Туннель – это подземный ход, проложенный под поверхностью земли или воды. Рассматриваются различные методы строительства тоннелей и их детали.
В большинстве случаев строительство туннелей обходится дорого, но оно экономит время и обеспечивает комфорт. Для строительства туннеля необходима большая выемка грунта, породы и т.д. С появлением современного оборудования выемка грунта и засыпка стали проще.
Туннели могут использоваться для прокладки автомобильных и железных дорог, а также в качестве водных путей. Во многих городах сети метрополитена проходят внутри тоннеля.
Методы строительства тоннелей
Существуют различные виды строительных технологий, разработанных для строительства туннелей, которые рассмотрены ниже:
- Метод проходки и перекрытия
- Метод буронабивных туннелей
- Метод набивки глины
- Метод шахтного ствола
- Метод трубного домкрата
- Метод коробчатого домкрата
- Подводные туннели
Метод строительства тоннелей с разрезом и обкладкой
Метод строительства туннелей методом разрезания и перекрытия обычно используется для строительства неглубоких туннелей. При этом методе в грунте вырезается траншея, которая накрывается какой-либо опорой, способной выдержать нагрузку.
Проходка может осуществляться двумя методами. Один из них – метод “снизу вверх”, при котором туннель выкапывается под поверхностью земли с помощью опоры. Другой метод – метод “сверху вниз”, при котором сначала возводятся боковые опорные стены методом шламовой кладки или смежных буронабивных свай.
Затем на вершине стен располагается крыша и производится выемка грунта. Наконец, возводится фундаментная плита. Большинство станций подземного метрополитена строятся методом “разрезания и перекрытия”.
Метод буронабивного тоннеля
Метод буронабивных тоннелей – это современная технология. В этом случае используются тоннелепроходческие машины, которые работают автоматически и облегчают весь процесс прокладки тоннеля. Это также более быстрый процесс и хороший метод для строительства тоннеля в местах с интенсивным движением.
Тоннелепроходческие машины (ТПМ) бывают разных типов, подходящих для различных грунтовых условий. Эти машины можно использовать в сложных условиях, например, ниже уровня грунтовых вод и т.д.
Для работы TBM в условиях ниже уровня грунтовых вод предусмотрен специальный герметичный отсек. Рабочие не должны входить в этот отсек, за исключением ремонтных работ.
Необходимо соблюдать осторожность во время работы ТБМ в рабочих условиях. Единственная трудность этого ТБМ заключается в его большом весе. Поэтому транспортировка затруднена и требует больших затрат.
Метод строительства туннелей с помощью глиняных пинков
Этот метод используется для прочных глинистых грунтов. Это старый метод, который используется для небольших работ, таких как прокладка канализационных труб и т.д.
При этом методе в грунте выкапывается отверстие, а затем на некоторую глубину выкапывается туннель, что делается глиняным кикером, который лежит на доске под углом 45o.
Под ногой глиняного кикера находится экскаваторный инструмент. Вырытый грунт с помощью этого инструмента собирают другие рабочие. Этот метод хорошо известен, потому что именно его использовали англичане для прокладки шахт под Германской империей во время Первой мировой войны.
Шахтный метод строительства тоннелей
При этом методе тоннель строится на большой глубине от поверхности земли. Шахта строится до глубины, на которой требуется проходка тоннеля.
Шахта представляет собой постоянное сооружение, похожее на колодец с бетонными стенами. На необходимой глубине туннели прорываются с помощью ТБМ. Шахты предусмотрены как на входе, так и на выходе из туннеля.
Промежуточные шахты также предусмотрены, если туннель слишком длинный. После окончания строительства эти шахты могут быть использованы для вентиляции, а также в качестве аварийных выходов.
Метод строительства тоннелей с помощью трубных домкратов
Метод трубного домкрата используется для строительства тоннелей под существующими сооружениями, такими как автодороги, железные дороги и т.д. При этом методе специально изготовленные трубы забиваются под землю с помощью гидравлических домкратов. Для туннелей допускается максимальный размер 3,2-метрового диаметра.
Метод строительства тоннелей с помощью домкратов
Метод домкратной проходки похож на метод трубной проходки, но в этом случае вместо труб в грунт забиваются специально изготовленные короба. На передней стороне короба имеется режущая головка. Извлеченная масса собирается внутри короба. С помощью домкратов можно прокладывать туннели больших размеров – до 20 метров.
Строительство подводных туннелей
Подводный туннель – это сооружение, которое строится под водой, чтобы проложить через нее путь. Если строительство моста невозможно, то подводный туннель является хорошим выбором.
Прокладка подводного тоннеля – дорогостоящий процесс, но он имеет преимущества перед мостом или паромным сообщением. Погружные трубы или буронабивной туннель – это два наиболее распространенных метода, которые используются для строительства туннелей под водой.
- Тоннель под Ла-Маншем: Строительство самого длинного в мире подводного тоннеля.
- Готардский базовый тоннель: Особенности строительства самого длинного в мире тоннеля.
- Туннель Атал Рохтанг: Строительство самого длинного в мире автодорожного тоннеля на высоте 10 000 футов.
- Тоннель Ченани-Нашри: Самый длинный в Индии двунаправленный автодорожный тоннель.
- Тоннельные шахты: Типы, конструкция и преимущества.
- Вентиляция в тоннелях – Типы вентиляционных систем при строительстве тоннелей.
- Тоннелестроение – особенности, преимущества и методы прокладки тоннелей в строительстве.