Ce este construcția de tuneluri?
În termeni simpli, construcția de tuneluri este procesul fizic de construire a unui pasaj subteran sub suprafața pământului, tunelurile pot fi create și sub apă. Mai exact, un tunel este un pasaj subteran mai mult sau mai puțin orizontal construit prin procese de excavare. În timp ce o deschidere subterană verticală este denumită „puț.”
Dacă aruncăm o privire la istorie, este clar că oamenii s-au complăcut în procesul de scobire a pământului și a rocilor încă de acum câteva secole. Inițial, săpăturile în tuneluri au fost efectuate în scopuri miniere pentru a ajunge la minerale precum cărbunele, cuprul, staniul. Dar, în scurt timp, acestea au câștigat popularitate în rândul companiilor feroviare și al constructorilor de canale ca modalități eficiente de a evita obstacolele. Construirea primelor tuneluri rutiere este încă considerată o realizare mamut în domeniul construcțiilor și al ingineriei civile.
Chiar și în această epocă modernă, importanța tunelurilor subterane și subacvatice este de neegalat. Progresele tehnologice din ultima vreme ne-au permis să construim tuneluri mai lungi și mai adânci, care pot fi folosite pentru a traversa pe sub mări, cum ar fi Tunelul Canalului Mânecii, lung de 50 km, și tuneluri care unesc continente, cum ar fi Tunelul Mămăligii, din Istanbul.
Care sunt diferitele tipuri de tuneluri?
Procesul de construcție a tunelurilor este costisitor și consumator de timp. Cu toate acestea, transportul și comunicarea prin intermediul rețelelor de tuneluri este extrem de eficient și confortabil. Utilajele moderne au făcut ca procesele de excavare și stabilizare să fie mult mai ușoare și mai sigure, motiv pentru care rețelele de tuneluri au devenit o alegere mai populară pentru drumuri, căi ferate și chiar căi navigabile.
Pentru discuția noastră, este imperativ să observăm că există diferite metode de construcție a tunelurilor care sunt utilizate în funcție de geologie, de tipul de suprastructură, precum și de restricțiile seismice și de zgomot, după cum se menționează mai jos.
- Metoda „Cut and Cover”:
Această metodă este utilizată în mod obișnuit pentru a construi tuneluri de mică adâncime. Practic, această metodă implică tăierea unui șanț în sol, se instalează elemente de cutie de tunel, după care se acoperă pentru a reface suprafața printr-o metodă de susținere care este capabilă să suporte sarcina. Primele stații de metrou subteran din Londra au fost construite prin această metodă. Unele secțiuni ale rețelelor rutiere sunt, de asemenea, construite în acest mod atunci când adâncimea tunelului necesar este relativ mică (Tunelul Marselis din Aarhus și tunelul Nordhavnsvej din Copenhaga sunt primele tuneluri daneze tăiate și acoperite).
- Tuneluri forate sau minate:
În această metodă, tunelurile sunt construite fără a excava suprafața solului. Această metodă este permisă prin utilizarea mașinilor de forat tuneluri (TBM). Acestea permit excavarea tunelurilor într-o mare varietate de condiții de sol și sub orașe, orașe, râuri și chiar sub clădiri înalte. Acestea reușesc acest lucru prin menținerea presiunii statice a terenului existent pentru a elimina practic așezarea, evitând astfel deteriorarea clădirilor sau a structurilor de la suprafață. TBM-urile sunt, de asemenea, capabile să instaleze un inel de beton pentru susținerea permanentă a solului atunci când tunelul este în funcțiune. Tunelările forate sau minate pot fi subîmpărțite după cum urmează:
- Tunelări în teren moale:
Aceasta ar fi descrisă în mod obișnuit ca tunelare prin materiale care nu se susțin singure, cum ar fi nisipul, argila marină sau un amestec din ambele, cu niveluri MPa de aproximativ 40 sau mai puțin. Țările de Jos sunt asociate în mod obișnuit cu tunelarea în teren moale. Exemple de tuneluri în teren moale pot fi tunelurile de metrou și tunelurile rutiere, cum ar fi tunelul rutier Rotterdamsebaan din Haga și tunelul rutier Westerschelde din sudul Olandei.
- Tuneluri în rocă dură:
După cum sugerează și numele, geologia va fi, de obicei, prin rocă dură sau foarte dură, cu niveluri MPa mai mari de 100. Excavarea se va face cu TBM-uri special adaptate, care pot face față unor condiții foarte abrazive în geologie în mare parte autoportantă. În astfel de condiții geologice, tunelurile din rocă dură pot rămâne adesea fără căptușeală și sunt utilizate pentru transferul de apă sau pentru centrale hidroelectrice. Tunelul rutier Gotthard din Elveția se întinde de la Göschenen, în cantonul Uri, la portalul său nordic, până la Airolo, în Ticino, la sud, și are o lungime de 16,9 kilometri.
- Microtunelare și pipejacking:
Această metodă este utilizată pentru tuneluri relativ scurte și, în consecință, cu diametru mic, folosite în principal de sectorul construcțiilor de utilități. Aceasta permite trecerea cablurilor și țevilor pe sub drumuri, râuri, linii de cale ferată și chiar căi de rulare și piste de aeroport fără a perturba traficul de suprafață. Principiul de excavare se bazează pe mașinile de forare a tunelurilor (TBM) de ultimă generație cu fața plină (State of the Art).
Care este scopul principal al tunelurilor?
După cum s-a discutat pe parcursul articolului, tunelurile au diverse utilizări care ne fac viața mai ușoară. Tunelurile ar putea fi folosite între stațiile de cale ferată subterane pentru transportul de mărfuri și pasageri, de asemenea, ca canale de evacuare a apei și a apelor uzate. Aceasta este ceea ce face tunelurile atât de versatile și eficiente.
.
