Izgradnja tunela: metode i ciljevi

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-12 04:39

Tunel je horizontalni ili kosi vještački prolaz ispod zemlje. Takvi se objekti stvaraju za različite svrhe. Postoje pješački, biciklistički, automobilski, željeznički, tuneli podzemnih komunikacija, metro, tramvaji, itd.

Naj "tunelski" način transporta je metro. Većina njegovih linija je položena kroz prolaze, koji se mogu nalaziti na različitim dubinama ispod zemlje. Pod planinama i brdima se grade drumski i željeznički tuneli kako bi se skratila ukupna dužina trase. Ponekad ima više smisla graditi tunel nego graditi most.

Historija

Ljudi su stvarali ove objekte od davnina. Prve umjetne strukture ovog tipa pojavile su se već u kamenom dobu. Pećine, katakombe, kamenolomi, rudnička okna probijene su kroz stijene. Zemlje u kojima je to urađeno ranije nego igdje su Egipat i Grčka, kao igradovi Rim i Babilon. Tu su prokopani tuneli za potrebe rudarenja, prilikom izgradnje hramova, grobnica i polaganja vodovoda. Prilikom 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 je napravljen 1927. ispod rijeke Hudson.

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

Šta je to?

Tunel je vještačka praznina izduženog oblika, položena u stijenu. Ako je stijena jaka, onda 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 tzv. 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. Otvorene se koriste prilikom polaganjaplitki pokreti. Prednost ove metode je niža cijena, a nedostatak potreba da se komunikacioni i transportni putevi koji se nalaze u njenoj zoni preusmjere sa gradilišta.

Zatvorene metode tuneliranja

Odabir metode kojom će se tunel izgraditi zavisi od vrste stijene koja se probija i namjene objekta. Zatvorene metode se često koriste u izgradnji tunela podzemne željeznice i željezničkih tunela. Tla mogu biti jaka, mekana, napuknuta, zalijevana.

• Tokom rudarskog načina polaganja koriste se bušenje i miniranje. Glavni element prodora je postavljanje eksploziva i izvođenje usmjerene eksplozije. Fragmenti uništene stijene uklanjaju se sa lica na površinu. Nastala šupljina se prvo ojačava, a zatim se izvodi obloga. Koristite ovu metodu kada su stijene stabilne i jake.
• Zaptivka tipa kombajna je takođe zasnovana na uništavanju stene. Međutim, za to se koristi posebna oprema za tuneliranje. To su takozvani kombajni za kopanje tunela. Kao i prethodni, ova metoda se koristi u slučaju visoke i srednje čvrstoće stijena.
• Nova austrijska metoda tuneliranja koristi se za meke i napuknute stijene. Zasniva se na stvaranju privremenih učvršćenja prskanjem betona po površini stijene, kao i na ojačavanju ankerima. Ovo povećava stabilnost luka u zoni dna rupe. Što se tiče trajne obloge, ona se može izvesti na udaljenosti od mjestaklanje, za koje se koriste mehanizmi visokih performansi.
• Način polaganja štita zasniva se na upotrebi tunelskog štita, kojim se polaže tunel preko cijele dionice, nakon čega se vrši oblaganje. Ova metoda se također primjenjuje na rastresite i napuknute stijene.
• U prisustvu visokog stepena zalijevanja, nestabilnosti tla i prisutnosti agresivnog okruženja, koriste se posebne metode prodiranja. Za to se može koristiti fiksiranje posebnim rješenjem, zamrzavanje, drenaža, rad sa komprimiranim zrakom. Mogu se koristiti i metode štita, dopunjene aktivnom težinom lica.

Otvorene metode tuneliranja

Korišćenje metode otvorenog tunela je preporučljivo kod kopanja plitkih prolaza. 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 metroa u Berlinu.
• Metoda štita za izgradnju tunela je korištenje pravokutnog štita za oblaganje.
• Metoda rovova se često koristi prilikom polaganja pješačkih tunela. Sastoji se od kopanja jame dio po dio.

Zaključak

Tako se izgradnja transportnog tunela može izvesti na različite načine, zavisno od isporučenezadaci i karakteristike tla. Najčešći su tuneli željeznice i podzemne željeznice.