Tunellər əvvəlcə Roma İmperatorluğu dövrünə aid su təchizatı və kanalizasiya sistemlərinin bir hissəsi olaraq inşa edilmişdir. Nəqliyyat üçün ilk dəfə 17 -ci əsrdə kanal sistemlərinin bir hissəsi olaraq istifadə edildi. 19 -cu əsrdə dəmir yollarının və 20 -ci illərdə avtomobilin inkişafı ilə tunellər daha uzun və mürəkkəb hala gəldi. Tunel qurmaq üçün ən çox yayılmış üsullar kəsmə üsulu, batırılmış boru üsulu və ya tunel qazma maşınının istifadəsidir.
Addımlar
4 -dən 1 -ci hissə: Tunel Tikintisində Diqqət Edilməli Faktorlar
Addım 1. Tunelin harada tikiləcəyini düşünün
Təklif olunan tunelin yeri onu tikmək və məqsədli istifadəyə hazırlamaq üçün hansı alət və üsulların lazım olduğunu müəyyən edəcək. Tunelləri 3 növə bölmək olar:
- Yumşaq yerüstü tunellər. Bu tunellərin çökməməsi üçün açılışlarda dəstək lazımdır. Bu tunellər ümumiyyətlə dayazdır və metro, su çatdırılması və atıksu təmizləmə sistemlərində istifadə olunur.
- Qaya tunelləri. Bərk qayadan qazıldıqları üçün bu tunellər çox az dəstək tələb edir və ya heç biri yoxdur. Qatar və avtomobil tunelləri ümumiyyətlə bu çeşiddədir.
- Sualtı tunellər. Adından da göründüyü kimi, bu tunellər çayların, göllərin, kanalların altındadır və "Chunnel" vəziyyətində İngilis Kanalı kimi boğazlardan keçir. Tikinti zamanı və sonrasında suyun tuneldən uzaq tutulması lazım olduğu üçün bunlar tikilməsi ən çətin tunellərdir.
- Bir şəhərin altında tunel tikmək, sualtı tunelinə bənzər problemlər yaradır, çünki tunelin ətrafındakı torpaqlar yuxarıdakı binaların ağırlığı altında əyilməyə meyllidir. Bölgənin geologiyası haqqında biliklər, torpağın nə qədər çökəcəyini proqnozlaşdırmağa kömək edir və hansı üsulların sarkmasını minimuma endirə biləcəyini göstərir.
Addım 2. Tunelin yolunu düşünün
Uzun, tək, düz yolu olan bir tuneli tunel qazma maşını ilə kəsmək nisbətən asandır. Bu dizayndan fərqlənən tunellər onları daha mürəkkəb hala gətirən problemlər yaradır.
- Qısa tunellər tunel qazma maşınlarından yorulmur, çünki bunu etmək iqtisadi cəhətdən səmərəli deyil.
- Marşrutlarının fərqli hissələrində fərqli delik diametrləri tələb edən tunellər, dəlik diametrinin tənzimlənməsindəki gecikmələr səbəbindən tunel qazma maşınının istifadəsini qeyri -mümkün edir.
- Kəskin küncləri döndərən və ya kəsişən şaftları olan tunellər də darıxdırıcı bir maşından istifadə edə bilmir.
Addım 3. Tunelin məqsədini düşünün
Tunelin nə üçün istifadə ediləcəyi, tunelin istifadəyə verilməzdən əvvəl hansı əlavə işin lazım olacağını müəyyənləşdirir.
- Sərnişin daşıyan tunellər bir növ ventilyasiya tələb edir. Karayolu tunelləri üçün bu, ümumiyyətlə karbonmonoksit yığılmasının qarşısını almaq üçün ventilyasiya şaftları deməkdir. Dəmiryolu tunelləri üçün bu, dizel mühərrikinin egzozunu çıxarmaq üçün məcburi havalandırma deməkdir. Tuneldə yanğın baş verərsə, hər ikisi də tüstü ilə mübarizə aparmaq üçün əlavə üsullara malikdir.
- Bostondakı Böyük Qazma kimi çox istifadə olunan tunellərdə, tunelin içindəki trafikə nəzarət etmək və fövqəladə hallarla mübarizə aparmaq üçün video avadanlıqları olan davamlı insanlı əməliyyat mərkəzləri ola bilər.
- Sürücülərin və sərnişinlərin rahatlığı üçün Koloradodakı Eisenhower Tunel kimi uzun yol tunelləri yuxarı işıqlarla işıqlandırıla bilər. Utahdakı Zion Milli Parkında olduğu kimi digər yol tunellərində, təbii işığın tuneldə yerlərə girməsini təmin etmək və sərnişinlərə ətrafdakı mənzərəni görmək üçün mənzərəli kəsiklər ola bilər.
- Bəzi tunellər, məsələn, Liverpool ilə Birkenhead arasındakı Queensway Tüneli, İngiltərə və Hong Kongdakı Sha Tin və New Kowloon arasındakı Aslan Qaya Tuneli, üst sərnişin trafikini su, borular və ya kabellər üçün daha aşağı xidmət göyərtəsi ilə birləşdirir. Digər tunellər, məsələn, Malayziyanın SMART Tuneli ya trafikdə, ya da daşqınlara nəzarət üçün istifadə edilə bilər.
4-cü hissənin 2-si: Kəsmə üsulu ilə
Addım 1. Xəndək qazın
Tunelin tikiləcəyi ərazi tamamilə qazılır, tunelin damı yaradılaraq tunel tamamlandıqda üstü örtülür. Bu tip tunel iki yoldan birində inşa edilir:
- Aşağıdan yuxarı: Əvvəlcə yer dəstəyi yaradılır, sonra tunel onun ətrafında qurulur.
- Yuxarıdan aşağıya: Tunelin yanları və damı yer səviyyəsində tikilir və tunel xəndəyi onun altında qazılır.
- Hər iki üsul əsasən dayaz tunellər üçün istifadə olunur, baxmayaraq ki, yuxarıdan aşağıya doğru olan üsul aşağıdan yuxarıya nisbətən daha dərin tunellər qazmağa imkan verir. Daha dərin tunellər tez-tez qazılmaq üçün açılan kiçik kepenkləri olan qutuya bənzər bir quruluş qalxanının köməyi ilə qazılır. Qalxanın qarşısındakı kir çıxarıldıqdan sonra, qazmağa davam etmək üçün qalxan irəli çəkilir.
Addım 2. Tunelin divarlarını və damını yaradın
Tunelin divarları və damı tunel qazılarkən inşa edilə bilər və ya tunel qazılarkən əvvəlcədən tikilərək yerinə qoyula bilər. Bugünkü materiallara aşağıdakılar daxildir:
- Oluklu polad tağlar.
- Prefabrik beton tağlar.
- Prefabrik beton divarlar.
- Tökülmüş və ya püskürtülmüş beton. Çox vaxt bu, formalaşmış arch metodlarından biri ilə birlikdə istifadə olunur.
Addım 3. Tuneli tamamlayın
Bunun necə edildiyi, aşağıdan yuxarıya və ya yuxarıdan aşağıya doğru metodun istifadə olunmasından asılıdır.
- Aşağıdan yuxarıya doğru üsulla yaradılan tunellər, tunelin damını örtmək üçün yenidən doldurulmalı və tünelin damının üstündə olan hər hansı bir səth daha sonra tikilməli və ya yenidən qurulmalıdır.
- Yuxarıdan aşağıya doğru üsulla yaradılan tunellər, tunelin divarlarının və damının tikildiyi yerin altından qazılır və daha sonra tunel döşəməsi kimi xidmət edən bir lövhə yaradılır.
4 -cü hissənin 3 -ü: Daldırılmış borulardan istifadə
Addım 1. Tunel gedəndə bir xəndək qazın
Bu üsul kəsmə üsuluna bənzəyir, ancaq sualtı tunellər qazmaq üçün istifadə olunur. Xəndəyin tunelin su altında işləyəcəyi uzunluqda işləməsi lazımdır.
Addım 2. Xəndəyin uzunluğu boyunca bir sıra polad borular qoyun
Hər bir boru hər iki ucunda bir bölmə ilə möhürlənir. Boru, Bostondakı Ted Williams Tunelində olduğu kimi bir avtomobil tuneli üçündürsə, borular əvvəlcədən qurulmuş yol hissələrini ehtiva edir.
Addım 3. Borunu yuxarıdakı su təzyiqinə tab gətirə biləcək qədər doldurun
Ted Williams Tuneli üçün bu, 5 metr qalınlığında (1,5 m qalınlığında) bir qaya təbəqəsi idi.
Addım 4. Aralarındakı boşluqları çıxararaq boruları bağlayın
Borulara quraşdırılmış hər hansı bir yol və ya dəmir yolu seqmenti də bu anda bağlanacaq.
4 -cü hissə 4: Tunel qazma maşınından istifadə
Addım 1. İş üçün doğru tunel qurğusunu seçin
Qısa və ya "mollar" üçün TBM adlandırılan tunel qazma maşınları, ön tərəfində qalxan adlanan dairəvi lövhələrə malikdir. Qalxandakı disk şəkilli kəsicilər qaya və kirdən qopur və qalxandakı deliklərdən maşının arxasına qoyan TBM içərisindəki bir konveyer kəmərinə keçir.
- TBM qalxanlarının növləri, mole yumşaq, nəm torpaq və ya sərt qaya qazmaqdan asılı olaraq dəyişir. Qalxanın diametrləri, Aker Wirth'in İsveçrənin Linth-Limmern elektrik stansiyaları üçün istifadə etdiyi TBM üzərindəki 26.3 fut (8.03 m) qalxanından, diametri 57.5 fut (17.5 m) olan Hitachi Zosen'in "Big Bertha" sına qədərdir.
- Su tablasının altında tunel qazmaq üçün nəzərdə tutulmuş mollar, qazılan zəminə təzyiq göstərmək üçün ön tərəfdəki kameralara malikdir.
- Böyük işlər üçün birdən çox TBM tələb oluna bilər. Kanal Tüneli 11 tələb edir.
Addım 2. Maşını mövqeyinə gətirin
Səth səviyyəli bir tunel üçün bu problem deyil. Tunel yerin dərinliyində qazılacaqsa, ümumiyyətlə dairəvi olan bir giriş mili qazılır və betonla örtülür. TBM ona endirilir və tunel həmin nöqtədən qazılır.
- Uzun tunellər üçün çoxlu giriş şaftları qazılır.
- Tunel tamamlandıqda, giriş şaftları ventilyasiya şaftları və/və ya təcili çıxışlar ola bilər. Əgər bu qədər məşğul olmasalar, tunelin ömrü boyu yerlərində qalacaqlar.
Addım 3. Maşın keçdikcə tunel dayaqları qurun
Əvvəlcədən müəyyən edilmiş fasilələrlə bir halqa meydana gətirmək üçün TBM arxasında əvvəlcədən dökülmüş beton seqmentləri qurulur.
Addım 4. Dəstək halqaları arasında qazılmış divarlara beton səpin
Püskürtülmüş beton və ya püskürən beton tunelin divarlarını örtər və sabitləşdirir. Püskürtmə betonu, möhkəmləndirmək üçün polad və ya polipropilen liflərdən ibarət ola bilər. Püskürtmə betonun da tunel divarlarına yapışmasına və tez qurumasına kömək edən bir sürətləndirici var.
İpuçları
- İlk tunellər çuxur qazaraq partlayıcı maddələrdən istifadə edərək qaya içərisindən sıxılırdı: əvvəlcə qara toz və sonra dinamit. Taxta çərçivələrin müvəqqəti dayaqları qurulacaq, kərpic və hörgü ilə əvəz olunacaq. Sonrakı tunellərdə taxta və hörgü yerinə bir -birinə bərkidilmiş parçalanmış çuqun üzüklər istifadə edildi.
- Tünellər, boruları/boruları və ya kəsici başlıqları olan qutu şəkilli ekskavatorları itələmək üçün krikolardan istifadə edərək yumşaq torpaqdan qazıla bilər. Boru kəmərli tunellər dar olur, diametri 10,5 futdan (3,2 m) çox deyil, qutulu kəmərli tunellər isə 65,6 fut (20 m) qədər geniş ola bilər.
