Tunnelite ehitamine: meetodid ja eesmärgid

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-12 06:18

Tunnel on horisontaalne või kaldega kunstlik läbipääs maa all. Selliseid objekte luuakse erinevatel eesmärkidel. Seal on jalakäijate-, jalgratta-, auto-, raudtee-, maa-aluse kommunikatsiooni tunnelid, metroo, trammid jne.

Kõige "tunnelisem" transpordiliik on metroo. Suurem osa selle liinidest on rajatud läbikäikude kaudu, mis võivad asuda erinevatel sügavustel maa all. Mägede ja küngaste alla ehitatakse maantee- ja raudteetunneleid, et lühendada trassi kogupikkust. Mõnikord on tunneli ehitamine mõttekam kui silda ehitada.

Ajalugu

Inimesed on neid objekte loonud iidsetest aegadest peale. Esimesed seda tüüpi tehisehitised tekkisid juba kiviajal. Kaljudest lõigati läbi koopad, katakombid, karjäärid, kaevanduste šahtid. Riigid, kus seda tehti varem kui kusagil mujal, olid Egiptus ja Kreeka, samutiRooma ja Babüloni linnad. Seal kaevandati tunneleid kaevandamise eesmärgil, templite, hauakambrite ja veetorude rajamise ajal. Töö käigus kasutati lihtsamaid tööriistu ning kivimeid, millesse läbipääs lõigati, ei fikseeritud.

Esimene veealune tunnel ehitati Eufrati jõe alla umbes aastal 2160 eKr.

Mõnikord ehitati keskajal tunneleid, peamiselt sõjalistel eesmärkidel. Keskaja hilisfaasis loodi aktiivselt laevatatavaid käike. Esimene raudteetunnel tekkis aastatel 1826-1830. Ja esimene auto ehitati 1927. aastal Hudsoni jõe all.

NSVL-is ehitati maa-aluseid raudteerajatisi eriti sageli. Neid pandi läbi Uuralite, Kaukaasia, Krimmi. Autotunnelite ehitamine muutus aktuaalseks koos autode arvu suurenemisega pärast NSV Liidu lagunemist.

Mis see on?

Tunnel on kaljusse asetatud pikliku kujuga kunstlik tühimik. Kui kivi on tugev, siis läbipääsu ei kinnitata ja kui see on lahti, siis paigaldatakse kunstlikud kinnituskonstruktsioonid. Neid nimetatakse vooderdamiseks ja nad võtavad olulise osa mäekoormustest ning osalevad ka hüdroisolatsioonis. Sisse- ja väljapääsudesse ehitatakse nn portaalid. Neil võib olla arhitektuurne välimus.

Tunneli ehitusmeetodid

Seal on kahte tüüpi – suletud ja avatud. Esimest meetodit kasutatakse läbipääsude rajamiseks suurel sügavusel (üle 20 meetri), samuti madalates tunnelites. Ladumisel kasutatakse lahtisimadalad käigud. Selle meetodi eeliseks on madalam hind ja puuduseks vajadus suunata selle tsoonis asuvad side- ja transporditeed ehitusplatsilt kõrvale.

Suletud tunneldamismeetodid

Tunneli rajamise meetodi valik sõltub läbiraiutava kivimi tüübist ja objekti eesmärgist. Metrootunneli ja raudteetunnelite ehitamisel kasutatakse sageli suletud meetodeid. Mullad võivad olla tugevad, pehmed, murdunud, kastetud.

• Kaevandamise ajal kasutatakse ladumist, puurimist ja lõhkamist. Läbitungimise põhielement on lõhkeaine paigaldamine ja suunatud plahvatuse teostamine. Hävitatud kivimi killud eemaldatakse näost pinnale. Saadud õõnsust tugevdatakse esm alt ja seejärel tehakse vooder. Kasutage seda meetodit, kui kivid on stabiilsed ja tugevad.
• Kombinaadi tüüpi tihend põhineb samuti kivimi hävimisel. Selleks kasutatakse aga spetsiaalset tunnelitehnikat. Need on tunnelite kaevamiseks mõeldud nn kombainid. Nii nagu eelmine, kasutatakse seda meetodit suure ja keskmise kivimi tugevusega.
• Uut Austria tunneldamismeetodit kasutatakse pehmete ja purunenud kivimite jaoks. See põhineb ajutiste kinnituste loomisel kivi pinnale betooni pihustamisel, samuti ankrutega tugevdamisel. See suurendab kaare stabiilsust põhjaaugu tsoonis. Mis puutub püsivasse vooderdusse, siis seda saab teostada kohast eem altapmine, mille puhul kasutatakse suure jõudlusega mehhanisme.
• Varjestuse paigaldamise meetod põhineb tunnelikilbi kasutamisel, mida kasutatakse tunneli paigaldamiseks kogu lõigu ulatuses, mille järel teostatakse vooderdamine. Seda meetodit kasutatakse ka lahtiste ja purunenud kivimite puhul.
• Suure kastmise, pinnase ebastabiilsuse ja agressiivse keskkonna korral kasutatakse spetsiaalseid läbitungimismeetodeid. Selleks saab kasutada erilahusega kinnitamist, külmutamist, drenaaži, tööd suruõhuga. Võib kasutada ka varjestusmeetodeid, millele lisandub aktiivne näomass.

Avatud tunneldamismeetodid

Madalate käikude kaevamisel on soovitatav kasutada avatud tunnelimeetodit. Kasutatakse järgmisi tehnoloogiaid:

• Süvendi meetod on süvend kogu ehitatava objekti laiuse ja sügavuse ulatuses. Seinad võivad olla kunstlikult tugevdatud või vastavad kivimite looduslikule esinemisele. Pärast tunneli vooderdamist täidetakse süvend. Seda meetodit kasutati Berliini metroo ehitamisel.
• Tunnelite ehitamise varjestusmeetod on kasutada vooderdamiseks ristkülikukujulist kilpi.
• Jalakäijate tunnelite rajamisel kasutatakse sageli kaeviku meetodit. See seisneb kaevu tükkhaaval kaevamises.

Järeldus

Seega saab transporditunneli ehitamist teostada erineval viisil, olenev alt tarnitavastmuldade ülesanded ja omadused. Levinuimad on raudtee- ja metrootunnelid.