Tunneli

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 24. syyskuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Tunneli tai tunneli ( englanninkielisestä  tunnelista [1] vanhasta ranskalaisesta tonelista ,  tonni -  tynnyri [2] ) - vaakasuora tai kalteva maanalainen rakennelma , jonka yksi mitoista (pituus) ylittää huomattavasti kaksi muuta kooltaan (leveys) ja korkeus).

Tunneli voi olla jalankulku- ja/tai pyöräily , autojen , junien , laivojen , samoin kuin raitiovaunujen ja muiden kaupunkien joukkoliikennevälineiden, vesiliikenteeseen (vesivoimaloiden johdannaistunnelit, viemärit ), kaupunkiverkkojen rakentamiseen jne. ovat myös niin sanottuja ekologisia tunneleita. Ne asetetaan eläinpoluille teiden tai rautateiden alle ja niiden tarkoituksena on varmistaa eläinten turvallinen liikkuminen. Suurin osa metrosta on myös rakennettu tunneleiden muodossa. Risteysten välttämiseksi metrolinjat on sijoitettu eri syvyyksiin (tasoihin).

Tunnelin määritelmä voi vaihdella suuresti maittain. Rautatie- ja maantietunneleita koskevan säännöstön mukaan tunneli on "jatkossa maanalainen ( vedenalainen ) tekninen rakennelma, joka on suunniteltu kuljetustarkoituksiin, veden läpikulkuun ja teknisten yhteyksien rakentamiseen ja joka on tunnelin risteyksen pääkohde" [3] . Tietunneli Yhdistyneessä kuningaskunnassa määritellään "maanalaiseksi moottoritieksi, jonka pituus on 150 metriä (490 jalkaa) tai enemmän" [4] . US National Fire Protection Association ( NFPA ) määrittelee tunnelin "maanalaiseksi rakenteeksi, jonka arvioitu pituus on yli 23 metriä (75 jalkaa) ja halkaisija yli 1800 mm (5,9 jalkaa)" [5] .

Tunneleita rakennetaan voittamaan luonnollisia esteitä (esimerkiksi tunnelit vuorten alla), lyhentämään polkua (tunneli vuoren läpi kiertävän tien sijaan), lyhentämään matka-aikaa (tunneli lauttareitin sijaan). Tunneleita vesiesteiden alle rakennetaan usein siltojen sijasta, jos sillat häiritsisivät laivojen kulkua. Tunneleita rakennetaan myös välttämään liikennevirtojen risteämistä samalla tasolla ( alikulkutiet , tunnelit rautateiden risteysten sijaan, tunnelit osana tieliittymää jne.). Joissain tapauksissa siltojen jännevälien alla olevia kulkuja kutsutaan myös tunneleiksi, mikä on kuitenkin teknisesti virheellinen.

Erityinen tunnelityyppi on upotettu putkitunneli.ja "tulvinut kelluva" tunneli. Ne eroavat " klassisen tyyppisistä " tunneleista siinä, että niitä ei tarvitse tehdä maankuoreen. Upotetut putkitunnelit luodaan asettamalla tulevan tunnelin osia valmiiksi maahan suoraan säiliön pohjalle, jotka yhdistetään myöhemmin (esimerkkejä tämän tyyppisistä tunneleista ovat Fehmarnbelt-tunneli , Drogden-tunneli ). "Tulvivat kelluvat tunnelit" luodaan asettamalla tunneliputki suoraan vesipatsaaseen tietylle syvyydelle, jolloin rakenteen kelluvuus saavutetaan nolla, jotta se ei kellu pintaan eikä mene pohjaan, mikä estää liikkumisen vaakatasossa putki on ankkuroitu säiliön pohjaan ja/tai kelluviin ponttoneihin (tällä hetkellä ei ole käytössä tai rakenteilla tämän tyyppisiä tunneleita, mutta hankkeita ehdotetaan, esimerkiksi tunneliprojekti Tysfjordenin läpi [6 ] ).

Historia

Tunneli on sillan ohella yksi vanhimmista keksinnöistä. Jo kivikaudella ihmiset oppivat kaatamaan vuoristokäytäviä, luolia ja kaivoksia , louhoksia ja katakombeja . Babylonissa , Egyptissä , Kreikassa ja Roomassa maanalaisia ​​töitä tehtiin kauan ennen uutta aikakautta - ensin kaivostoimintaa, hautojen ja temppelien rakentamista sekä sitten vesihuoltoa ja kuljetusta varten. Ensimmäiset tunnelit rakennettiin yleensä kiviin , jälkimmäistä korjaamatta. Tunnelointiin käytettiin primitiivisiä työkaluja. Babylon noin 2160 eaa. e. ensimmäinen tunnettu vedenalainen tunneli rakennettiin Eufratin  alle .

Varhaiskeskiajalla tunneleita rakennettiin harvoin ja pääasiassa sotilaallisiin tarkoituksiin. Myöhäiskeskiajalla alettiin rakentaa aktiivisesti purjehduskelpoisia tunneleita, jotka yhdistävät vesiväyliä [7] . Vuosina 1826-1830 rakennettiin maailman ensimmäinen rautatietunneli Isossa-Britanniassa Liverpool-Manchester -osuudelle.

Pyroksyliinin ja dynamiitin keksintö sekä porakoneiden menestyksekäs käyttö kaivostoiminnassa mahdollistivat suurten alppitunnelien rakentamisen Ranskan, Italian ja Sveitsin välille, mukaan lukien kuuluisa noin 20 km pitkä Simplon-tunneli . Niistä, jotka on rakennettu 1920-luvulla - 1930-luvun alussa. Suurten Apenniinien kaksiraiteinen rautatietunneli Firenze-Bologna-linjalla (Italia) on 18,5 km pitkä, samoin kuin Rovsky-purjehduskelpoinen tunneli vesiväylällä Marseille-Rhône (Ranska), jonka pituus on yli 7 km.

Maailman ensimmäinen sivuraiteineen ajoneuvotunneli rakennettiin vuonna 1927 Yhdysvaltoihin Hudson-joen alle : Holland-tunneli . Hän yhdisti Kennel Streetin Manhattanilla New Yorkissa 12. ja 13. Streetin kanssa Jersey Cityssä . Vanhassa Elben alla sijaitsevassa tunnelissa ei ollut kulkuteitä, mutta sitä voidaan pitää maailman vanhimpana autotunnelina (avattiin vuonna 1911), koska se oli myös suunniteltu kuljettamaan autoja (hissien avulla).

Venäjän ensimmäinen rautatietunneli rakennettiin vuonna 1862 Kovnon kaupunkiin (pituus 1,28 km). Hänen jälkeensä Uralin, Kaukasuksen ja Krimin rautateille rakennettiin monia tunneleita . Tunnelointi on saanut merkittävää kehitystä Neuvostoliitossa intensiivisen rautatien rakentamisen, vesivoimalaitosverkoston luomisen, metrojen ja kaupunkien maanalaisten tilojen rakentamisen yhteydessä.

Neuvostoliiton ensimmäinen autotunneli rakennettiin Moskovaan Kutuzovski prospektille vuonna 1959 [9] . Ensimmäinen jalankulkutunneli Moskovassa rakennettiin Gorki-kadun (nykyisen Tverskaja) alle sen risteykseen Boulevard Ringin (Pushkinskaya Square) kanssa vuonna 1938.

Tunnelin pääelementit

Tunnelin rakentamiseen tarvitaan työ - keinotekoinen tyhjyys maankuoressa. Vakaissa kivissä kehitys jätetään yleensä kiinnittämättä, epävakaassa rakennetaan väliaikainen vuoraus , jonka pääelementit ovat roshpans ja sitten vuoraus . Vuoraus on tunnelin tärkein elementti, joka havaitsee ympäröivien kivien paineen ja tarjoaa tunnelin vedeneristyksen . Tunnelin osia, jotka sijaitsevat lähellä sen uloskäyntiä, kutsutaan portaaleiksi. Portaalit antavat tunnelin sisäänkäynneille arkkitehtonisen ilmeen ympäröivän maiseman taustalla.

Tunneleiden vedeneristykseen New Austrian Method (NATM) -tekniikalla käytetään geokalvoa, jossa on signaalikerros.

Rakennusmenetelmät

Suljettu

Suljetun tunnelin rakentamismenetelmiä käytetään sekä syvien (>20 m) että matalien tunneleiden rakentamiseen.

Riippuen kalliosta, jossa tunneli sijaitsee, valitaan yksi tai toinen rakennustekniikka:

Keskivahva ja vahva maaperä
  • Kaivosajomenetelmä porauksella ja räjäytystyöllä  - pohjaan porataan porausreiät , joihin sijoitetaan räjähteitä ja sitten tapahtuu räjähdys, joka tuhoaa kallion. Tuhoutunut kivi kuljetetaan pintaan, ensin järjestetään väliaikainen vuoraus ja sitten pysyvä vuoraus.
  • Yhdistelmätunnelointimenetelmä  on samanlainen kuin edellinen, mutta maaperän kehittäminen ei tapahdu räjähdyksillä, vaan erityisillä tunneliporauskoneilla, joissa on erilaisia ​​​​työkappaleita.
Voimakkaasti murtuneet ja pehmeät kivet
  • Uusi itävaltalainen upotusmenetelmä (ajo taipuvalla holvilla)  - väliaikainen vuoraus (yleensä ruiskutettua betonia , tiheästi kallioon levitetty ja vahvistettu) toimii yhdessä viereisen maaperän kanssa, joka on vahvistettu ankkureilla, samalla kun ryhmä ottaa pääkuormat. Tämä tuen rakenne mahdollistaa kaivannon katon vakauden lisäämisen tukkimatta tunnelin osaa väliaikaisella tuella. Pysyvä vuoraus voidaan pystyttää huomattavan etäisyyden päähän kasvoista koko osan kerrallaan tehokkaiden mekanismien avulla.
  • Kilpitunnelointimenetelmä  - tunnelointikilven avulla kehitetään maaperä täyteen osaan ja sitten rakennetaan tunnelin vuoraus.
Epävakaassa, tulvivassa maaperässä ja aggressiivisissa ympäristöissä
  • Erityiset tunkeutumismenetelmät  - paineilmalla, jäädyttämällä, kuivattamalla tai kiinnittämällä maaperää erikoisratkaisuilla.
  • Suojausmenetelmä uppoamiseen aktiivisella  kasvopainolla - erityisten mekanisoitujen tunnelointisuojien avulla, joissa on suljettu pohjareikävyöhyke. Aktiivinen paino voidaan luoda joko pohjareikävyöhykkeelle sekoitetulla maaperällä tai erityisesti ruiskutetulla bentoniittisuspensiolla tai paineilmalla.

Avaa

Niitä käytetään pääsääntöisesti matalien tunneleiden rakentamiseen. Suljettuihin menetelmiin verrattuna avoimille menetelmille on ominaista suhteellisen halpa rakentaminen, mutta käytettynä ne edellyttävät tunnelin yläpuolella olevien teiden ja yhteyksien pakollista siirtoa. Avoimet menetelmät ovat

  • Kuoppamenetelmä - Kuoppa revitään tunnelin koko leveydeltä pohjan tasolle. Kuopan seinät joko jätetään maaperän lepokulmaan tai vahvistetaan pystyasentoon. Vuori rakennetaan kuoppaan, joka peitetään sitten maalla. Tätä menetelmää käytettiin Berliinin metron rakentamisessa, ja siksi sitä kutsutaan joskus "Berliiniksi".
  • Kaivantomenetelmä - Kaivo revitään, seinät pystytetään "seinät maahan" -menetelmällä. Jalankulkutunneleita rakennetaan usein tällä tavalla.
  • Suojamenetelmä - Pystytykseen käytetään suorakaiteen muotoista kilpeä, joka on samanlainen kuin suljetussa menetelmässä. Sen avulla pystytetään tunnelin vuoraus.

Niin kutsuttu. upotettavat tunnelit - ne rakennetaan mereen laskemalla valmiita segmenttejä valtavien onttojen sylintereiden muodossa tasaiselle pohjalle. Pohjaan kiinnittämisen, liittämisen, liitosten tiivistämisen jälkeen vesi pumpataan ulos tuloksena olevasta putkesta - tunneli on valmis. Tunneleita rakennettaessa vaikeissa teknisissä olosuhteissa käytetään erilaisia ​​erikoismenetelmiä (viemäröinti, maaperän jäätyminen, paineilmamenetelmä jne.).

Pisimmät tunnelit

  • Gotthardin perustunneli (Gotthard) on maailman pisin tunneli [10] (lukuun ottamatta joidenkin kaupunkien metrolinjojen tunneleita) ja Euroopan historian suurin tunneli . Sen pituus on 57 km (mukaan lukien huolto- ja jalankulkureitit - 157 km), siihen käytettiin 9,8 miljardia Sveitsin frangia (10,3 miljardia dollaria), ja yli 2,5 tuhatta työntekijää suoritti työn. Avattu vuonna 2016.
  • Eurotunneli , joka on laskettu Englannin kanaalin alle Folkestonen ( Kent , Yhdistynyt kuningaskunta ) ja Calais'n ( Ranska ) välille. Vaikka tämä tunneli on kokonaispituudeltaan pienempi kuin Seikan-tunneli, sen vedenalainen osuus (noin 39 km) on 14,7 km pidempi kuin Seikanin rautatietunnelin vedenalainen osa. Kanaalitunneli avattiin virallisesti vuonna 1994.
  • Sveitsin tunneli Lötschberg (linjalla Bern  - Milano ) on toiseksi pisin maatunneli - Gotthardin perustunnelin jälkeen (katso yllä). Sen pituus on 34 km. Se yhdistää Bernin ja Interlakenin alueen Brigin ja Zermattin alueeseen .
  • Tunneli Rove - historian pisin laivatunneli. Sen pituus oli 7120 metriä. Tämä tunneli oli osa laivaväylää, joka yhdistää Välimeren Marseillen alueella ja Rhône - joen Arlesin alueella . Rove-tunneli avattiin liikenteelle vuonna 1927. Vuonna 1963 osa tunnelista romahti, minkä seurauksena tunneli suljettiin.
  • Riquevalin tunneli - pisin tällä hetkellä toiminnassa olevista purjehduskelpoisista tunneleista. Sen pituus on 5670 metriä. Avattiin liikenteelle vuonna 1810. Avaamishetkellä se oli maailman pisin tunneli. Tällä hetkellä Riqueval-tunneli on edelleen käyttötarkoituksensa mukainen, ja se on kiinteä osa Saint-Quentinin navigointikanavaa . .

Syvimmät tunnelit

Venäjän tunnelit

Autot

Venäjän pisin tietunneli on Dagestanissa sijaitseva Gimrinsky - tietunneli , jonka pituus on 4303 metriä [11] .

Rautatie

Heinäkuussa 2006 Venäjän rautatieverkossa oli toiminnassa 162 tunnelia, joiden kokonaispituus oli 119 kilometriä [12] . Suurin määrä tunneleita on keskittynyt Circum-Baikal-rautatielle .

Venäjän pisin rautatietunneli on Severo-Muisky-tunneli , joka on osa Baikal-Amurin päälinjaa ja avattiin 5. joulukuuta 2003. Tunnelin pituus on 15 343 metriä ja se kulkee Severo-Muiskyn harjanteen alta (enimmäissyvyys 1,5 km). Rakentaminen kesti 26 vuotta.

Venäjän federaation pisin vedenalainen rautatietunneli on Amurin alla Habarovskissa sijaitseva tunneli, jonka pituus on 7198 metriä.

Pisin metrotunneli sijaitsee Moskovassa Stroginon ja Krylatskoje- asemien välissä .

Muistiinpanot

  1. ↑ Vasmer, Max . tunneli // Venäjän kielen etymologinen sanakirja : In 4 t = Russisches etymologisches Wörterbuch / Per. hänen kanssaan. O.N. Trubatšova. - 4. painos, stereotypia .. - M . : Astrel, 2004. - T. 4: T - FMD. — 860 s. — ISBN 5170185502 .
  2. ↑ tunneli . Oxfordin englannin sanakirja . Oxford University Press . Haettu 15. heinäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 11. tammikuuta 2019.
  3. ↑ SP 122.13330.2012 Rautatie- ja maantietunnelit. Päivitetty versio SNiP 32-04-97 (muutos nro 1) Arkistokopio 16. huhtikuuta 2019 Wayback Machinessa // docs.cntd.ru
  4. ↑ TEIEN JA SILTOJEN SUUNNITTELUOPAS: NIDE 2: OSA 2: OSA 9: BD 78/99: TIETUNNELIEN SUUNNITTELU  (saksa) . — The Department for Transport, 1999. Arkistoitu 17. tammikuuta 2014 Wayback Machinessa
  5. ↑ NFPA-standardi rakennus-, muutos- ja purkutoimien  turvaamiseksi . — Kansallinen paloturvallisuusliitto.
  6. ↑ 16.2.2019 Maailman ensimmäinen "kelluva tunneli" ehdotettu Norjaan . NBC .
  7. ↑ Laivaustunneli - artikkeli Suuresta Neuvostoliitosta Encyclopediasta . 
  8. ↑ 80 VUOTTA SEN ENSIMMÄINEN AUTOTUNNELI ILMAISI . www.trud.ru. Haettu 30. heinäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 16. syyskuuta 2014.
  9. ↑ TUNNELI (pääsemätön linkki) . Käyttöpäivä: 30. maaliskuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 5. helmikuuta 2008. 
  10. ↑ Maailman pisin tunneli ilmestyi Sveitsin Alpeille , NEWSru.com . Arkistoitu alkuperäisestä 30. heinäkuuta 2017. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
  11. ↑ "IVY:n pisintä vuoristotunnelia kunnostetaan Dagestanissa" Arkistokopio 13. maaliskuuta 2020 Wayback Machinessa , beta.tvc.ru   ( käyttöpäivä : 20. huhtikuuta 2009)
  12. ↑ Suunniteltu romahdus tunnelissa. "Beep", 26. heinäkuuta 2006 . Käyttöpäivä: 16. tammikuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 28. syyskuuta 2007.

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Temaattiset sivustot
Sanakirjat ja tietosanakirjat
 Infrastruktuuri
Keskeiset esineet
Tyypin mukaan
Katso myös
Infrastruktuuri • Wikimedia Commons