Tunnel

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 24. september 2022; checks kræver 2 redigeringer .

Tunnel , eller tunnel (fra engelsk  tunnel [1] fra gammel  fransk tonel , diminutiv af ton  - tønde [2] ) - vandret eller skrånende underjordisk struktur , hvis en af ​​dimensionerne (længden) væsentligt overstiger de to andre i størrelse (bredde) og højde).

Tunnelen kan være fodgænger og/eller cykel , til bevægelse af biler , tog , skibe samt sporvogne og anden offentlig bytransport, vandbevægelse (afledte tunneler til vandkraftværker, kloakker ), lægning af bynetværk osv. Der er også såkaldte økologiske tunneler. De er lagt langs dyrestier under veje eller jernbaner og tjener til at sikre, at dyr kan færdes sikkert. Hoveddelen af ​​metroen er også lagt i form af tunneler. For at undgå kryds anlægges metrolinjer i forskellige dybder (niveauer).

Definitionen af, hvad der udgør en tunnel, kan variere meget fra land til land. I henhold til regelsættet "Jernbane- og vejtunneler" er en tunnel "en udvidet underjordisk ( undervands ) konstruktionskonstruktion designet til transportformål, passerende vand og udlægning af teknisk kommunikation, som er hovedformålet med tunnelkrydsningen" [3] . En vejtunnel i Storbritannien er defineret som "en underjordisk motorvej på 150 meter (490 fod) eller mere i længden" [4] . US National Fire Protection Association ( NFPA ) definerer en tunnel som "en underjordisk struktur med en anslået længde på mere end 23 meter (75 fod) og en diameter på mere end 1800 mm (5,9 fod)" [5] .

Tunneler er bygget for at overvinde naturlige forhindringer (for eksempel tunneller under bjerge), for at forkorte stien (en tunnel gennem et bjerg i stedet for en vej rundt), for at reducere rejsetiden (en tunnel i stedet for en færgeoverfart). Tunneler under vandbarrierer bygges ofte i stedet for broer, hvor broer ville forstyrre passagen af ​​skibe. Tunneler bygges også for at undgå krydsende trafikstrømme på samme niveau ( underføringer , tunneller i stedet for jernbaneoverskæringer, tunneller som en del af vejudfletninger osv.). I nogle tilfælde kaldes passager under brospænd også for tunneler, hvilket dog er teknisk forkert.

En særlig type tunnel er den dykkede rørtunnel.og en "oversvømmet flydende" tunnel. De adskiller sig fra de " klassiske type " tunneler ved fraværet af behovet for at arbejde i jordskorpen. Dykrørstunneler skabes ved at lægge sektioner af den fremtidige tunnel præ-lavet på land direkte på bunden af ​​reservoiret, som efterfølgende forbindes (eksempler på tunneler af denne type er Femern Bælt-tunnelen , Drogden-tunnelen ). "Oversvømmede flydende tunneler" skabes ved at placere tunnelrøret direkte i vandsøjlen i en vis dybde, samtidig med at der opnås nul opdrift af strukturen, så den ikke flyder til overfladen og ikke går til bunden, for at forhindre bevægelse i det vandrette plan, er røret forankret til bunden af ​​reservoiret og/eller til flydende pontoner (der er i øjeblikket ingen tunneler af denne type i drift eller under opførelse, men der foreslås projekter, f.eks. et tunnelprojekt gennem Tysfjorden [6 ] ).

Historie

Tunnelen er en af ​​de ældste opfindelser sammen med broen. Selv i stenalderen lærte folk at fælde gange i bjerge, huler og miner , stenbrud og katakomber . I Babylon , Egypten , Grækenland og Rom blev der udført underjordisk arbejde længe før den nye æra - først til minedrift, opførelse af grave og templer og derefter til vandforsyning og transport. De første tunneler blev som regel bygget i klipper uden at fikse sidstnævnte. Til tunnelering blev der brugt primitive værktøjer. Babylon omkring 2160 f.Kr. e. den første kendte undersøiske tunnel blev bygget  - under Eufrat .

I den tidlige middelalder blev tunneler bygget sjældent og hovedsagelig til militære formål. I senmiddelalderen begyndte man aktivt at bygge sejlbare tunneler, der forbinder vandveje [7] . I 1826-1830 blev verdens første jernbanetunnel bygget i Storbritannien på strækningen Liverpool-Manchester.

Opfindelsen af ​​pyroxylin og dynamit , såvel som den vellykkede brug af boremaskiner i minedrift, gjorde det muligt at bygge store alpine tunneler mellem Frankrig, Italien og Schweiz, herunder den berømte Simplon-tunnel , omkring 20 km lang. Blandt dem bygget i 1920'erne - begyndelsen af ​​1930'erne. Den Store Apenninske dobbeltsporede jernbanetunnel på linjen Firenze-Bologna (Italien) er 18,5 km lang, samt den sejlbare Rovsky-tunnel på vandvejen Marseille-Rhone (Frankrig) over 7 km lang.

Verdens første køretøjstunnel med sidespor blev bygget i 1927 i USA under Hudson-floden : Holland Tunnel . Han forbandt Kennel Street på Manhattan , New York , med 12th og 13th Streets i Jersey City . Den gamle tunnel under Elben havde ingen adgangsveje, men den kan betragtes som den ældste biltunnel i verden (åbnet i 1911), da den også var designet til at flytte biler (ved hjælp af elevatorer).

Den første jernbanetunnel i Rusland blev bygget i 1862 i byen Kovno (længde 1,28 km). Efter ham blev der bygget mange tunneler på jernbanerne i Ural, Kaukasus og Krim. Tunneling har modtaget betydelig udvikling i USSR i forbindelse med intensivt jernbanebyggeri, oprettelsen af ​​et netværk af vandkraftværker, opførelsen af ​​undergrundsbaner og bymæssige underjordiske faciliteter.

Den første biltunnel i USSR blev bygget i Moskva på Kutuzovsky Prospekt i 1959 [9] . Den første fodgængertunnel i Moskva blev bygget under Gorky Street (nu Tverskaya) ved skæringspunktet med Boulevard-ringen (Pushkinskaya-pladsen) i 1938.

Hovedelementerne i tunnelen

Til konstruktionen af ​​tunnelen er der brug for en bearbejdning - et kunstigt tomrum i jordskorpen. I stabile klipper efterlades udviklingen normalt uden fastgørelse, i ustabile bygges en midlertidig foring , hvis hovedelementer er roshpans , og derefter foring . Foringen er det vigtigste element i tunnelen, idet den opfatter trykket fra de omgivende klipper og giver vandtætning af tunnelen. De sektioner af tunnelen, der ligger nær dens udgange, kaldes portaler. Portaler giver et arkitektonisk udseende til indgangene til tunnelen på baggrund af det omgivende landskab.

Til vandtætning af tunneler ved hjælp af den nye østrigske metode (NATM) teknologi anvendes en geomembran med et signallag.

Konstruktionsmetoder

Lukket

Lukkede tunnelkonstruktionsmetoder anvendes både til konstruktion af dybe (>20 m) og lavvandede tunneler.

Afhængigt af klippen, hvori tunnelen er placeret, vælges en eller anden konstruktionsteknologi:

Stabil jord af medium styrke og stærk
  • Minedriftsmetode til kørsel med brug af boring og sprængning  - bunden bores med boringer , hvori sprængladninger er placeret , og derefter opstår der en eksplosion, der ødelægger klippen. Den ødelagte sten transporteres til overfladen, først anbringes en midlertidig foring, og derefter en permanent foring.
  • Mejetærskertunnelmetoden  ligner den foregående, men udviklingen af ​​jorden udføres ikke ved eksplosioner, men ved hjælp af specielle tunnelboremaskiner med forskellige typer arbejdslegemer.
Stærkt sprækkede og bløde klipper
  • Den nye østrigske metode til at synke (kørsel ved hjælp af en bøjelig hvælving)  - midlertidig foring (normalt sprøjtet beton , tæt påført klippen og armeret) fungerer sammen med det tilstødende jordmassiv, forstærket med ankre, mens arrayet tager hovedbelastningerne. Dette design af støtten giver mulighed for at øge stabiliteten af ​​udgravningstaget uden at blokere tunnelsektionen med midlertidig støtte. En permanent foring kan opstilles i en betydelig afstand fra ansigtet over hele sektionen på én gang ved hjælp af højtydende mekanismer.
  • Shield tunneling metode  - ved hjælp af et tunneling skjold udvikles jord til et fuldt snit, og derefter bygges tunnelbeklædningen.
I ustabil, oversvømmet jord og aggressive miljøer
  • Særlige metoder til indtrængning  - ved hjælp af trykluft, frysning, afvanding eller fastgørelse af jord med specielle løsninger.
  • Shield metode til at synke med brug af aktiv ansigtsvægt  - ved hjælp af specielle mekaniserede tunneling skjolde med en forseglet bundhulszone. Aktiv vægt kan skabes enten af ​​jord blandet i bundhulszonen eller ved specielt indsprøjtet bentonitsuspension eller trykluft.

Åbn

De bruges som regel til konstruktion af lavvandede tunneler. I forhold til lukkede metoder er åbne metoder karakteriseret ved relativt billigt byggeri, men når de anvendes, kræver de obligatorisk flytning af veje og kommunikationer placeret over tunnelen. De åbne metoder er

  • Pit -metode - Gruben rives i tunnelens fulde bredde til niveau med dens sål. Grubens vægge efterlades enten i jordens hvilevinkel eller forstærkes i lodret position. Foringen er bygget i en grube, som derefter dækkes med jord. Denne metode blev brugt i byggeriet af metroen i Berlin og kaldes derfor nogle gange "Berlin".
  • Gravemetode - Gruben rives fra hinanden, væggene opføres ved hjælp af "vægge i jorden" metoden. Fodgængertunneler bygges ofte på denne måde.
  • Skjoldmetode - Et rektangulært skjold bruges til rejsning, svarende til det, der bruges i den lukkede metode. Med dens hjælp rejses tunnelens foring.

Den såkaldte. dyktunneler - de bygges i havet ved at sænke færdige segmenter i form af enorme hule cylindre ned på en flad bund. Efter fastgørelse i bunden, tilslutning, tætning af samlingerne pumpes vand ud af det resulterende rør - tunnelen er klar. Ved konstruktion af tunneler under vanskelige tekniske forhold anvendes forskellige specielle metoder (dræning, jordfrysning, caissonmetode ved hjælp af trykluft osv.).

De længste tunneler

  • Gotthard-basistunnelen (Gotthard) er den længste tunnel i verden [10] (tunnellerne på metrolinjer i nogle byer ikke medregnet) og den største tunnel i Europas historie . Dens længde er 57 km (inklusive service- og fodgængerpassager - 157 km), 9,8 milliarder schweizerfranc (10,3 milliarder dollars) blev brugt på det, og mere end 2,5 tusinde arbejdere udførte arbejdet. Åbnede i 2016.
  • Eurotunnel , lagt under Den Engelske Kanal mellem Folkestone ( Kent , Storbritannien ) og Calais ( Frankrig ). Selvom denne tunnel er mindre end Seikan-tunnelen i samlet længde, er dens undervandssektion (ca. 39 km) 14,7 km længere end undervandssektionen af ​​Seikan-jernbanetunnelen. Kanaltunnelen åbnede officielt i 1994.
  • Den schweiziske tunnel Lötschberg (på linjen Bern  - Milano ) er den næstlængste landtunnel - efter Gotthard-basistunnelen (se ovenfor). Dens længde er 34 km. Det forbinder området Bern og Interlaken med området Brig og Zermatt .
  • Tunnel Rove - den længste skibstunnel i historien. Dens længde var 7120 meter. Denne tunnel var en del af en sejlrende, der forbinder Middelhavet i Marseille - regionen og Rhone - floden i Arles - regionen . Rove Tunnel blev åbnet for trafik i 1927. I 1963 styrtede en del af tunnelen sammen, hvorved tunnelen blev lukket.
  • Riqueval Tunnel - den længste af de aktuelt fungerende sejlbare tunneler. Dens længde er 5670 meter. Åbnet for trafik i 1810. På tidspunktet for åbningen var det den længste tunnel i verden. I øjeblikket bliver Riqueval-tunnelen fortsat brugt til det tilsigtede formål, idet den er en integreret del af Saint-Quentin- navigationskanalen . .

De dybeste tunneler

  • Eiksundtunnelen i Norge , som blev åbnet i februar 2008, når en dybde på 287 m under havets overflade. Den maksimale hældning af kørebanen når 9,6%, den mindste tykkelse af klippen over tunnelen er 50 m.

Tunneler i Rusland

Automotive

Den længste vejtunnel i Rusland er Gimrinsky-vejtunnelen med en længde på 4303 m, beliggende i Dagestan [11] .

Jernbane

I juli 2006 var 162 tunneller med en samlet længde på 119 kilometer i drift på det russiske jernbanenet [12] . Det største antal tunneler er koncentreret om Circum-Baikal Railway .

Den længste jernbanetunnel i Rusland er Severo-Muisky Tunnel , som er en del af Baikal-Amur Mainline og åbnede den 5. december 2003. Tunnelen har en længde på 15.343 m og passerer under Severo-Muisky højderyggen (maksimal dybde 1,5 km). Byggeriet tog 26 år.

Den længste undersøiske jernbanetunnel i Den Russiske Føderation er tunnelen under Amur i Khabarovsk med en længde på 7198 meter.

Den længste metrotunnel er placeret i Moskva mellem Strogino- og Krylatskoye -stationerne .

Noter

  1. Vasmer, Max . tunnel // Etymologisk ordbog over det russiske sprog : I 4 t = Russisches etymologisches Wörterbuch / Per. med ham. O. N. Trubacheva. - 4. udg., stereotype .. - M . : Astrel, 2004. - T. 4: T - MKS. — 860 s. — ISBN 5170185502 .
  2. tunnel . Oxford Dictionary of English . Oxford University Press . Hentet 15. juli 2017. Arkiveret fra originalen 11. januar 2019.
  3. SP 122.13330.2012 Jernbane- og vejtunneler. Opdateret version af SNiP 32-04-97 (med ændring nr. 1) Arkivkopi af 16. april 2019 på Wayback Machine // docs.cntd.ru
  4. DESIGNMANUAL FOR VEJE OG BROER: BIND 2: AFSNIT 2: DEL 9: BD 78/99: DESIGN AF VEJTUNNELER  (tysk) . — Transportministeriet, 1999. Arkiveret 17. januar 2014 på Wayback Machine
  5. NFPA-standard for sikring af konstruktions-, ombygnings- og  nedrivningsoperationer . — National Brandsikringsforening.
  6. 16/02/2019 Verdens første 'flydende tunnel' foreslået i Norge . NBC .
  7. Forsendelsestunnel - artikel fra Great Soviet Encyclopedia
  8. FOR 80 ÅR SIDEN KOM DEN FØRSTE BILTUNNEL . www.trud.ru. Hentet 30. juli 2017. Arkiveret fra originalen 16. september 2014.
  9. TUNNEL (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 30. marts 2008. Arkiveret fra originalen 5. februar 2008. 
  10. Den længste tunnel i verden dukkede op i de schweiziske alper , NEWSru.com . Arkiveret fra originalen den 30. juli 2017. Hentet 30. juli 2017.
  11. "Den længste bjergtunnel i CIS bliver genoprettet i Dagestan" Arkivkopi af 13. marts 2020 på Wayback Machine , beta.tvc.ru   (Dato for adgang: 20. april 2009)
  12. Planlagt kollaps i tunnelen. "Bip", 26. juli 2006 . Dato for adgang: 16. januar 2007. Arkiveret fra originalen 28. september 2007.

Litteratur

Links