Izgradnja tunela: metode i ciljevi

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-12 08:10

Tunel je horizontalni ili nagnuti umjetni prolaz ispod zemlje. Takvi su objekti stvoreni za različite svrhe. Tu su pješački, biciklistički, automobilski, željeznički, tuneli podzemnih komunikacija, metro, tramvaji, itd.

Najviše "tunelski" način prijevoza je podzemna željeznica. Većina njegovih linija položena je kroz prolaze, koji se mogu nalaziti na različitim dubinama ispod zemlje. Cestovni i željeznički tuneli grade se ispod planina i brda kako bi se skratila ukupna duljina trase. Ponekad ima više smisla graditi tunel nego graditi most.

Povijest

Ljudi su stvarali ove objekte od davnina. Prve umjetne strukture ovog tipa pojavile su se već u kamenom dobu. Kroz stijene su usječene špilje, katakombe, kamenolomi, rudarska okna. Zemlje u kojima je to učinjeno ranije nego bilo gdje drugdje bili su Egipat i Grčka, kao igradovi Rim i Babilon. Tamo su prokopani tuneli za potrebe rudarenja, prilikom izgradnje hramova, grobnica i polaganja vodovoda. Tijekom rada korišteni su najjednostavniji alati, a stijene u koje je usječen prolaz nisu fiksirane.

Prvi podvodni tunel izgrađen je ispod rijeke Eufrat oko 2160. godine prije Krista.

Ponekad su se tuneli gradili u srednjem vijeku, uglavnom u vojne svrhe. U kasnoj fazi srednjeg vijeka aktivno se stvaraju plovni prolazi. Prvi željeznički tunel pojavio se 1826-1830. A prvi automobil izgrađen je 1927. ispod rijeke Hudson.

U SSSR-u su se posebno često gradili objekti podzemne željeznice. Položeni su kroz Ural, Kavkaz, Krim. Izgradnja tunela za automobile postala je relevantna s povećanjem broja automobila nakon raspada SSSR-a.

Što je to?

Tunel je umjetna praznina izduženog oblika, položena u stijenu. Ako je stijena jaka, tada prolaz nije fiksiran, a ako je labav, tada se postavljaju umjetne konstrukcije za pričvršćivanje. Zovu se obloge i preuzimaju značajan dio planinskih opterećenja, a također sudjeluju u hidroizolaciji. Na ulazima i izlazima grade se takozvani portali. Mogu imati arhitektonski izgled.

Metode izgradnje tunela

Postoje dvije vrste - zatvorene i otvorene. Prva metoda se koristi za polaganje prolaza na velikim dubinama (više od 20 metara), kao i za plitke tunele. Otvoreni se koriste prilikom polaganjaplitkim potezima. Prednost ove metode je niža cijena, a nedostatak potreba za preusmjeravanjem komunikacijskih i transportnih puteva koji se nalaze u njegovoj zoni od gradilišta.

Zatvorene metode tuneliranja

Odabir metode kojom će se tunel izgraditi ovisi o vrsti stijene koja se probija i namjeni objekta. Zatvorene metode se često koriste u izgradnji tunela podzemne željeznice i željezničkih tunela. Tla mogu biti jaka, meka, napuknuta, zalijevana.

• Tijekom rudarskog načina polaganja koriste se bušenje i miniranje. Glavni element prodora je postavljanje eksploziva i izvođenje usmjerene eksplozije. Ulomci uništene stijene uklanjaju se s lica na površinu. Rezultirajuća šupljina prvo se ojačava, a zatim se izvodi obloga. Koristite ovu metodu kada su stijene stabilne i jake.
• Brtva tipa kombajna također se temelji na uništavanju stijene. Međutim, za to se koristi posebna oprema za tuneliranje. To su takozvani kombajni za kopanje tunela. Kao i prethodna, ova metoda se koristi u slučaju visoke i srednje čvrstoće stijena.
• Nova austrijska metoda tuneliranja koristi se za meke i slomljene stijene. Temelji se na izradi privremenih učvršćenja prskanjem betona po površini stijene, kao i ojačanju ankerima. Time se povećava stabilnost luka u zoni dna. Što se tiče trajne obloge, može se izvesti na udaljenosti od mjestaklanje, za koje se koriste mehanizmi visokih performansi.
• Način polaganja štitnika temelji se na korištenju tunelskog štita kojim se polaže tunel preko cijele dionice, nakon čega se izvodi oblaganje. Ova metoda se također primjenjuje na labave i slomljene stijene.
• U prisustvu visokog stupnja zalijevanja, nestabilnosti tla i prisutnosti agresivnog okruženja, koriste se posebne metode prodiranja. Za to se može koristiti pričvršćivanje posebnom otopinom, zamrzavanje, drenaža, rad s komprimiranim zrakom. Također se mogu koristiti metode štita, dopunjene aktivnom težinom lica.

Otvorene metode tuneliranja

Pri kopanju plitkih prolaza preporuča se korištenje metode otvorenog tuneliranja. Koriste se sljedeće tehnologije:

• Metoda jame je stvaranje jame za cijelu širinu i dubinu objekta u izgradnji. Zidovi mogu biti umjetno ojačani, ili odgovarati prirodnoj pojavi stijena. Nakon oblaganja tunela, jama se puni. Ova metoda je korištena u izgradnji podzemne željeznice u Berlinu.
• Metoda štita za izgradnju tunela je korištenje pravokutnog štita za oblaganje.
• Metoda rovova često se koristi kod polaganja pješačkih tunela. Sastoji se od kopanja jame dio po dio.

Zaključak

Tako se izgradnja transportnog tunela može izvesti na različite načine, ovisno o isporucizadaci i značajke tla. Najčešći su tuneli željeznice i podzemne željeznice.