Az alagút fogalmilag egyszerű fogalom: egy lyuk a földben, általában vízszintes vagy enyhén lejtős. A hegyeken átvezető autópálya-alagutak, a földalatti metróvonalak vagy a városi csatornavezetékek olyan alagúttípusok, amelyek mindenütt előfordulnak.
Matematikailag az alagút egy “kivonó művelet”, amely talaj- vagy kőzetanyagot von ki a földből. Ily módon az a tér, amely korábban az adott földdarabot elfoglalta, egy lyuk egy részét képezi, amelyen keresztül víz, emberek, anyagok stb. haladnak át. De amikor egy alagutat ásnak, mi történik az összes kitermelt anyaggal?
Mikor egy alagutat ásnak, sok anyag kerül felszínre
Ha valaha is töltötted a nyarat a tengerparton, és ástál egy kis árkot, gyorsan rájöttél, hogy minden egyes lapátolással egy kicsit távolabb kell tolnod a nedves homokot. Kezdetben az egész közelében halmozódik fel, de a hegy hamarosan jelentős méreteket ölt. Végezzünk néhány egyszerű számítást: mennyi homokot, agyagot vagy követ kell megmozgatni egy olyan alagúthoz, amelyen az autóm átfér?
A számításaink egyszerűsítése érdekében tegyük fel, hogy az alagutak tökéletesen kör alakúak, és az átmérőjük 5 méter. A valós alagút természetesen a sávok számától és az egyes országok szabályozásától függ. Emlékszel a henger térfogatára vonatkozó képletre, amit az iskolában láttál? V=π-r2-l, ahol r a sugár és l a hossz.
Egy 2,5 méter sugarú (ez egy nagyon kicsi alagút) és 100 méter hosszú (megint csak kicsi) alagút 1,963 köbméternyi anyag térfogatát adja. Hogy képet kapjunk arról, hogy ez sok vagy kevés, gondoljunk arra, hogy egy cementszállító teherautó kapacitása 6-9 m3, egy szemétszállítóé pedig körülbelül 7-20 m3.
A dömper, a sűrű anyagok, például kőzet vagy föld szállítására specializálódott jármű általában legfeljebb 10 m3 -es. Mivel a kőzet nagy súlyú (és ezért kevesebb helyet foglal el), használjuk példaként. Ahhoz, hogy egy kis, csak egy sávos alagutat készítsünk egy nagyon rövid távon, körülbelül 200 fuvarra van szükségünk, hogy a kitermelt anyagokat máshová szállítsuk. Képzeljünk el egy nagy építkezést.
Építőanyagok újrahasznosítása
Ezzel a nagyon egyszerű, kis léptékű számítással a fejünkben tegyünk egy sétát Londonban és néhány olyan projektben, amelyen a Ferrovial dolgozik, mint például a csatornahálózat bővítését célzó Tideway projekt, vagy az Erzsébet-vonal bővítése. Az első esetben gondoljunk egy 32 méter átmérőjű és 53 méter magas lyukra, amely az alagútépítő gépek leeresztéséhez szükséges.
A fenti képletet alkalmazva ismét 42 625 köbméteres térfogatot kapunk. Még ha ez mind 2000 kg/m3 -es tömör kőzet is volt (nem volt – sok homok, agyag vagy sár volt benne), akkor is több mint 85 millió kilogrammról beszélünk csak a segédlyuk esetében, anélkül, hogy figyelembe vennénk magának az alagútnak az építését. Mit lehet kezdeni ezzel a sok anyaggal?
A földmunkák során visszamaradt anyagok egyik leggyakoribb felhasználási módja az újrahasznosítás. Gyakran előfordul, hogy az alagút felnyitásából visszamaradt anyagokat az anyagpiacon értékesítik olyan cégeknek, amelyek bizonyos építőelemeket keresnek. Például homokot fotovoltaikus cellák építéséhez vagy kavicsot városi parkok számára.
Egyszer előfordul, hogy az újrahasznosítás helyben történik, például amikor a kitermelt anyagokat más szükségleti cikkek készítéséhez használják fel. Tipikus példa erre a beton. Egy építkezésnél, ahol több tíz tonna homokot és kavicsot termelnek ki, illik, hogy az anyag egy része beton formájában térjen vissza. Homokot és kavicsot elszállítani az építkezésről csak azért, hogy még többet hozzanak be, nincs értelme, ráadásul nem is túl fenntartható.
Hegyi alagútból származó maradványok a bekötőút kiegyenlítésére
Egy valódi, nagyon gyakori eset – különösen magasan a hegyekben, elszigetelt területeken és nagyon kevés karbantartást igénylő mellékutakon -, hogy a kitermelt kőzet egy részét az alagúthoz vezető bekötőút javítására használják. A topográfusok a sűrű anyagokat az útpálya kiszélesítésére használják.
A fenti képet példaként véve, hogyan lehet kiszélesíteni az útpályát? Az alacsony lejtésű domboknál gyakran alkalmazott egyik lehetőség, hogy a domb szélességével megegyező szélességű szintben ásunk, de ha olyan lejtőink vannak, mint a képen látható, ez nem válik a biztonság javára. Szélesítenünk kell a lejtő külső oldalát, anyagot hozzáadva, amíg el nem érjük az út szintjét.
Egy bizonyos szélességű útpálya növeléséhez esetenként egy enyhe lejtőre van szükség, amely sokkal több függőleges távolságot vesz igénybe, hogy elérjük az alját. Valami hasonló történik a gátak profiljával, amely a terheléssel szemben lejt, és tömörített földet használ a lejtő rögzítésére.
Amint az egy gát profiljánál megfigyelhető, ez óriási anyagszükségletet eredményez. Magából a földmunkából származó anyagok felhasználásával csökkenthető a bővítés környezeti hatása. Ha mindkét építési projektet egyszerre vagy egymás után végezzük, akkor érdekes szinergiákhoz jutunk.
A Temze rögzített koporsógátjainál helyi anyagokat fognak felhasználni
Egy másik cikkünkben már említettük, hogyan épülnek a Temze koporsógátjai a Tideway projekthez. Ezek a segédszerkezetek állandóak lesznek, és nagy mennyiségű helyi anyagot használnak majd fel. Az alábbi képen egy példát láthatunk rájuk. Bár szabálytalan, leegyszerűsíthetjük az ábrát egy körülbelül 70 méterszer 35 méteres téglalapra.
Ez 2.450 m2 területet és 24.500 m3 anyagmennyiséget jelent a Temze fölé mintegy 10 méterrel megemelt kofferdamhoz. A folyó egyes részein a falakat még magasabbra emelik. De függetlenül attól, hogy hogyan végezzük a számításokat, könnyen belátható, hogy az ilyen típusú építkezésekhez további anyagokra van szükség.
Amellett, amikor eljön az idő, hogy a területen lévő földet tömörítsük, hogy növeljük az épület jövőbeli biztonságát, szem előtt kell tartanunk, hogy az lejt, és hogy további földrétegek hozzáadására van szükség.
Ez a két példa nem az egyetlen lehetőség. Néhány évvel ezelőtt a Ferrovial Agroman által épített Albertia alagút (Guipúzcoa) 700.000 m3 anyagot használt fel újra, amely a földmunkákból származott, annak érdekében, hogy megelőzzék magának az építkezésnek a környezetre gyakorolt hatását, emellett a helyi fajokat is megőrizték, amikor a felhasznált terület lefedéséről volt szó.
