Výstavba tunelů: metody a cíle

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-12 05:04

Tunel je vodorovný nebo nakloněný umělý průchod pod zemí. Takové objekty jsou vytvořeny pro různé účely. Jsou zde pěší, cyklistické, automobilové, železniční, tunely podzemních komunikací, metro, tramvaje atd.

Nejvíc „tunelovým“způsobem dopravy je metro. Většina jeho vedení je vedena průchody, které mohou být umístěny v různých hloubkách pod zemí. Pod horami a kopci se budují silniční a železniční tunely, aby se zkrátila celková délka trasy. Někdy má větší smysl postavit tunel než postavit most.

Historie

Tyto předměty lidé vytvářeli již od starověku. První umělé stavby tohoto typu se objevily již v době kamenné. Jeskyně, katakomby, lomy, důlní šachty byly prosekány skalami. Země, kde to bylo provedeno dříve než kdekoli jinde, byly Egypt a Řecko, stejně jakoměsta Řím a Babylon. Tam byly raženy tunely za účelem těžby, při stavbě chrámů, hrobek a kladení vodovodních potrubí. Při práci byly použity nejjednodušší nástroje a skály, ve kterých byl průchod vysekán, nebyly upevněny.

Úplně první podvodní tunel byl postaven pod řekou Eufrat kolem roku 2160 před naším letopočtem.

Ve středověku se někdy stavěly tunely, hlavně pro vojenské účely. V pozdní fázi středověku se aktivně vytvářely plavební chodby. První železniční tunel se objevil v letech 1826-1830. A první automobil byl postaven v roce 1927 pod řekou Hudson.

V SSSR se podzemní železniční zařízení stavěla obzvláště často. Byli položeni přes Ural, Kavkaz, Krym. Výstavba automobilových tunelů se stala aktuální s nárůstem počtu automobilů po rozpadu SSSR.

Co to je?

Tunel je umělá dutina protáhlého tvaru, uložená ve skále. Pokud je skála silná, pak není průchod upevněn, a pokud je uvolněný, jsou instalovány umělé upevňovací konstrukce. Nazývají se podšívka a přebírají významnou část horského zatížení a také se podílejí na hydroizolaci. Na vjezdech a výjezdech se budují tzv. portály. Mohou mít architektonický vzhled.

Metody výstavby tunelu

Existují dva typy – uzavřené a otevřené. První metoda se používá pro pokládku průchodů ve velkých hloubkách (více než 20 metrů), stejně jako pro mělké tunely. Otevřené se používají při pokládcemělké pohyby. Výhodou tohoto způsobu je nižší cena a nevýhodou nutnost odklonění komunikací a dopravních cest nacházejících se v jeho zóně ze staveniště.

Uzavřené metody tunelování

Výběr metody, kterou bude tunel vybudován, závisí na typu horniny, která má být proražena, a na účelu objektu. Uzavřené metody se často používají při stavbě tunelu metra a železničních tunelů. Půdy mohou být silné, měkké, rozbité, podmáčené.

• Při těžbě se používá metoda pokládky, vrtání a trhání. Hlavním prvkem průniku je položení trhaviny a provedení řízeného výbuchu. Úlomky zničené horniny jsou odstraněny z líce na povrch. Výsledná dutina se nejprve zpevní a poté se provede obložení. Tuto metodu použijte, když jsou skály stabilní a pevné.
• Těsnění typu Combine je také založeno na destrukci horniny. K tomu se však používá speciální tunelovací zařízení. Jedná se o tzv. kombajny na hloubení tunelů. Stejně jako předchozí se tato metoda používá v případě vysoké a střední pevnosti hornin.
• Nová rakouská tunelovací metoda se používá pro měkké a rozbité horniny. Je založena na vytváření provizorních upevnění nástřikem betonu na povrch skály a také zpevňování kotvami. To zvyšuje stabilitu oblouku v zóně dna. Pokud jde o trvalé obložení, lze jej provádět na dálku od místaporážka, pro kterou se používají vysoce výkonné mechanismy.
• Způsob pokládky štítu je založen na použití tunelovacího štítu, který slouží k položení tunelu přes celý úsek, po kterém se provádí ostění. Tato metoda se také používá na uvolněné a rozbité horniny.
• Při vysokém stupni zavlažování, nestabilitě půd a přítomnosti agresivního prostředí se používají speciální metody penetrace. K tomu lze použít fixaci speciálním roztokem, zmrazení, drenáž, práci se stlačeným vzduchem. Lze použít i metody štítu doplněné o aktivní váhu obličeje.

Otevřené metody tunelování

Při hloubení mělkých chodeb se doporučuje použít metodu otevřeného tunelování. Používají se následující technologie:

• Metoda pitu je vytvořit prohlubeň pro celou šířku a hloubku objektu ve výstavbě. Stěny mohou být uměle vyztuženy, případně odpovídají přirozenému výskytu hornin. Po vyzdívky tunelu se jáma zasype. Tato metoda byla použita při stavbě metra v Berlíně.
• Štítní metoda stavby tunelů spočívá v použití obdélníkového štítu pro obložení.
• Příkopová metoda se často používá při pokládání tunelů pro pěší. Skládá se z kopání jámy kousek po kousku.

Závěr

Výstavbu dopravního tunelu lze tedy provádět různými způsoby v závislosti na dodanémúkoly a vlastnosti půd. Nejběžnější jsou železniční tunely a tunely metra.