Tunel jest poziomym lub nachylonym sztucznym przejściem pod ziemią. Takie obiekty są tworzone do różnych celów. Są to piesze, rowerowe, samochodowe, kolejowe, tunele podziemnych mediów, metro, tramwaje itp.
Najbardziej „tunelowym” środkiem transportu jest metro. Większość jego linii jest ułożonych przejściami, które mogą znajdować się pod różnymi głębokościami pod ziemią. Tunele samochodowe i kolejowe są układane pod górami i wzgórzami, aby skrócić całkowitą długość trasy. Czasami lepiej jest zbudować tunel niż most.
Historia
Ludzie tworzą te obiekty od czasów starożytnych. Pierwsze sztuczne konstrukcje tego typu pojawiły się w epoce kamienia łupanego. W skałach wycięto jaskinie, katakumby, kamieniołomy, kopalnie. Kraje, w których zaczęły to robić wcześniej niż gdziekolwiek indziej, to Egipt i Grecja, a także miasta Rzym i Babilon. Tam wykopano tunele w celu wydobycia, podczas budowy świątyń, grobowców i układania kanałów wodnych. Podczas pracy zastosowano najprostsze narzędzia, a skały skalne, w których wycięto przejście, nie zostały naprawione.
Pierwszy podwodny tunel został zbudowany pod rzeką Eufrat na obszarze 2160 pne.
Czasami tunele budowano w średniowieczu, głównie do celów wojskowych. W późnej fazie średniowiecza aktywnie powstawały pasaże wysyłkowe. Pierwszy tunel kolejowy pojawił się w latach 1826–1830. Pierwszy samochód został zbudowany w 1927 roku pod rzeką Hudson.
W ZSRR szczególnie często budowano podziemne konstrukcje kolejowe. Zostały one złożone przez Ural, Kaukaz i Krym. Budowa tuneli samochodowych stała się istotna wraz ze wzrostem liczby samochodów po rozpadzie ZSRR.
Jak to jest
Tunel to wydłużona sztuczna pustka ułożona w skale. Jeśli rasa jest silna, przejście nie jest ustalone, a jeśli jest luźne, instalowane są sztuczne konstrukcje mocujące. Nazywa się je podszewką i przyjmują znaczną część obciążeń górskich, a także uczestniczą w impregnacji wodoodpornej. Przy wejściach i wyjściach budowane są tzw. Portale. Mogą mieć wygląd architektoniczny.
Metody budowy tuneli
Istnieją dwa typy - wewnętrzny i zewnętrzny. Pierwsza metoda służy do układania przejść na dużych głębokościach (ponad 20 metrów), a także do płytkich tuneli. Otwórz stosuje się podczas układania płytkich ruchów. Zaletą tej metody jest niższy koszt, a minusem jest konieczność odebrania placu budowy szlaków komunikacyjnych i transportowych znajdujących się w jego strefie.
Zamknięte metody tunelowania
Wybór metody budowy tunelu zależy od rodzaju skały, która ma zostać naruszona, oraz od celu obiektu. Metody zamknięte są często stosowane przy budowie tunelu metra i tuneli kolejowych. Gleby mogą być mocne, miękkie, spękane, zalane.
- W górniczej metodzie układania stosuje się wiercenie i śrutowanie. Głównym elementem penetracji jest układanie materiałów wybuchowych i realizacja ukierunkowanej eksplozji. Fragmenty zniszczonej skały są usuwane z powierzchni na powierzchnię. Powstała wnęka jest najpierw wzmacniana, a następnie wykładana. Zastosuj tę metodę w przypadku, gdy skały są stabilne i mocne.
- Układanie kombajnu opiera się również na rozpadzie skały. Używają jednak specjalnego sprzętu tunelującego. Są to tak zwane kombajny do kopania tuneli. Podobnie jak poprzedni, ta metoda jest stosowana w przypadku skał o wysokiej i średniej wytrzymałości.
- Nowa austriacka metoda budowy tuneli jest stosowana do miękkich i łamanych skał. Opiera się na tworzeniu tymczasowych łączników przez natryskiwanie betonu na powierzchnię skały, a także zbrojenie za pomocą kotew. Zwiększa to stabilność łuku w strefie dna. Jeśli chodzi o stałą podszewkę, można ją wykonać w pewnej odległości od dolnej części twarzy, dla której zastosowano mechanizmy o wysokiej wydajności.
- Metoda układania paneli polega na zastosowaniu osłony tunelowej, która służy do układania tunelu na całym odcinku, po czym wykonuje się podszewkę. Ta metoda jest również stosowana do luźnych i pękniętych skał.
- W przypadku wysokiego stopnia zrywu wody, niestabilności gleb i obecności agresywnego środowiska stosuje się specjalne metody zatapiania. W tym celu można zastosować mocowanie za pomocą specjalnego rozwiązania, zamrażanie, drenaż, pracę ze sprężonym powietrzem. Można również zastosować metody osłony, uzupełnione aktywnym ubojem.
Otwarte metody tunelowania
Zastosowanie metody otwartej do budowy tuneli jest wskazane przy kopaniu płytkich przejść. Stosowane są następujące technologie:
- Metoda wykopu polega na utworzeniu wykopu fundamentowego na całej szerokości i głębokości budowanego obiektu. Ściany mogą być sztucznie wzmacniane lub odpowiadać naturalnemu występowaniu skał. Po wyłożeniu tunelu otwór fundamentowy jest wypełniony. Metodę tę zastosowano przy budowie metra w Berlinie.
- Metodą osłonową do budowy tuneli jest użycie prostokątnej osłony do podszewki.
- Metoda wykopów jest często stosowana podczas układania tuneli dla pieszych. Polega na kopaniu dołu w częściach.
