Výstavba tunelov: metódy a ciele

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-12 12:19

Tunel je vodorovný alebo šikmý umelý priechod pod zemou. Takéto objekty sú vytvorené na rôzne účely. Sú tu chodci, bicykle, automobily, železnice, tunely podzemných komunikácií, metro, električky atď.

Najviac „tunelovým“spôsobom dopravy je metro. Väčšina jeho vedení je vedená cez priechody, ktoré môžu byť umiestnené v rôznych hĺbkach pod zemou. Pod horami a kopcami sa budujú cestné a železničné tunely, aby sa skrátila celková dĺžka trasy. Niekedy má väčší zmysel postaviť tunel ako postaviť most.

História

Tieto predmety ľudia vytvárajú už od staroveku. Prvé umelé stavby tohto typu sa objavili už v dobe kamennej. Cez skaly boli vysekané jaskyne, katakomby, lomy, banské šachty. Krajiny, kde sa to podarilo skôr ako kdekoľvek inde, boli Egypt a Grécko, ako ajmestá Rím a Babylon. Tam sa kopali štôlne za účelom ťažby, pri stavbe chrámov, hrobiek a kladení vodovodov. Počas práce boli použité najjednoduchšie nástroje a skaly, do ktorých bol vysekaný priechod, neboli upevnené.

Úplne prvý podvodný tunel bol vybudovaný pod riekou Eufrat okolo roku 2160 pred Kristom.

Niekedy sa v stredoveku stavali tunely najmä na vojenské účely. V neskorej fáze stredoveku sa aktívne vytvárali splavné chodby. Prvý železničný tunel sa objavil v rokoch 1826-1830. A prvý automobil bol vyrobený v roku 1927 pod riekou Hudson.

V ZSSR sa podzemné železničné zariadenia stavali obzvlášť často. Boli položené cez Ural, Kaukaz, Krym. Výstavba tunelov pre autá sa stala aktuálnou s nárastom počtu áut po rozpade ZSSR.

Čo to je?

Tunel je umelá dutina podlhovastého tvaru uložená v skale. Ak je skala silná, priechod nie je upevnený a ak je uvoľnený, nainštalujú sa umelé upevňovacie konštrukcie. Nazývajú sa podšívka a preberajú značnú časť horského zaťaženia a podieľajú sa aj na hydroizolácii. Na vstupoch a výstupoch sú vybudované takzvané portály. Môžu mať architektonický vzhľad.

Metódy výstavby tunela

Existujú dva typy – uzavreté a otvorené. Prvá metóda sa používa na kladenie priechodov vo veľkých hĺbkach (viac ako 20 metrov), ako aj na plytké tunely. Otvorené sa používajú pri pokladaníplytké pohyby. Výhodou tohto spôsobu je nižšia cena a nevýhodou nutnosť odklonenia komunikácií a dopravných trás nachádzajúcich sa v jeho zóne zo staveniska.

Uzavreté metódy tunelovania

Výber spôsobu výstavby tunela závisí od typu horniny, ktorá sa má preraziť, a od účelu objektu. Uzavreté metódy sa často používajú pri výstavbe tunela metra a železničných tunelov. Pôdy môžu byť silné, mäkké, rozbité, podmáčané.

• Pri ťažbe sa používa metóda kladenia, vŕtania a trhacích prác. Hlavným prvkom prieniku je položenie výbušniny a uskutočnenie usmerneného výbuchu. Úlomky zničenej horniny sa odstraňujú z líca na povrch. Výsledná dutina sa najskôr spevní a potom sa vykoná obloženie. Túto metódu použite, keď sú skaly stabilné a pevné.
• Tesnenie typu Combine je tiež založené na deštrukcii horniny. Na to sa však používa špeciálne tunelovacie zariadenie. Ide o takzvané kombajny na razenie tunelov. Rovnako ako predchádzajúca, aj táto metóda sa používa v prípade vysokej a strednej pevnosti horniny.
• Nová rakúska tunelovacia metóda sa používa pre mäkké a rozbité horniny. Je založená na vytváraní dočasných upevnení nástrekom betónu na povrch skaly, ako aj spevnení kotvami. To zvyšuje stabilitu oblúka v zóne dna. Pokiaľ ide o trvalú podšívku, môže sa vykonávať na diaľku od miestaporážku, na ktorú sa používajú vysokovýkonné mechanizmy.
• Štítový spôsob kladenia je založený na použití tunelovacieho štítu, ktorým sa položí tunel po celom úseku, po ktorom sa vykoná ostenie. Táto metóda sa používa aj na uvoľnené a rozbité horniny.
• V prípade vysokého stupňa zavlažovania, nestability pôd a prítomnosti agresívneho prostredia sa používajú špeciálne metódy penetrácie. Na tento účel je možné použiť fixáciu špeciálnym roztokom, mrazenie, drenáž, prácu so stlačeným vzduchom. Môžu sa použiť aj metódy štítu doplnené o aktívnu váhu tváre.

Otvorené metódy tunelovania

Pri hĺbení plytkých chodieb sa odporúča použiť metódu otvorenej razenia tunela. Používajú sa nasledujúce technológie:

• Metóda jamy je vytvorenie jamy pre celú šírku a hĺbku rozostavaného objektu. Steny môžu byť umelo spevnené, prípadne zodpovedajú prirodzenému výskytu hornín. Po vymurovaní tunela sa jama zasype. Táto metóda bola použitá pri stavbe metra v Berlíne.
• Štítová metóda výstavby tunelov spočíva v použití pravouhlého štítu na obloženie.
• Pri pokládke tunelov pre chodcov sa často používa priekopová metóda. Pozostáva z kopania jamy kúsok po kúsku.

Záver

Výstavbu dopravného tunela je teda možné realizovať rôznymi spôsobmi v závislosti od dodanéhoúlohy a vlastnosti pôd. Najbežnejšie sú železničné tunely a tunely metra.