Budowa tuneli: metody i cele

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:42

Tunel to poziome lub nachylone sztuczne przejście pod ziemią. Takie obiekty są tworzone do różnych celów. Istnieją piesze, rowerowe, samochodowe, kolejowe, tunele komunikacji podziemnej, metro, tramwaje itp.

Najbardziej „tunelowym” środkiem transportu jest metro. Większość jego linii przebiega korytarzami, które mogą znajdować się na różnych głębokościach pod ziemią. Pod górami i wzgórzami budowane są tunele drogowe i kolejowe, aby skrócić całkowitą długość trasy. Czasami bardziej sensowne jest zbudowanie tunelu niż zbudowanie mostu.

Historia

Ludzie tworzą te przedmioty od czasów starożytnych. Pierwsze sztuczne konstrukcje tego typu pojawiły się już w epoce kamienia. W skałach przecinano jaskinie, katakumby, kamieniołomy, szyby kopalniane. Krajami, w których zrobiono to wcześniej niż gdziekolwiek indziej, były Egipt i Grecja, a takżemiasta Rzymu i Babilonu. Tam drążono tunele w celu wydobycia, podczas budowy świątyń, grobowców i układania kanałów wodnych. Podczas prac używano najprostszych narzędzi, a skały, w których wycięto przejście, nie były mocowane.

Pierwszy podwodny tunel został zbudowany pod Eufratem około 2160 pne.

Czasami tunele budowano w średniowieczu, głównie w celach wojskowych. W późnej fazie średniowiecza aktywnie powstawały przejścia żeglowne. Pierwszy tunel kolejowy pojawił się w latach 1826-1830. A pierwszy samochód został zbudowany w 1927 roku pod rzeką Hudson.

W ZSRR szczególnie często budowano podziemne obiekty kolejowe. Zostały ułożone przez Ural, Kaukaz, Krym. Budowa tuneli samochodowych nabrała znaczenia wraz ze wzrostem liczby samochodów po rozpadzie ZSRR.

Co to jest?

Tunel to sztuczna pustka o wydłużonym kształcie, ułożona w skale. Jeśli skała jest mocna, przejście nie jest zamocowane, a jeśli jest luźne, instalowane są sztuczne konstrukcje mocujące. Nazywane są podszewką i przejmują znaczną część obciążeń górskich, a także uczestniczą w hydroizolacji. Przy wejściach i wyjściach budowane są tzw. portale. Mogą mieć wygląd architektoniczny.

Metody budowy tuneli

Istnieją dwa rodzaje - zamknięte i otwarte. Pierwsza metoda stosowana jest do układania przejść na dużych głębokościach (powyżej 20 metrów), a także do płytkich tuneli. Otwarte są używane podczas układaniapłytkie ruchy. Zaletą tej metody jest niższy koszt, a wadą konieczność wyprowadzenia z terenu budowy ciągów komunikacyjnych i transportowych znajdujących się w jej strefie.

Zamknięte metody tunelowania

Wybór metody budowy tunelu zależy od rodzaju przecinanej skały i przeznaczenia obiektu. Przy budowie tuneli metra i tuneli kolejowych często stosuje się metody zamknięte. Gleby mogą być mocne, miękkie, spękane, podlewane.

• Podczas wydobycia stosowane są metody układania, wiercenia i strzałów. Głównym elementem penetracji jest położenie materiału wybuchowego i wykonanie wybuchu ukierunkowanego. Fragmenty zniszczonej skały usuwane są z lica na powierzchnię. Powstała wnęka jest najpierw wzmacniana, a następnie wykonywana jest podszewka. Użyj tej metody, gdy skały są stabilne i mocne.
• Uszczelka typu Combine opiera się również na niszczeniu skały. Jednak do tego celu używa się specjalnego sprzętu do drążenia tuneli. Są to tak zwane kombajny do kopania tuneli. Podobnie jak poprzednia metoda ta stosowana jest w przypadku skał o dużej i średniej wytrzymałości.
• Nowa austriacka metoda tunelowania jest stosowana do miękkich i spękanych skał. Polega na tworzeniu tymczasowych mocowań poprzez natrysk betonu na powierzchnię skały, a także wzmacnianiu kotwami. Zwiększa to stabilność łuku w strefie dennej. Jeśli chodzi o podszewkę trwałą, można ją wykonać w pewnej odległości od miejscaubój, do którego wykorzystywane są wysokowydajne mechanizmy.
• Sposób układania osłony polega na zastosowaniu osłony tunelowej, która służy do układania tunelu na całym odcinku, po czym wykonywana jest wykładzina. Ta metoda jest również stosowana do luźnych i spękanych skał.
• W obecności wysokiego stopnia nawodnienia, niestabilności gleb i obecności agresywnych środowisk stosuje się specjalne metody penetracji. W tym celu można zastosować mocowanie specjalnym rozwiązaniem, zamrażanie, drenaż, pracę ze sprężonym powietrzem. Można również stosować metody tarczowe, uzupełnione o aktywną masę twarzy.

Otwarte metody tunelowania

Podczas kopania płytkich przejść zaleca się stosowanie otwartej metody tunelowania. Stosowane są następujące technologie:

• Metoda zagłębienia polega na utworzeniu zagłębienia na całej szerokości i głębokości budowanego obiektu. Ściany mogą być sztucznie wzmocnione lub odpowiadać naturalnemu występowaniu skał. Po wyłożeniu tunelu dół jest zasypywany. Ta metoda została wykorzystana przy budowie metra w Berlinie.
• Metoda osłonowa budowy tuneli polega na użyciu prostokątnej osłony do wyłożenia.
• Metoda wykopu jest często stosowana podczas układania tuneli dla pieszych. Polega na kopaniu dołu kawałek po kawałku.

Wniosek

Zatem budowa tunelu transportowego może być realizowana na różne sposoby, w zależności od dostarczonegozadania i cechy gleb. Najczęściej spotykane są tunele kolejowe i metra.