Изграждане на тунели: методи и цели

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-12 04:03

Тунелът е хоризонтален или наклонен изкуствен проход под земята. Такива обекти се създават за различни цели. Има пешеходни, велосипедни, автомобилни, железопътни, тунели от подземни комуникации, метро, трамваи и др.

Най-тунелният вид транспорт е метрото. Повечето от линиите му са положени през проходи, които могат да бъдат разположени на различна дълбочина под земята. Изграждат се пътни и железопътни тунели под планини и хълмове, за да се съкрати общата дължина на трасето. Понякога има повече смисъл да се строи тунел, отколкото да се строи мост.

История

Хората създават тези предмети от древни времена. Първите изкуствени структури от този тип се появяват още през каменната ера. През скалите са изсечени пещери, катакомби, кариери, шахти. Държавите, в които това беше направено по-рано от където и да е другаде, бяха Египет и Гърция, както иградовете Рим и Вавилон. Там са изкопани тунели с цел добив, по време на строежа на храмове, гробници и полагане на водопроводи. По време на работата са използвани най-простите инструменти, а скалите, в които е изсечен проходът, не са фиксирани.

Първият подводен тунел е построен под река Ефрат около 2160 г. пр.н.е.

Понякога тунелите са били строени през Средновековието, главно за военни цели. В късната фаза на Средновековието активно се създават плавателни проходи. Първият железопътен тунел се появява през 1826-1830 г. И първият автомобил е построен през 1927 г. под река Хъдсън.

В СССР подземните железопътни съоръжения се изграждаха особено често. Те бяха положени през Урал, Кавказ, Крим. Изграждането на автомобилни тунели стана актуално с увеличаването на броя на автомобилите след разпадането на СССР.

Какво е?

Тунелът е изкуствена празнота с удължена форма, положена в скалата. Ако скалата е здрава, тогава проходът не е фиксиран, а ако е хлабав, тогава се монтират изкуствени фиксиращи конструкции. Те се наричат облицовка и поемат значителна част от планинските натоварвания, а също така участват в хидроизолацията. На входовете и изходите се изграждат т. нар. портали. Може да имат архитектурен облик.

Методи за изграждане на тунел

Има два вида - затворен и отворен. Първият метод се използва за полагане на проходи на голяма дълбочина (повече от 20 метра), както и за плитки тунели. Отворени се използват при полаганеплитки ходове. Предимството на този метод е по-ниската цена, а недостатъкът е необходимостта от отклоняване на комуникациите и транспортните пътища, намиращи се в неговата зона от строителната площадка.

Затворени методи за тунелиране

Изборът на метода, по който ще бъде изграден тунелът, зависи от вида скала, през която ще бъде просечена, и предназначението на обекта. Затворените методи често се използват при изграждането на тунелите на метрото и железопътните тунели. Почвите могат да бъдат силни, меки, напукани, напоени.

• По време на минния метод на полагане се използват пробиване и взривяване. Основният елемент на проникването е полагането на експлозив и осъществяването на насочен взрив. Фрагменти от разрушената скала се отстраняват от лицето към повърхността. Получената кухина първо се укрепва и след това се извършва облицовката. Използвайте този метод, когато скалите са стабилни и здрави.
• Уплътнението тип комбайн също се основава на разрушаването на скалата. За това обаче се използва специално тунелно оборудване. Това са така наречените комбайни за прокопаване на тунели. Подобно на предишния, този метод се използва в случай на висока и средна скална якост.
• Новият австрийски метод за тунелиране се използва за меки и напукани скали. Основава се на създаването на временни закрепвания чрез пръскане на бетон върху повърхността на скалата, както и укрепване с котви. Това повишава стабилността на арката в долната зона. Що се отнася до постоянната облицовка, тя може да се извърши на разстояние от мястотоклане, за което се използват високоефективни механизми.
• Щитовият метод на полагане се основава на използването на тунелен щит, който се използва за полагане на тунел по целия участък, след което се извършва облицовката. Този метод се прилага и при насипни и счупени скали.
• При наличие на висока степен на поливане, нестабилност на почвите и наличие на агресивна среда се използват специални методи за проникване. За това може да се използва фиксиране със специален разтвор, замразяване, дренаж, работа със сгъстен въздух. Могат да се използват и щитови методи, допълнени от активно тегло на лицето.

Отворени методи за тунелиране

Използването на открит метод за тунелиране е препоръчително при копаене на плитки проходи. Използват се следните технологии:

• Методът на яма е да се създаде яма за цялата ширина и дълбочина на обекта в процес на изграждане. Стените могат да бъдат изкуствено подсилени или да съответстват на естествената поява на скалите. След облицоването на тунела ямата се запълва. Този метод е използван при изграждането на метрото в Берлин.
• Методът на щит за изграждане на тунели е да се използва правоъгълен щит за облицовка.
• Методът на изкопа често се използва при полагане на пешеходни тунели. Състои се от копаене на яма парче по парче.

Заключение

По този начин изграждането на транспортен тунел може да се извърши по различни начини, в зависимост от доставенотозадачи и особености на почвите. Най-често срещаните са железопътните и метрото тунели.