Co je to tunelování?
Zjednodušeně řečeno, tunelování je fyzikální proces výstavby podzemní chodby pod zemským povrchem, tunely lze vytvářet i pod vodou. Přesněji řečeno, tunel je víceméně horizontální podzemní chodba vybudovaná pomocí výkopových procesů. Zatímco svislý podzemní otvor se označuje jako „šachta“.
Podíváme-li se do historie, je zřejmé, že lidé si v procesu hloubení zeminy a skal libují již po staletí. Původně se hloubení tunelů provádělo za účelem těžby, aby se dosáhlo na nerostné suroviny, jako je uhlí, měď, cín. Brzy si však získaly oblibu u železničních společností a stavitelů kanálů jako účinný způsob, jak se vyhnout překážkám. Výstavba vůbec prvních silničních tunelů je dodnes považována za mamutí úspěch v oblasti stavebnictví a pozemního stavitelství.
Význam podzemních i podvodních tunelů nemá ani v dnešní moderní době obdoby. Technologický pokrok v poslední době nám umožnil stavět delší a hlubší tunely, kterými lze procházet pod mořskými hladinami, jako je 50 km dlouhý tunel pod Lamanšským průlivem, a tunely, které spojují kontinenty, jako je Mamutí tunel v Istanbulu.
Jaké jsou různé typy tunelů?
Proces výstavby tunelů je nákladný a časově náročný. Doprava a komunikace prostřednictvím tunelových sítí je však mimořádně efektivní a pohodlná. Díky moderním strojům jsou procesy hloubení a stabilizace mnohem jednodušší a bezpečnější, a proto se tunelové sítě staly oblíbenější volbou pro silnice, železnice, a dokonce i vodní cesty.
Pro naši diskusi je nezbytné poznamenat, že existují různé metody výstavby tunelů, které se používají podle geologie, typu nadloží a také seismických a hlukových omezení, jak je uvedeno níže.
- Metoda „Cut and Cover“:
Tato metoda se běžně používá pro výstavbu mělkých tunelů. V podstatě tato metoda spočívá v tom, že se v půdě vyrube výkop, nainstalují se prvky tunelové skříně, po jejichž zakrytí se povrch obnoví podpůrnou metodou, která je schopna nést zatížení. Touto metodou byly vybudovány první stanice podzemní dráhy v Londýně. Tímto způsobem se budují i některé úseky silničních sítí, pokud je hloubka požadovaného tunelu relativně malá (tunel Marselis v Aarhusu a tunel Nordhavnsvej v Kodani jsou prvními dánskými tunely typu cut and cover).
- Tunelování pomocí vrtané nebo ražené jámy:
Při této metodě se tunely budují bez hloubení povrchu terénu. Tuto metodu umožňuje použití tunelových vrtacích strojů (TBM). Ty umožňují hloubit tunely v nejrůznějších terénních podmínkách a pod obcemi, městy, řekami a dokonce i vysokými budovami. Toho dosahují tím, že udržují statický tlak stávajícího podloží, čímž prakticky eliminují sedání, a tím zabraňují poškození povrchových budov nebo konstrukcí. TBM jsou také schopny instalovat betonový prstenec pro trvalé podepření terénu, když je tunel v provozu. Hloubené nebo ražené tunely lze rozdělit následovně:
- Tunelování v měkkém podloží:
Tunelem se obvykle rozumí tunelování v nesamonosných materiálech, jako je písek, mořský jíl nebo směs obou, s úrovní MPa kolem 40 nebo méně. Nizozemsko je běžně spojováno s ražbou tunelů v měkkém podloží. Příkladem tunelů v měkkém podloží mohou být tunely metra a silniční tunely, například silniční tunel Rotterdamsebaan v Haagu a silniční tunel Westerschelde v jižním Holandsku.
- Tunelování v tvrdých horninách:
Jak název napovídá, půjde obvykle o tunelování v tvrdých až velmi tvrdých horninách s úrovní MPa vyšší než 100. V případě tunelů v měkkém podloží se jedná o tunelování v tvrdých horninách. Ražba by se prováděla pomocí speciálně upravených TBM, které si poradí s vysoce abrazivními podmínkami v převážně samonosné geologii. V takové geologii mohou tunely v tvrdých horninách často zůstat bez obložení a používají se pro přepravu vody nebo vodní elektrárny. Mohou být také použity v horských oblastech, jako je Švýcarsko, pro silniční tunely, Gotthardský silniční tunel ve Švýcarsku vede z Göschenenu v kantonu Uri u jeho severního portálu do Airolo v Ticinu na jihu a je dlouhý 16,9 km.
- Mikrotunelování a ražba potrubí:
Tato metoda se používá pro relativně krátké a odpovídajícím způsobem malé průměry tunelů, které se využívají především v sektoru výstavby inženýrských sítí. Umožňuje křížení kabelů a potrubí pod silnicemi, řekami železničními tratěmi a dokonce i letištními pojížděcími dráhami a vzletovými a přistávacími drahami, aniž by byl narušen povrchový provoz. Princip hloubení je založen na „state of the art“ celoplošných tunelovacích strojích (TBM).
Jaký je hlavní účel tunelování?
Jak je uvedeno v celém článku, tunely mají různé využití, které nám usnadňují život. Tunely mohou sloužit mezi stanicemi podzemní dráhy pro přepravu nákladů a cestujících, také jako kanály pro odvod vody a odpadních vod. Právě díky tomu jsou tunely tak všestranné a efektivní.
.
