यक आहे. वायू प्रदूषण कमी करण्यासाठी धूळ नियंत्रणासाठी मिस्ट गनचा वापर आणि सतत पाणी शिंपडणे यांसारख्या नाविन्यपूर्ण उपाययोजना राबविण्यात आल्या आहेत. याव्यतिरिक्त, पाइलिंग आणि उत्खनन कार्यामुळे होणारे ध्वनी प्रदूषण कमी करण्यासाठी ५-मीटर उंचीचे अडथळे उभारण्यात आले आहेत. वायू गुणवत्ता निर्देशांकाचे (AQI) रिअल-टाइम निरीक्षण हे सुनिश्चित करते की हवेची गुणवत्ता जवळपासच्या भागांपेक्षा उत्तम राहील, जे पर्यावरण व्यवस्थापनाप्रती असलेली वचनबद्धता दर्शवते. खोल उत्खननातील अंतर्निहित धोके हाताळण्यासाठी, सिकंट पाइल्स, सॉइल अँकर्स आणि वेलर्स यांचा समावेश असलेली एक सर्वसमावेशक भू-आधार प्रणाली वापरण्यात आली आहे. सिकंट पाइल्सची रचना अशा प्रकारे केली आहे की, जवळच्या इमारतींची जमिनीची हालचाल १० मिमी किंवा उत्खननाच्या उंचीच्या ०.५% यापैकी जे कमी असेल, तेवढ्यापुरती मर्यादित राहील. रचनेची पर्याप्तता सुनिश्चित करण्यासाठी पूर्ण-प्रमाणातील चाचणी अँकर्सची तपासणी केली जाते आणि प्रणालीच्या कामगिरीवर देखरेख ठेवण्यासाठी इनक्लिनोमीटर्स व पिझोमीटर्ससारखी उपकरणे वापरली जातात. हा शोधनिबंध बीकेसी (BKC) येथील उत्खनन आणि बांधकाम टप्प्यांदरम्यान पर्यावरणीय परिणामांचे व्यवस्थापन करण्यासाठी आणि संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करण्यासाठी वापरलेल्या पद्धती आणि तंत्रज्ञानाचा तपशील देतो. कठोर देखरेख आणि नाविन्यपूर्ण अभियांत्रिकी उपायांचे एकत्रीकरण हे प्रकल्पाची सुरक्षितता, शाश्वतता आणि नियामक मानकांचे पालन करण्याप्रती असलेली वचनबद्धता अधोरेखित करते, आणि महानगरीय परिसरातील भविष्यातील पायाभूत सुविधा प्रकल्पांसाठी एक आदर्श निर्माण करते.

प्रस्तावना

मुंबई-अहमदाबाद हाय-स्पीड रेल प्रकल्प हा भारतात हाय-स्पीड गाड्या सुरू करण्याच्या रेल्वे मंत्रालयाच्या पथदर्शी प्रयत्नांचे प्रतीक आहे. प्रस्तावित मुंबई-अहमदाबाद मार्गावर उभारल्या जाणाऱ्या भव्य नागरी संरचनांपैकी एक म्हणजे मुंबईच्या वांद्रे-कुर्ला संकुलातील (BKC) भूमिगत स्थानक.

BKC येथील हे भूमिगत स्थानक आपल्या प्रकारातील एकमेव (अद्वितीय) ठरेल. यामध्ये सहा भूमिगत फलाट असतील; प्रत्येकाची लांबी ४५० मीटर असेल आणि ते १६ डब्यांच्या गाडीला सामावून घेण्यास सक्षम असतील. स्थानकाच्या इमारतीमध्ये तीन स्तरांचा समावेश असेल: सर्वात खालच्या मजल्यावर (तिसऱ्या तळघरात/बेसमेटमध्ये) फलाट असतील; दुसऱ्या तळघरात प्रवाशांसाठीचा मुख्य कक्ष (concourse), तिकीट विक्री आणि बिझनेस क्लास सुविधांसाठी जागा असेल; तर पहिल्या तळघरात कार्यालयीन कामकाजाशी संबंधित (back-of-the-office) सेवांसाठी जागा असेल.

या प्रतिष्ठित स्थानकाच्या उभारणीमध्ये ३२ मीटर खोलीपर्यंत उभ्या दिशेने उत्खनन (खणकाम) करणे समाविष्ट आहे. या परिसराचे महत्त्व आणि आजूबाजूच्या इमारतींशी असलेली जवळीक पाहता, बांधकामादरम्यान होणारा कोणताही अपघात किंवा चूक अजिबात खपवून घेतली जाणार नाही. हे स्थानक प्रामुख्याने पूर्व-पश्चिम दिशेने विस्तारलेले असून, त्याची एकूण लांबी १,०३० मीटर आहे. याची रुंदी वेगवेगळ्या ठिकाणी वेगवेगळी आहे; पश्चिम टोकाकडील रुंदी ७० मीटर, तर पूर्व टोकाकडील रुंदी ४० मीटर आहे. खोल उत्खननामुळे जमिनीचा कडा कोसळण्याचा (slope failure) धोका टाळण्यासाठी, येथे एक 'ग्राउंड सपोर्ट सिस्टीम' (जमिनीला आधार देणारी यंत्रणा) बसवली जात आहे. या यंत्रणेमध्ये ८०० मिमी आणि १,००० मिमी व्यासाचे ३,३८८ 'सिकंट पाइल्स' (secant piles), तसेच 'सॉइल अँकर्स', 'स्ट्रट्स' आणि 'वॉलर्स' यांचा समावेश आहे. ही यंत्रणा एका विशिष्ट 'ग्रीड पॅटर्न'मध्ये (जाळीदार रचनेत) बसवली जात असून, त्यातील क्षितिजसमांतर (आडवे) अंतर १,३०० मिमी आणि २,६०० मिमी, तर उभे अंतर ३,००० मिमी आणि २,५०० मिमी ठेवण्यात आले आहे. स्थानकाच्या परिघावर, सिकंट पाइल्सच्या उभ्या पृष्ठभागावर (जमिनीतील खोलवरच्या टोकापर्यंत), खडकांच्या रचनेचा अभ्यास करून (rock mapping) ६,००० मिमी ते ८,००० मिमी लांबीच्या 'रॉक बोल्ट्स'च्या साहाय्याने 'रॉक बोल्टिंग' केले जात आहे. ही रचना जमिनीचा बाजूकडील दाब (lateral earth pressure) पेलण्यासाठी एक संरक्षक भिंत किंवा अडथळा म्हणून कार्य करते.

प्रकल्पाशी संबंधित जोखीमी आणि आव्हाने

खोल खोदकामामुळे काठ कोसळण्याचा अंतर्निहित धोका असतो, त्यामुळे जमिनीच्या हालचालींवर बारकाईने लक्ष ठेवणे आवश्यक ठरते. याचे निवारण दोन टप्प्यांत केले जाते: प्रथम, मातीला अँकरिंग करणाऱ्या व्यवस्थेसह सिकंट पाइल्सचा समावेश असलेल्या आधार संरचनेची रचना करून, आणि दुसरे, तिच्या परिणामकारकतेचे निरीक्षण करून.

रचनेच्या टप्प्यात, कठोर तपासणी केली जाते. कंत्राटदाराचे तपशीलवार रचना सल्लागार (DDC) रचनेची सुरुवात करतात, त्यानंतर त्यांच्या सल्लागाराकडून पडताळणी केली जाते आणि आमच्या अभियंत्यांच्या टीमकडून अंतिम पुनरावलोकन केले जाते.

अंमलबजावणीमध्ये सखोल गुणवत्ता तपासणी आणि सतत देखरेख यांचा समावेश असतो. आधार प्रणालीच्या कामगिरीवर लक्ष ठेवण्यासाठी उपकरणे (इन्स्ट्रुमेंटेशन) महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात, विशेषतः मेट्रो लाईन २बी आणि कार्यालयीन इमारतींसारख्या महत्त्वाच्या संरचनांच्या सान्निध्यामुळे.

१.) मेट्रो-२बी लगतचे पियर्स

मुंबईतील वांद्रे येथे मेट्रो लाईन २बी च्या मार्गालगत असल्यामुळे हाय-स्पीड रेल (HSR) स्टेशनचे बांधकाम. मेट्रो-2B ची दोन स्थानके, आयएलएफएस (ILFS) आणि एमटीएनएल (MTNL), एचएसआर (HSR) स्थानक आणि मेट्रोच्या बांधकामाच्या प्रभाव क्षेत्रात येतात. विशेष चिंतेची बाब म्हणजे आयएलएफएस (ILFS) स्थानक, जे एचएसआर (HSR) स्थानकापासून बाजूला केवळ ५ मीटर अंतरावर १८५ मीटरच्या पट्ट्यात (स्थानकाची लांबी) वसलेले आहे. एकाच वेळी सुरू असलेल्या बांधकाम प्रकल्पांमध्ये समन्वय साधणे हे अभियंत्यांसाठी एक मोठे आव्हान होते, ज्यामुळे प्रतिकूल परिणाम टाळण्यासाठी मेट्रोच्या कामासोबत अखंडपणे कार्य करणाऱ्या भू-आधार प्रणालीची (ग्राउंड सपोर्ट सिस्टीम) रचना करणे आवश्यक झाले.

२) एससीएलआर उड्डाणपुलाजवळील खांब

सांताक्रूझ-चेंबूर लिंक रोड (एससीएलआर) उड्डाणपूल पूर्वेकडील टोकाला एचएसआर मार्गाला छेदतो, त्यामुळे बांधकामादरम्यान काळजीपूर्वक एकीकरण करणे आवश्यक आहे. जरी उड्डाणपुलाचा पाया कोणत्याही अडथळ्याशिवाय धोरणात्मकदृष्ट्या घातला गेला असला तरी, मिठी नदीची जवळीक आणि प्रामुख्याने खराब भू-तांत्रिक गुणधर्म असलेली भरलेली माती यामुळे या भागात अतिरिक्त आव्हाने आहेत.

सिकंट पाइल्स आणि ग्राउटेड अँकर्सद्वारे जोखीम निवारण

जोखीम कमी करण्याची प्रक्रिया तीन टप्प्यांत केली जाते. अपयशाच्या सर्व प्रतिकूल शक्यतांचा विचार करून अभिकल्प (डिझाइन) करणे, त्यानंतर योग्य गुणवत्तेसह प्रणालीची अंमलबजावणी करणे आणि शेवटी पुरेशा उपकरणांद्वारे देखरेख करणे. या प्रकल्पासाठी अवलंबलेल्या भू-आधार प्रणालीमध्ये सिकंट पाइल्स, सॉइल अँकर्स, वेलर्स आणि रॉक बोल्ट्स यांचा समावेश होता. संपूर्ण प्रक्रियेचा प्रवाह खालीलप्रमाणे आहे.

आकृती ३: Plaxis 2D सॉफ्टवेअरचा स्क्रीनशॉट

सर्व रचना-संबंधित मापदंड (Design parameters) सखोल भू-तांत्रिक तपासणीनंतर निश्चित केले जातात. भुयारी स्थानकासाठी, जमिनीच्या थरांचे (strata) तपशील जाणून घेण्यासाठी ४० मीटर ते ९५ मीटर खोलीपर्यंत एकूण ३७ बोअरहोल्स (छिद्र) घेण्यात आले. यापैकी २४ बोअरहोल्स स्थानकाच्या परिघाभोवती (कडांभोवती) आणि उर्वरित बोअरहोल्स मध्यभागी घेण्यात आले. त्यामुळे, साधारणपणे दर १०० मीटर अंतरावर जमिनीच्या थरांचे स्वरूप (soil profile) रचनाकाराला (designer) उपलब्ध होते. हे तपशीलच 'ग्राउंड सपोर्ट सिस्टम'च्या रचनेचा आधार ठरले.

ही 'ग्राउंड सपोर्ट सिस्टम' मृत भार (Dead Load), जलस्थैतिक दाब (Hydrostatic pressure), अवजड बांधकाम यंत्रसामग्री व अतिरिक्त भार (Surcharge load), भूकंपीय भार (Seismic load) आणि TBM (टनेल बोरिंग मशीन) मुळे निर्माण होणारा भार पेलण्यासाठी रचण्यात आली आहे. या प्रणालीचे विश्लेषण करण्यासाठी आणि तिच्या एकूण स्थिरतेची खात्री करण्यासाठी 'Plaxis 2D' या सॉफ्टवेअरचा वापर करण्यात आला आहे.

आकृती ४: उत्खननासाठीचा प्रवाह आलेख
सिकंट पाइल्सचे अभिकल्पन आणि अंमलबजावणी

सिकंट पाइल्ससाठी (Secant Piles) करावयाचे वेधन (Drilling) हे 'रोटरी' पद्धतीच्या वेधन यंत्राचा (Drilling Rig) वापर करून केले जाते. भू-तांत्रिक तपासणीद्वारे (Geotechnical Investigation) निश्चित केल्यानुसार, सिकंट पाइल्सचे वेधन 'Type-III' प्रकारच्या खडकात १ मीटर खोलीपर्यंत (embedment) पोहोचल्यावर थांबवले जाते. हे पाइल्स कठीण (RCC) आणि मृदू (PCC) अशा दोन प्रकारच्या विभागांच्या (Segments) मालिकेत, एकाआड एक अशा क्रमाने ओतले जातात. या पाइल्ससाठी काँक्रीटिंगची पद्धत ही पूल किंवा इमारतींच्या पायाभरणीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या इतर कोणत्याही पाइलसाठी वापरल्या जाणाऱ्या पद्धतीसारखीच असते.

सिकंट पाइल्ससाठीचे अभिकल्प मापदंड (Design Parameters) खालीलप्रमाणे आहेत:

१.)    काँक्रीटची सामर्थ्य श्रेणी (कठीण पाइल): M-35
२.)    काँक्रीटची सामर्थ्य श्रेणी (मृदू पाइल): M-15
३.)    व्यास: ८०० मिमी आणि १००० मिमी
४.)    दोन पाइल्समधील अंतर (कठीण ते मृदू): ६५० मिमी

आकृती ५: वेलर्स, मृदा अँकर्स

तथापि, डिझाइनमध्ये काँक्रीटची ताकद केवळ 80% विचारात घेण्यात आली होती, ज्यामध्ये ट्रेमी काँक्रीटचा समावेश होता. भू-तांत्रिक तपासणी प्रत्येक 100 मीटर अंतरावर करण्यात आली, तर खडकाचा प्रकार निश्चित करण्यासाठी प्रत्येक 10 मीटर अंतरावर पुष्टीकरणात्मक बोरहोल करण्यात आले. टाइप-III खडकाची ओळख आणि पाइल समाप्ती यासाठी निकष निश्चित करण्यात आले: 120 बार दाबाखाली प्रवेश दर 20 मिमी/मिनिटपेक्षा कमी असल्यास त्या स्तरावर पाइल समाप्त करता येते. स्थानकातील सर्वात खोल पाइल 21.2 मीटर आणि सर्वात उथळ पाइल 10.8 मीटर आहे. वरील निकषांनुसार प्राप्त झालेल्या विविध पाइल खोलींचा सारांश खालीलप्रमाणे आहे:

अनुक्रमांक श्रेणी (मीटर) पाइल्सची संख्या
1 10-12 77
2 12-14 1134
3 14-16 1165
4 16-18 746
5 18-20 211
6 20-22 55

सेकंट पाइल्सची स्थापना झाल्यानंतर, त्यांना वरच्या बाजूस 1m × 1m किंवा 1.2m × 1m आकाराच्या कॅपिंग बीमने जोडण्यात आले आणि त्यानंतर उत्खनन करण्यात आले. डिझाइननुसार उत्खननासोबत आवश्यक स्तरांवर मृदा अँकर आणि वेलर्स प्रदान करण्यात आले.

मृदा अँकर्स आणि वेलर्स

जेव्हा खोल उभे खोदकाम केले जाते, तेव्हा सॉईल अँकर्स आणि वेलर्स हे भू-आधार प्रणालीचे (ग्राउंड सपोर्ट सिस्टीमचे) अविभाज्य भाग असतात.

सॉईल अँकर्सची रचना दोन भागांमध्ये केली जाते. पहिल्या भागात, भू-तपासणी अहवाल (ग्राउंड इन्व्हेस्टिगेशन रिपोर्ट) जमिनीचा दाब निश्चित करतो आणि त्यानुसार बाजूच्या जमिनीच्या दाबाचा प्रतिकार करण्यासाठी सॉईल अँकरद्वारे लावायचा बल ठरवतो.

दुसऱ्या भागात, अपेक्षित अँकर क्षमता प्रदान करण्यासाठी सॉईल अँकर्सची रचना केली जाते. ही क्षमता जमीन/ग्रूट इंटरफेसचा प्रतिरोध, स्थिर आणि मुक्त लांबी, अँकरची लांबी, स्ट्रँडचा व्यास आणि इतर विक्रेत्या-विशिष्ट मापदंड यांसारख्या घटकांवर अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, काही विक्रेते एक अतिरिक्त कॉम्प्रेशन घटक (सामान्यतः स्टीलचा घटक) वापरतात, जो स्ट्रँडमधून सिमेंट ग्रूटमध्ये बल हस्तांतरित करतो. अँकरची क्षमता या सर्व मापदंडांच्या एकत्रित परिणामावर अवलंबून असते.

अँकरचा एक प्रातिनिधिक तपशील खालील चित्रात दाखवला आहे.

आकृती ६: मृदा अँकरचे तपशील
चाचणी किंवा प्रायोगिक अँकर्स

पूर्ण-प्रमाण चाचणी/ट्रायल अँकर्सचा वापर प्रस्तावित अँकर्सचे वर्तन आणि कार्यक्षमता प्रदर्शित करण्यासाठी केला जातो. ही प्रक्रिया गुणवत्ता सुनिश्चित करते आणि डिझाइनची पुरेशी क्षमता तपासते. BS 8081:2015 मध्ये या चाचण्यांना "इन्व्हेस्टिगेशन टेस्ट्स" असे संबोधले जाते. डिझायनर या चाचण्यांमधून मिळालेल्या परिणामांचा, विशेषतः अँकर क्षमतेचा, वापर अँकरमधील अंतर, दिशा आणि वैयक्तिक अँकर लोड निश्चित करण्यासाठी करतो.

चाचणी अँकर करण्यासाठी, पूर्वनियोजित ठिकाणी सेकंट पाइलमध्ये वेलरसह एक अँकर स्थापित केला जातो. अँकरला त्याच्या तुटण्याच्या बिंदूपर्यंत ताण दिला जातो आणि तुटण्याचा भार नोंदविला जातो. किमान तीन अँकर्सची चाचणी केली जाते आणि सर्वात कमी तुटण्याचा भार अँकरची अंतिम क्षमता मानली जाते. पुढे, IS-10270 च्या कलम 5.1 नुसार, या मूल्याच्या केवळ 70% ला डिझाइन तन्य क्षमता म्हणून विचारात घेतले जाते.

चाचणी अँकरची माहिती आणि तपासणी चाचणीचे निकाल खाली दिले आहेत:

अनुक्रमांक चाचणी अँकर आयडी स्तर पाइल आयडी स्ट्रँडची संख्या व व्यास स्थिर लांबी H (मी.) मुक्त लांबी H (मी.) एकूण लांबी (मी.) GUTS (kN) अँकर क्षमता
1 SF-01 (+)2.04 SP-773 4nos / 15.2 Dia 6 27.3 33.3 1036 725 (GUTS च्या 70%)
2 SF-04 (-)3.96 SP-777 8nos / 15.2 Dia 12 13.1 25.1 2072 1451 (GUTS च्या 70%)
3 SF-06 (-)3.96 SP-817 6nos / 15.2 Dia 6 13.1 19.1 1554 975 (GUTS च्या 62.7%)
4 CC-08 (+)2.04 SP-891 3nos / 12.2 Dia 6 22.4 28.4 549 439 (GUTS च्या 80%)
5 CC-02 (+)2.04 SP-623 4nos / 12.2 Dia 6 22.4 28.4 732 585 (GUTS च्या 80%)
6 CC-07 (+)2.04 SP-1011 3nos / 12.2 Dia 6 22.4 28.4 549 439 (GUTS च्या 80%)
7 UG-05 (-)8.89 SP-25 6nos / 15.2 Dia 6 18.6 24.6 1554 1243 (GUTS च्या 80%)

चाचणी अँकर्स व अँकर क्षमता दर्शविणारा तक्ता

वरील तक्त्यातून मिळणारा मुख्य निष्कर्ष असा आहे की स्ट्रँड्सच्या एकूण अंतिम तन्य क्षमतेच्या (Gross Ultimate Tensile Strength) तुलनेत अँकर क्षमता 60% ते 80% दरम्यान बदलते. या फरकाचे मुख्य कारण म्हणजे संपीडन घटकांची (Compression Elements) रचना होय.

अँकरचा एक नमुनेदार तपशील खालील चित्रात दर्शविला आहे.

भार हस्तांतरण (Load Transfer) यंत्रणा खालीलप्रमाणे आहे:

स्तर अँकरांची संख्या आरएल डिझाइन क्षमता चाचणी भार (डिझाइन क्षमतेच्या 110%) प्री-स्ट्रेसिंग बल (लॉक-ऑफ लोड) एकूण लांबी (मी.) संपीडन घटक
01 18 +2.04 444 488 358 24.5 2nos × 1.2m
02 18 (-)0.96 493 542.3 395 19.1 3nos × 1.2m
03 18 (-)3.96 556 611.6 385 17.9 3nos × 1.2m
04 36 (-)6.96 557 612.7 440 16.8 3nos × 1.2m
05 36 (-)9.46 486 534.6 384 15.8 4nos × 1.2m

अँकर्समधील डिझाइन व लॉक-ऑफ लोड दर्शविणारा तक्ता

आकृती ७: ILFS स्थानक बाजूकडील मृदा अँकर आणि वॉलर

ILFS स्थानकाच्या लगत असलेल्या मृदा अँकर्स (soil anchors) आणि 'वेलर्स' (walers) यांची रचना व त्यांमधील अंतर हे इतर ठिकाणांपेक्षा वेगळे होते; याचे कारण म्हणजे ILFS च्या खांबांमुळे (piers) त्यावर येणारा अतिरिक्त भार. मृदा अँकर्सच्या मधोमध ILFS चे खांब सामावून घेण्याच्या उद्देशाने, या अँकर्समधील अंतर आणि त्यांचा कोन यामध्येही बदल करण्यात आला होता. या दोन्ही प्रकारच्या अँकर रचना खालील चित्रांमध्ये दर्शविल्या आहेत.

सिकंट पाइल्स, मृदा अँकर्स आणि वॅलर्सची उभारणी

वरील चित्रात सिकंट पाइल्स, सॉइल अँकर्स आणि वेलर्सच्या स्थापनेचे विविध टप्पे दाखवले आहेत:

ड्रिलिंग रिग वापरून सिकंट पाइलचे ड्रिलिंग: पहिल्या थरात ड्रिलिंगची खोली २८-३० मीटरपर्यंत जाते, आणि त्यानंतरच्या थरांमध्ये खोली कमी होत जाते.

सॉइल अँकर्सची स्थापना आणि ग्राउटिंग: सॉइल अँकर्स स्थापित केले जातात आणि सिमेंट ग्राउटने ग्राउट केले जातात, आणि एकदा ३० MPa ची ग्राउट स्ट्रेंथ प्राप्त झाली की ते स्ट्रेसिंगसाठी तयार होतात. वेलर्सची फॅब्रिकेशन: फॅब्रिकेशन यार्डमध्ये वेलर्सची फॅब्रिकेशन समांतरपणे केली जाते.

वेलर्सची स्थापना: वेलर्स स्थापित केले जातात, आणि ए-फ्रेम्स व ब्रॅकेट्स निश्चित करण्यासह उर्वरित वेल्डिंग केले जाते.

वेलर्सच्या मागे पॅकिंग काँक्रीट: सिकंट पाइल्सच्या वर एक सपाट पृष्ठभाग तयार करणे आवश्यक आहे. या प्रकरणात, M-35 ग्रेडचे पॅकिंग काँक्रीट वापरले गेले आहे.

अँकर्सचे स्ट्रेसिंग: शेवटी, स्ट्रेसिंग केले जाते. अँकर लॉक करण्यापूर्वी, सर्व अँकरवर डिझाइन लोडच्या १०% अधिक ताण दिला जातो. उदाहरणार्थ, जर डिझाइन क्षमता ४०० kN असेल, तर अँकरवर ४४० kN इतका ताण दिला जातो आणि या लोडवर त्याच्या कार्यक्षमतेची तपासणी केली जाते. कमी लोडवर अँकर लॉक केले जातात. असे गृहीत धरले जाते की, सेकंट पाइल वाकल्यावर डिझाइन लोड गाठला जाईल.

आकृती ८: मृदा अँकर आणि वॉलरच्या स्थापनेची प्रक्रिया
उपकरणे आणि संनियंत्रण

उपकरण-पुरवठा (इन्स्ट्रुमेंटेशन) इमारतीच्या स्थितीच्या सर्वेक्षणाने सुरू होतो, ज्यामध्ये महत्त्वपूर्ण संरचना ओळखल्या जातात आणि त्यानंतर त्यांचे निरीक्षण केले जाते. धोके दोन प्रकारे दिसून येतात: जवळच्या इमारतींमध्ये असमान भू-अवनमन (डिफरेंशियल सेटलमेंट) होऊ शकते, किंवा भू-आधार प्रणाली (ग्राउंड सपोर्ट सिस्टीम) तिच्या डिझाइन पॅरामीटर्सपासून विचलित होऊन अत्याधिक विचलन (डिफ्लेक्शन) दर्शवू शकते.

या धोक्यांना तोंड देण्यासाठी, विशिष्ट उपकरणे वापरली जातात. इनक्लिनोमीटर आणि पिझोमीटरसारखे सेन्सर्स, भू-अवनमन मार्कर्स आणि ऑप्टिकल टार्गेट्ससारख्या भौतिक मार्कर्ससोबत वापरले जातात. कंत्राटदार आणि अभियंते नियमितपणे रीडिंग्जची पडताळणी करतात आणि त्यांची ऐतिहासिक डेटाशी तुलना करतात. याव्यतिरिक्त, महत्त्वपूर्ण ठिकाणांवरील रिअल-टाइम डेटावर एका केंद्रीय नियंत्रण कक्षातून २४/७ देखरेख ठेवली जाते.

सेकंट पाइल्सची रचना विद्यमान इमारतींची (उत्खननाच्या मुखापासून ५० मीटर अंतरावर असलेल्या) कमाल भू-हालचाल १० मिमी किंवा उत्खननाच्या उंचीच्या ०.५% यापैकी जे कमी असेल, तेवढ्या मर्यादेपर्यंत मर्यादित ठेवण्यासाठी केली जाते. जर भू-हालचाल या मर्यादेपेक्षा जास्त झाली, तर इमारतीमधील स्वीकार्य ताण (परमिसिबल स्ट्रेन) मर्यादित करण्यासाठी उपाययोजना केल्या जातात. त्यामुळे, अँकर्सचे सेवा-अंतर्गत निरीक्षण (इन-सर्व्हिस मॉनिटरिंग) आवश्यक आहे.


अँकर्सच्या कार्यक्षमतेचा मागोवा घेण्यासाठी अनेक घटकांचे निरीक्षण केले जाऊ शकते, ज्यामध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे:

● पाइल्सच्या झुकावाचे मापन
● प्रीस्ट्रेस्ड अँकर्सच्या बलातील बदल
● जवळच्या जमिनीचे खचणे
● पाझर किंवा इतर कारणांमुळे भूजल पातळीतील बदल

आकृती ९: अवसादन दर्शक आणि भेग-मापक

या पॅरामीटर्सचे निरीक्षण करण्यासाठी विविध उपकरणे उपलब्ध आहेत, ज्यामुळे ग्राउंड सपोर्ट सिस्टीमची कार्यक्षमता डिझाइनच्या विनिर्देशांच्या मर्यादेत राहील आणि कोणत्याही विचलनांवर त्वरित उपाययोजना केली जाईल याची खात्री होते.

आकृती १०: प्रिझम, लोड सेल, इनक्लिनोमीटर (वरपासून खाली)
स्थळावर प्रभाव क्षेत्र
मॅन्युअल मापन प्रिझम इमारत अवतलन मार्कर, क्रॅक मीटर
सेन्सर-आधारित इन्क्लिनोमीटर, पायझोमीटर, लोड सेल, एक्स्टेन्सोमीटर भू-अवतलन मार्कर

उपकरणांचे वर्गीकरण दर्शविणारा तक्ता

उत्खनन क्षेत्रातील निरीक्षण केले जाणारे घटक व मापनाची वारंवारता दर्शविणारा तक्ता

अनुक्रमांक महत्त्वाचे उपकरण एकूण संख्या स्थान अंतर मापनाची वारंवारता (उत्खननादरम्यान/नंतर)
उत्खननापूर्वी उत्खननादरम्यान बॅकफिलिंग दरम्यान बॅकफिलिंगनंतर
1 जमीन व पेव्हमेंट अवतलन मार्कर 372 स्थानक परिघ 25 मी. साप्ताहिक दैनिक साप्ताहिक मासिक
2 स्टँडपाईप पायझोमीटर 20 जमिनीच्या पातळीवर स्थानकाच्या दोन्ही बाजूंना 100 मी. साप्ताहिक दैनिक साप्ताहिक मासिक
3 मातीत मॅग्नेटिक एक्स्टेन्सोमीटर 14 जमिनीच्या पातळीवर स्थानकाच्या टोकांवर साप्ताहिक दैनिक साप्ताहिक मासिक
4 सेकंट पाइलमधील इन्क्लिनोमीटर 88 सेकंट पाइलमध्ये 25 मी. साप्ताहिक दैनिक साप्ताहिक मासिक
5 लोड सेल 244 वेलर्सवर रेखाचित्रानुसार साप्ताहिक दैनिक साप्ताहिक मासिक
6 स्ट्रेन गेज 34 स्ट्रट्सवर रेखाचित्रानुसार साप्ताहिक दैनिक साप्ताहिक मासिक
7 3D ऑप्टिकल टार्गेट्स 845 कॅपिंग बीम व सेकंट पाइलवर रेखाचित्रानुसार साप्ताहिक दैनिक साप्ताहिक मासिक

उपकरणांच्या तपशीलांचे दर्शन घडविणारा तक्ता

पर्यावरण व्यवस्थापन

उत्खननाच्या कामांच्या संदर्भात पर्यावरण ही एक प्रमुख चिंतेची बाब आहे; कारण या प्रक्रियांतून मोठ्या प्रमाणात वायू आणि ध्वनिप्रदूषण निर्माण होते. अलीकडच्या काही वर्षांत, महानगरांमधील हवेची गुणवत्ता लक्षणीयरीत्या खालावली आहे.

आकृती ११: १ व २: बेस्ट गन, ३: मोबाईलवर AQI देखरेख, ४: चाके धुण्याची व्यवस्था

शहराच्या मध्यभागी असलेले वांद्रे कुर्ला कॉम्प्लेक्स (बीकेसी) हे पर्यावरणाचे परिणाम कमी करण्यासाठी कठोर पर्यावरणीय नियमांचे पालन करते. उत्खननाच्या कामांमुळे मोठ्या प्रमाणात धूळ निर्माण होते, ज्यामुळे वायू प्रदूषणात भर पडते. यावर उपाय म्हणून, मिस्ट गनचा वापर केला जातो, जे उत्खननादरम्यान निर्माण होणारी धूळ कमी करण्यासाठी पाण्याच्या बारीक फवाऱ्याचा वापर करतात. याव्यतिरिक्त, धुळीचा प्रसार कमी करण्यासाठी मातीच्या ट्रॅकवर सतत पाणी शिंपडणे आणि मातीच्या ढिगाऱ्यांवर ताडपत्री टाकणे या मानक पद्धती आहेत. सुरू असलेल्या पाइलिंग आणि उत्खननाच्या कामामुळे होणारे ध्वनी प्रदूषण हे आणखी एक आव्हान आहे. यावर उपाय म्हणून, कामाच्या क्षेत्राभोवती ५-मीटर उंचीचे अडथळे उभारले जातात, ज्यामुळे सभोवतालच्या पर्यावरणावरील आवाजाचा परिणाम कमी होण्यास मदत होते.

याशिवाय, जवळपासच्या भागांपेक्षा हवेची गुणवत्ता चांगली राहील याची खात्री करण्यासाठी, कामाच्या ठिकाणी वायू गुणवत्ता निर्देशांकाचे (AQI) थेट निरीक्षण केले जाते. या एकत्रित प्रयत्नांचा उद्देश पर्यावरणीय मानकांचे पालन करत उत्खननाच्या कामांचा पर्यावरणावरील प्रभाव कमी करणे हा आहे.

निष्कर्ष

मुंबई-अहमदाबाद हाय-स्पीड रेल्वे प्रकल्पासाठी बीकेसी स्थानकाच्या उत्खनन आणि बांधकामात वापरलेले अनुभव आणि कार्यपद्धती, भारतीय रेल्वेच्या अशाच प्रकारच्या इतर प्रकल्पांसाठी मौल्यवान अंतर्दृष्टी देतात. दुहेरीकरणाच्या कामांमध्ये किंवा पुलांच्या पुनर्बांधणीच्या प्रकल्पांमध्ये अनेकदा आवश्यक असलेले खोल उत्खनन, पर्यावरणीय परिणाम आणि संरचनात्मक अखंडतेच्या दृष्टीने मोठी आव्हाने निर्माण करते.

कठोर पर्यावरणीय मानकांचे पालन करून आणि मिस्ट गन, सतत पाणी शिंपडणे, आणि ध्वनीरोधक यांसारख्या नाविन्यपूर्ण उपायांचा वापर करून, बीकेसी प्रकल्प हवा आणि ध्वनी प्रदूषण कमी करण्यासाठी प्रभावी धोरणे दर्शवतो. वायू गुणवत्ता निर्देशांकाचे (AQI) रिअल-टाइम निरीक्षण हे पर्यावरणीय मानकांची सातत्याने पूर्तता होत असल्याची खात्री देते.

सिकेंट पाइल्स, सॉइल अँकर्स आणि वेलर्स यांचा समावेश असलेली सर्वसमावेशक भू-आधार प्रणाली (ग्राउंड सपोर्ट सिस्टीम), जवळच्या संरचनांची स्थिरता आणि सुरक्षितता सुनिश्चित करते. पूर्ण-प्रमाणातील चाचणी अँकर्स आणि इनक्लिनोमीटर्स व पिझोमीटर्स यांसारखी अचूक उपकरणे, आधार प्रणालीच्या कार्यक्षमतेचे निरीक्षण आणि देखभाल करण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.

या पद्धती खोल उत्खननाच्या गुंतागुंतीचे व्यवस्थापन करण्यासाठी सूक्ष्म नियोजन, नाविन्यपूर्ण अभियांत्रिकी आणि सततच्या देखरेखीचे महत्त्व अधोरेखित करतात. बीकेसी स्टेशन प्रकल्पातून मिळालेले धडे भारतीय रेल्वेच्या भविष्यातील प्रकल्पांमध्ये प्रभावीपणे लागू केले जाऊ शकतात, ज्यामुळे वाढीव सुरक्षा, पर्यावरण संरक्षण आणि संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित होईल. हा दृष्टिकोन केवळ शाश्वत पायाभूत सुविधांच्या विकासालाच पाठिंबा देत नाही, तर आव्हानात्मक शहरी वातावरणातील अभियांत्रिकी उत्कृष्टतेसाठी एक आदर्शही प्रस्थापित करतो.

श्रीमती सुषमा गौर
महाव्यवस्थापक,
जनसंपर्क
ईमेल: gm.pr@nhsrcl.in
फोन: 011-26700000/01
श्री. निशांक भानु
वरिष्ठ व्यवस्थापक,
विपणन आणि संवाद
ईमेल: mgr.pr@nhsrcl.in
फोन: 011-26700000/01
श्रीमती पूजा सिंह
सहाय्यक व्यवस्थापक,
जनसंपर्क
ईमेल: am1.pr@nhsrcl.in
फोन: 011-26700000/01