Cum se construiește un tunel

Inițial, în Imperiul Roman, tunelurile au fost construite ca părți ale apei și a sistemelor de canalizare. Ca transport de persoane și mărfuri, prima sa utilizare a fost ca parte a sistemelor de canale din secolul al XVII-lea. Odată cu dezvoltarea căilor ferate în secolul al XIX-lea și a automobilelor în secolul al XX-lea, astfel de tuneluri au devenit mai lungi și mai complexe. Cele mai comune metode de construcție sunt "tăierea și acoperirea", "conducta imersată" și metoda de utilizare a unei mașini de găurit.

conținut

Pași
Partea 1factori de luat în considerare la construirea unui tunel
Partea 2utilizarea metodei tăiate și a capacului
Partea 3utilizarea tuburilor scufundate
Partea 4utilizarea unei mașini de găurit
Sfaturi
Surse și cotatii

pași

Partea 1
Factori de luat în considerare la construirea unui tunel

Imagine intitulată Construiți un tunel Pasul 1

Luați în considerare unde va fi construit tunelul. Locația dvs. va determina ce instrumente și tehnici sunt necesare pentru ao construi și pentru ao pregăti pentru utilizare ulterioară. Tunelurile pot fi împărțite în trei tipuri:

Tunele de terenuri "moi". Ei au nevoie de sprijin în deschidere să nu se destrame. Aceste tuneluri sunt adesea goale și utilizate pentru subterane, distribuția apei și sistemele de canalizare.
Tuneluri de piatră. Deoarece sunt săpate în roci solide, ele necesită un sprijin mai mic. Tunelurile pentru metrou și mașini sunt de obicei de acest tip.
Tunele subacvatice. După cum sugerează și numele, acestea se află sub râuri, lacuri, canale și, în cazul "Eurotunelului", sub îngusturi - cum ar fi Canalul. Aceste tuneluri sunt cele mai greu de construit, deoarece apa trebuie împiedicată să invadeze în timpul și după proces.
Construirea unui tunel sub un oraș creează probleme similare tunelurilor subterane - terenul din jurul acestei structuri tinde să se îndoaie datorită greutății clădirilor care rămân acolo. Cunoașterea geologiei zonei contribuie la prezicerea cantității de pământ și la sugerarea metodelor care pot minimiza aceste probleme.

Imagine intitulată Construiți un tunel Pasul 2

Luați în considerare traiectoria tunelului. Este mai ușor să forați un tunel lung și drept cu o mașină. Tunelurile care au diferite modele creează probleme care fac construcția lor mai complicată.

Tunelurile scurte nu sunt realizate cu mașini de găurit - deoarece acest lucru nu este un proces rentabil.
Tunelurile care necesită diferite diametre de găurire în diferite părți ale traseului lor fac de asemenea folosirea mașinii impracticabilă din cauza modificărilor în diametre.
Tunelurile care au curbe ascuțite sau axe intersectate fac, de asemenea, utilizarea mașinilor imposibilă.

Imaginea intitulată Construiește un tunel Pasul 3

Luați în considerare scopul tunelului. Utilizarea sa va determina ce procese suplimentare ar trebui să fie efectuate în plus față de forarea tunelului să funcționeze.

Tunelurile care transportă pasagerii necesită o formă de ventilație. În cazul tunelurilor rutiere, aceasta indică, de obicei, necesitatea existenței axelor - care împiedică acumularea de monoxid de carbon. Pentru tunelurile de cale ferată, acest lucru poate indica faptul că ventilația forțată trebuie utilizată pentru a evita evacuarea motoarelor diesel. Ambele tipuri au metode suplimentare pentru a face față fumului creat în cazuri de incendiu.
Tunelele cu acces permanent, cum ar fi "Big Dig" din Boston (SUA), pot avea centrele de operare în funcționare continuă - cu echipament video pentru a monitoriza traficul pe șantier și pentru a gestiona situațiile de urgență.
Tunelurile lungi de pe drumuri precum statul Eisenhower din Colorado pot fi iluminate pentru confortul șoferilor și pasagerilor. Alte tuneluri rutiere pot avea secțiuni "naturale" care permit luminii exterioare să intre în locație - oferind pasagerilor o viziune a ceea ce este acolo.
Unele tuneluri, cum ar fi „Queensway“ între Liverpool și Birkenhead (Marea Britanie) și „Lion Rock“ între Sha Tin și New Kowloon (Hong Kong), se combină o zonă pentru traficul de pasageri cu o suprafață mai mică în cazul în care există conducte de apă și cabluri. Alte tuneluri, cum ar fi "SMART" (Malaezia), pot fi utilizate atât pentru trafic, cât și pentru controlul inundațiilor.

Partea 2
Utilizarea metodei tăiate și a capacului

Imagine cu titlul Construiește un tunel Pasul 4

Săpa un șanț. Zona în care va rămâne tunelul trebuie să fie complet excavată, iar acoperișul structurii va fi creat și acoperit când totul va fi terminat. Acest tip de tunel este construit în următoarele moduri:

De jos în sus: se creează o suprafață de montare și apoi se construiește tunelul în împrejurimile sale.
De sus în jos: laturile și acoperișul tunelului sunt construite la nivelul suprafeței, iar șanțul tunelului este excavat sub tot.
Ambele metode sunt utilizate în cea mai mare parte în tuneluri mai puține, deși construcția "de sus în jos" vă permite să efectuați săpături mai profunde. Tunelurile mai adânci sunt adesea excavate cu ajutorul unui "scut", o structură în formă de cutie, cu bucăți mici care extind întreaga zonă. Când pământul este îndepărtat, scutul continuă să fie excavat.

Imaginea intitulată Construiește un tunel Pasul 5

Creați pereții și acoperișul tunelului. Aceste părți pot fi construite pe măsură ce gaura este excavată - sau acestea pot fi pre-construite și luate la locația lor adecvată pe măsură ce procesul avansează. Materialele actuale includ următoarele:

Cornișe din oțel ondulat.
Găuri de beton prefabricate.
Pereți din beton prefabricați.
Beton pentru turnare sau proiectare. În general, toate acestea sunt utilizate împreună cu metodele de arc sau de la arc.

Imaginea intitulată Construiește un tunel Pasul 6

Finalizați tunelul. Modul în care se face acest lucru depinde de metoda aleasă (de sus în jos sau de sus în jos).

Tunelurile create cu metoda de jos în sus trebuie să fie împământate astfel încât acoperișul să fie acoperit. Orice suprafață instalată trebuie să fie distrusă (și apoi reconstruită).
Tunelurile create cu metoda de sus în jos sunt săpate în pământ, unde zidurile și acoperișul erau erguidos- apoi creează o placă de bază, care servește ca podeaua structurii.

Partea 3
Utilizarea tuburilor scufundate

Imagine intitulată Construiți un tunel Pasul 7

Trageți un șanț în punctul în care va fi construit tunelul. Această metodă este similară metodei de tăiere și acoperire, dar este utilizată pentru structurile subacvatice. Șanțul ar trebui să aibă aceeași lungime ca și tunelul final.

Imaginea intitulată Construiește un tunel Pasul 8

Aranjați o serie de țevi din oțel de-a lungul șanțului. Vârful fiecăruia va fi sigilat cu un perete etanș. Dacă astfel de tuburi sunt utilizate într-un tunel de mașină, precum cazul Ted Williams din Boston, acestea vor include secțiuni pentru drumurile pre-construite.

Imagine intitulată Construiți un tunel Pasul 9

Împingeți tubul în suficientă groapă de gunoi astfel încât să reziste la presiunea apei de mai sus. În cazul "Ted Williams", există un strat de rocă de 1,5 m grosime.

Imaginea intitulată Construiește un tunel Pasul 10

Conectați tuburile prin îndepărtarea pereților de intervenție. Orice segmente de drum sau șine construite vor fi conectate în acest stadiu.

Partea 4
Utilizarea unei mașini de găurit

Imagine intitulată Construiește un tunel Pasul 11

Alegeți mașina potrivită pentru proces. Echipamentele de foraj au "scuturi" - părți circulare din față. Cutterele în formă de disc de pe aceste scuturi trec rocă și pământ, care trec prin deschiderile din structură până când ajung la o centură în interiorul mașinii. Deșeul este apoi depozitat în spatele echipamentului.

Tipurile de scuturi ale acestor mașini variază în funcție de funcția de excavare pe care o au - pentru suprafețe moi și umede sau pentru roci rigide. Diametrele acestor piese variază între 8 și 17,5 metri.
Mașinile de excavat sub nivelul apei au, de asemenea, camere frontale care presează unde are loc procesul.
Pentru lucrări mari, utilizați mașini de găurit multiple. "Eurotunelul" a necesitat 11 dintre ele.

Imaginea intitulată Construiește un pas tunel 12

Poziționați mașina. Pentru un tunel la nivel de suprafață, nici o problemă. Dacă tunelul urmează să fie făcut sub el, este de obicei forat un acces (de obicei circular) care este apoi aliniat cu betonul. Mașina este coborâtă în poziție și tunelul este excavat din acel punct.

Pentru tunelurile lungi, sunt permise mai multe accese.
Când clădirea este terminată, aceste accesări pot deveni parte a sistemului de ventilație și / sau a ieșirilor de urgență. În caz contrar, acestea sunt "lăsate" în tunel.

Imaginea intitulată Construiește un tunel Pasul 13

Ridicați suporturile de tunel deoarece mașinile au găuri. Segmentele de beton prefabricate sunt de asemenea ridicate în spatele mașinii, formând un inel la intervale predeterminate.

Imagine cu titlul Construiește un tunel Pasul 14

Proiectați betonul pe pereții excavați între inelele de susținere. Acest beton generează un strat care stabilizează astfel de pereți. Compoziția poate include oțel sau fibre de polipropilenă (care întărește), așa cum obișnuiește să se utilizeze oțel rebar lançado.O pentru a consolida produsul concret conține, de asemenea, un element care accelerează procesul de reglementare în pereții tunelului și uscare.

sfaturi

În trecut, tunelurile au fost forate cu ajutorul explozivilor - în primul rând, a fost folosită pulberea neagră. Apoi, dinamită. Suporturile temporare din lemn au fost ridicate și înlocuite cu cărămidă și mortar. De-a lungul timpului, tunelurile au început să utilizeze inele de fontă segmentate și înșurubate unele cu altele.
Este, de asemenea, posibilă forarea unui tunel prin sol "moale" folosind echipamente specifice pentru împingerea țevilor și a excavatoarelor specifice. "Tunelurile" sunt adesea înguste - mai puțin de 3,2 m în diametru - în timp ce tunelurile în formă de cutie pot ajunge la 20 de metri.