Konstruktion af tunneler: metoder og mål

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-12 05:24

En tunnel er en vandret eller skrånende kunstig passage under jorden. Sådanne objekter er skabt til forskellige formål. Der er fodgængere, cykler, biler, jernbaner, tunneler med underjordisk kommunikation, metro, sporvogne osv.

Den mest "tunnel" transportform er metroen. De fleste af dens linjer er lagt gennem passager, som kan placeres i forskellige dybder under jorden. Vej- og jernbanetunneler bygges under bjerge og bakker for at forkorte rutens samlede længde. Nogle gange giver det mere mening at bygge en tunnel end at bygge en bro.

Historie

Folk har skabt disse objekter siden oldtiden. De første kunstige strukturer af denne type dukkede op allerede i stenalderen. Huler, katakomber, stenbrud, mineskakter blev skåret igennem klipperne. De lande, hvor dette blev gjort tidligere end noget andet sted, var Egypten og Grækenland, samtbyerne Rom og Babylon. Der blev der gravet tunneler med henblik på minedrift, under opførelsen af templer, grave og lægning af vandledninger. Under arbejdet blev der brugt de simpleste redskaber, og de klipper, som gangen var skåret i, blev ikke fastgjort.

Den allerførste undervandstunnel blev bygget under Eufrat-floden omkring 2160 f. Kr.

Nogle gange blev der bygget tunneler i middelalderen, hovedsageligt til militære formål. I den sene fase af middelalderen blev der aktivt skabt sejlbare passager. Den første jernbanetunnel dukkede op i 1826-1830. Og den første bil blev bygget i 1927 under Hudson River.

I USSR blev underjordiske jernbaneanlæg bygget særligt ofte. De blev lagt gennem Ural, Kaukasus, Krim. Byggeriet af biltunneler blev relevant med stigningen i antallet af biler efter Sovjetunionens sammenbrud.

Hvad er det?

Tunnel er et kunstigt hulrum med aflang form, lagt i klippen. Hvis stenen er stærk, er passagen ikke fikseret, og hvis den er løs, installeres kunstige fikseringsstrukturer. De kaldes foring og påtager sig en betydelig del af bjergbelastningen og deltager også i vandtætning. Der bygges såkaldte portaler ved ind- og udgange. De kan have et arkitektonisk udseende.

Tunnelbyggeri

Der er to typer - lukket og åben. Den første metode bruges til at lægge passager i store dybder (mere end 20 meter) samt til lavvandede tunneler. Åbne bruges ved lægningoverfladiske bevægelser. Fordelen ved denne metode er de lavere omkostninger, og ulempen er behovet for at omdirigere kommunikations- og transportruter i dens zone fra byggepladsen.

Lukkede tunnelingsmetoder

Valget af metoden, hvormed tunnelen skal bygges, afhænger af typen af sten, der skal skæres igennem, og formålet med objektet. Lukkede metoder bruges ofte i konstruktionen af undergrundstunnelen og jernbanetunnelerne. Jord kan være stærk, blød, brækket, vandet.

• Under minedriften anvendes lægningsmetoden, boring og sprængning. Hovedelementet i penetration er lægningen af et sprængstof og gennemførelsen af en rettet eksplosion. Fragmenter af den ødelagte sten fjernes fra overfladen til overfladen. Det resulterende hulrum styrkes først, og derefter udføres foringen. Brug denne metode, når stenene er stabile og stærke.
• Takning af mejetærskertypen er også baseret på ødelæggelsen af klippen. Der anvendes dog særligt tunneludstyr til dette. Det er de såkaldte mejetærskere til at grave tunneller. Ligesom den foregående bruges denne metode i tilfælde af høj og middel klippestyrke.
• Den nye østrigske tunnelmetode bruges til bløde og opbrudte sten. Det er baseret på skabelsen af midlertidige fastgørelser ved at sprøjte beton på overfladen af klippen, samt forstærkning med ankre. Dette øger stabiliteten af buen i bundhulszonen. Hvad angår den permanente foring, kan den udføres i en afstand fra stedetslagtning, hvor der anvendes højtydende mekanismer.
• Skærmmetoden til udlægning er baseret på brug af et tunnelskjold, som bruges til at lægge en tunnel over hele strækningen, hvorefter beklædningen udføres. Denne metode anvendes også til løse og sprækkede sten.
• I nærvær af en høj grad af vanding, ustabilitet af jord og tilstedeværelsen af aggressive miljøer, anvendes specielle metoder til indtrængning. Til dette kan fastgørelse med en speciel løsning, frysning, dræning, arbejde med trykluft bruges. Skjoldmetoder kan også bruges, suppleret med aktiv ansigtsvægt.

Åbne tunnelingsmetoder

Det anbefales at bruge en åben tunnelmetode, når der graves lavvandede passager. Følgende teknologier bruges:

• Gropmetoden er at skabe en brønd for hele bredden og dybden af objektet under konstruktion. Væggene kan være kunstigt forstærkede, eller svare til den naturlige forekomst af sten. Efter beklædning af tunnelen fyldes gruben op. Denne metode blev brugt ved konstruktionen af metroen i Berlin.
• Skjoldmetoden til at bygge tunneler er at bruge et rektangulært skjold til foring.
• Røftemetoden bruges ofte ved udlægning af fodgængertunneler. Det består i at grave en grube stykke for stykke.

Konklusion

Således kan konstruktionen af en transporttunnel udføres på forskellige måder, afhængig af det leveredejordbunds opgaver og egenskaber. De mest almindelige er jernbane- og undergrundstunneler.