Tunel

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 24 septembrie 2022; verificările necesită 2 modificări .

Tunel , sau tunel (din engleză  tunel [1] din franceză veche  tonel , diminutiv de tonă  - butoi [2] ) - structură subterană orizontală sau înclinată , a cărei dimensiuni (lungime) le depășește semnificativ pe celelalte două ca dimensiune (lățime) și înălțime).

Tunelul poate fi pietonal și/sau de biciclete , pentru circulația mașinilor , trenurilor , navelor , precum și a tramvaielor și a altor mijloace de transport public urban, circulația apei (tuneluri derivate ale hidrocentralelor, canalizare ), așezarea rețelelor urbane etc. sunt și așa-numitele tuneluri ecologice. Acestea sunt așezate de-a lungul căilor pentru animale de sub drumuri sau căi ferate și servesc pentru a asigura că animalele se pot deplasa în siguranță. Partea principală a metroului este , de asemenea, așezată sub formă de tuneluri. Pentru a evita intersecțiile, liniile de metrou sunt așezate la diferite adâncimi (niveluri).

Definiția a ceea ce constituie un tunel poate varia foarte mult în funcție de țară. Conform Codului de reguli „Tunele feroviare și rutiere”, un tunel este „o structură inginerească subterană extinsă ( subacvatică ) concepută pentru transport, trecerea apei și stabilirea comunicațiilor inginerești, care este obiectul principal al traversării tunelului” [3] . Un tunel rutier în Marea Britanie este definit ca „o autostradă subterană de 150 de metri (490 de picioare) sau mai mult în lungime” [4] . Asociația Națională pentru Protecția împotriva incendiilor din SUA ( NFPA ) definește un tunel drept „o structură subterană cu o lungime estimată de peste 23 de metri (75 de picioare) și un diametru de peste 1800 mm (5,9 picioare)” [5] .

Tunelurile sunt construite pentru a depăși obstacolele naturale (de exemplu, tuneluri sub munți), pentru a scurta calea (un tunel printr-un munte în loc de un drum în jur), pentru a reduce timpul de călătorie (un tunel în loc de o traversare cu feribotul). Tunelurile sub barierele de apă sunt adesea construite în locul podurilor unde podurile ar interfera cu trecerea navelor. De asemenea, tunelurile sunt construite pentru a evita traversarea fluxurilor de trafic la același nivel ( pasaje subterane , tuneluri în locul trecerilor de cale ferată, tuneluri ca parte a nodurilor rutiere etc.). În unele cazuri, trecerile sub travele de poduri sunt numite și tuneluri, ceea ce, totuși, este incorect din punct de vedere tehnic.

Un tip special de tunel este tunelul cu țevi scufundate.și un tunel „plutitor inundat”.. Se deosebesc de tunelurile „de tip clasic ” prin absența necesității de a lucra în scoarța terestră. Tunelurile de conducte scufundate sunt create prin așezarea secțiunilor viitorului tunel prefabricate pe uscat direct pe fundul rezervorului, care sunt ulterior conectate (exemple de tuneluri de acest tip sunt tunelul Fehmarnbelt , tunelul Drogden ). „Telele plutitoare inundate” sunt create prin plasarea conductei tunelului direct în coloana de apă la o anumită adâncime, obținând în același timp flotabilitate zero a structurii, astfel încât aceasta să nu plutească la suprafață și să nu ajungă la fund, pentru a preveni deplasarea în în plan orizontal, conducta este ancorată de fundul rezervorului și/sau de pontoane plutitoare (în prezent nu există tuneluri de acest tip în exploatare sau în construcție, dar sunt propuse proiecte, de exemplu, un proiect de tunel prin Tysfjorden [6] ] ).

Istorie

Tunelul este una dintre cele mai vechi invenții, alături de pod. Chiar și în epoca de piatră , oamenii au învățat să taie pasaje în munți, peșteri și mine , cariere și catacombe . În Babilon , Egipt , Grecia și Roma , lucrările subterane au fost efectuate cu mult înainte de noua eră - mai întâi pentru minerit, construcția de morminte și temple , iar apoi pentru alimentarea cu apă și transportul. Primele tuneluri au fost construite, de regulă, în roci , fără a fi fixate pe cele din urmă. Pentru tuneluri s-au folosit instrumente primitive. Babilonul în jurul anului 2160 î.Hr. e. primul tunel subacvatic cunoscut a fost construit  - sub Eufrat .

În Evul Mediu timpuriu , tunelurile au fost construite rar și în principal în scopuri militare. La sfârșitul Evului Mediu a început construcția activă a tunelurilor navigabile, care leagă căile navigabile [7] . În 1826-1830, primul tunel feroviar din lume a fost construit în Marea Britanie pe tronsonul Liverpool-Manchester.

Invenția piroxilinei și a dinamitei , precum și utilizarea cu succes a mașinilor de forat în minerit, a făcut posibilă construirea de tuneluri alpine mari între Franța, Italia și Elveția, inclusiv faimosul tunel Simplon , de aproximativ 20 km lungime. Printre cele construite în anii 1920 - începutul anilor 1930. tunelul feroviar cu două căi ale Marii Apenini de pe linia Florența-Bologna (Italia) are 18,5 km lungime, precum și tunelul navigabil Rovsky de pe calea navigabilă Marsilia-Rhone (Franța) peste 7 km lungime.

Primul tunel pentru vehicule din lume cu siding a fost construit în 1927 în Statele Unite sub râul Hudson : Tunelul Holland . El a conectat Kennel Street din Manhattan , New York , cu străzile 12 și 13 din Jersey City . Vechiul tunel de sub Elba nu avea căi de acces, dar poate fi considerat cel mai vechi tunel auto din lume (deschis în 1911), deoarece a fost proiectat și pentru deplasarea mașinilor (cu ajutorul lifturilor).

Primul tunel feroviar din Rusia a fost construit în 1862 în orașul Kovno (lungime 1,28 km). După el, multe tuneluri au fost construite pe căile ferate din Urali, Caucaz și Crimeea. Tunelele au primit o dezvoltare semnificativă în URSS în legătură cu construcția intensivă a căilor ferate, crearea unei rețele de centrale hidroelectrice, construcția de metrouri și instalații subterane urbane.

Primul tunel auto din URSS a fost construit la Moscova pe Kutuzovsky Prospekt în 1959 [9] . Primul tunel pietonal din Moscova a fost construit sub strada Gorki (acum Tverskaya) la intersecția sa cu Inelul Bulevardului (Piața Pușkinskaya) în 1938.

Elementele principale ale tunelului

Pentru construcția tunelului, este necesară o lucrare - un gol artificial în scoarța terestră. În rocile stabile, dezvoltarea este de obicei lăsată fără fixare, în cele instabile, se construiește o căptușeală temporară , ale cărei elemente principale sunt roshpans , iar apoi căptușeală . Căptușeala este cel mai important element al tunelului, percepând presiunea rocilor din jur și asigură impermeabilizarea tunelului. Secțiunile tunelului situate în apropierea ieșirilor sale se numesc portaluri. Portalurile dau un aspect arhitectural intrărilor în tunel pe fundalul peisajului înconjurător.

Pentru impermeabilizarea tunelurilor folosind tehnologia New Austrian Method (NATM), se folosește o geomembrană cu un strat de semnal.

Metode de construcție

Închis

Metodele de construcție a tunelurilor închise sunt utilizate atât pentru construcția de tuneluri adânci (>20 m) cât și de mică adâncime.

În funcție de roca în care se află tunelul, se alege una sau alta tehnologie de construcție:

Soluri stabile de rezistență medie și puternice
  • Metodă de exploatare minieră cu utilizarea forajului și sablare  - fundul este forat cu foraje , în care sunt plasate încărcături explozive , iar apoi are loc o explozie care distruge roca. Roca distrusă este transportată la suprafață, mai întâi se aranjează o căptușeală temporară, iar apoi o căptușeală permanentă.
  • Metoda de tunelizare combinată  este similară cu cea anterioară, dar dezvoltarea solului se realizează nu prin explozii, ci cu ajutorul unor mașini speciale de tunelare cu diferite tipuri de corpuri de lucru.
Roci puternic fracturate și moi
  • Noua metodă austriacă de scufundare (conducere folosind o boltă flexibilă)  - căptușeală temporară (de obicei beton pulverizat , aplicat dens pe stâncă și armat) funcționează împreună cu masivul de sol adiacent, întărit cu ancore, în timp ce matricea preia sarcinile principale. Acest design al suportului permite creșterea stabilității acoperișului de excavare, fără a bloca secțiunea de tunel cu sprijin temporar. O căptușeală permanentă poate fi ridicată la o distanță considerabilă de față pe întreaga secțiune deodată folosind mecanisme de înaltă performanță.
  • Metoda de tunelizare a scutului  - cu ajutorul unui scut de tunel , solul este dezvoltat la o secțiune completă, iar apoi este construită căptușeala tunelului.
În soluri instabile, inundate și în medii agresive
  • Metode speciale de penetrare  - folosirea aerului comprimat, înghețarea, deshidratarea sau fixarea solurilor cu soluții speciale.
  • Metoda scutului de scufundare cu utilizarea greutății active a feței  - cu ajutorul scuturilor speciale de tunel mecanizate cu o zonă de fund sigilată. Greutatea activă poate fi creată fie de solul amestecat în zona de fund, fie de suspensie de bentonită special injectată sau de aer comprimat.

Deschide

Ele sunt utilizate, de regulă, pentru construcția de tuneluri de mică adâncime. În comparație cu metodele închise, metodele deschise se caracterizează prin construcție relativ ieftină, dar atunci când sunt utilizate, necesită relocarea obligatorie a drumurilor și comunicațiilor situate deasupra tunelului. Metodele deschise sunt

  • Metoda gropii - Groapa este ruptă pe toată lățimea tunelului până la nivelul tălpii sale. Pereții gropii sunt fie lăsați la unghiul de repaus al solului, fie întăriți în poziție verticală. Căptușeala este construită într-o groapă, care este apoi acoperită cu pământ. Această metodă a fost folosită în construcția metroului din Berlin și, prin urmare, uneori este numită „Berlin”.
  • Metoda șanțurilor - Groapa este ruptă, pereții sunt ridicați folosind metoda „pereților în pământ”. Tunelurile pietonale sunt adesea construite în acest fel.
  • Metoda scutului - Un scut dreptunghiular este utilizat pentru ridicare, similar cu cel folosit în metoda închisă. Cu ajutorul lui, se ridică căptușeala tunelului.

Asa numitul. tuneluri submersibile - sunt construite în mare prin coborârea segmentelor gata făcute sub formă de cilindri uriași goali pe un fund plat. După fixarea în partea de jos, conectarea, etanșarea îmbinărilor, apa este pompată din conducta rezultată - tunelul este gata. La construirea tunelurilor în condiții inginerești dificile, se folosesc diverse metode speciale (drenarea, înghețarea solului, metoda chesonului cu aer comprimat etc.).

Cele mai lungi tuneluri

  • Tunelul de bază Gotthard (Gotthard) este cel mai lung tunel din lume [10] (fără a număra tunelurile liniilor de metrou din unele orașe) și cel mai mare tunel din istoria Europei . Lungimea sa este de 57 km (inclusiv pasaje de serviciu și pietonale - 157 km), 9,8 miliarde de franci elvețieni (10,3 miliarde de dolari) au fost cheltuiți pentru el, iar peste 2,5 mii de muncitori au efectuat lucrările. Deschis în 2016.
  • Înainte de construcția tunelului Gotthard , cel mai lung era tunelul japonez Seikan , care leagă insulele Honshu și Hokkaido : 53,9 km. Tunelul a fost deschis traficului pe 13 martie 1988.
  • Tunelul Lärdal din Norvegia  este cel mai lung tunel rutier, cu o lungime de 24,5 km. Deschis în 2000.
  • Eurotunnel , amplasat sub Canalul Mânecii între Folkestone ( Kent , Marea Britanie ) și Calais ( Franța ). Deși acest tunel are lungimea totală mai mică decât tunelul Seikan, secțiunea subacvatică (aproximativ 39 km) este cu 14,7 km mai lungă decât secțiunea subacvatică a tunelului feroviar Seikan. Tunelul Mânecii a fost deschis oficial în 1994.
  • Tunelul elvețian Lötschberg (pe linia Berna  - Milano ) este al doilea cel mai lung tunel terestru - după tunelul de bază Gotthard (vezi mai sus). Lungimea sa este de 34 km. Leagă zona Bernei și Interlaken cu zona Brig și Zermatt .
  • Tunnel Rove - cel mai lung tunel de transport maritim din istorie. Lungimea sa a fost de 7120 de metri. Acest tunel făcea parte dintr-un canal de transport maritim, care leagă Marea Mediterană în regiunea Marsilia și râul Ron în regiunea Arles . Tunelul Rove a fost deschis traficului în 1927. În 1963, o parte a tunelului s-a prăbușit, drept urmare tunelul a fost închis.
  • Tunelul Riqueval - cel mai lung dintre tunelurile navigabile care funcționează în prezent. Lungimea sa este de 5670 de metri. Deschis traficului în 1810. La momentul deschiderii, era cel mai lung tunel din lume. În prezent, tunelul Riqueval continuă să fie utilizat în scopul propus, fiind parte integrantă a canalului de navigație Saint-Quentin ..

Cele mai adânci tuneluri

  • Tunelul Eiksund din Norvegia , deschis în februarie 2008, atinge o adâncime de 287 m sub nivelul mării. Panta maximă a carosabilului ajunge la 9,6%, grosimea minimă a stâncii deasupra tunelului este de 50 m.

Tunelurile Rusiei

Automobile

Cel mai lung tunel rutier din Rusia este tunelul rutier Gimrinsky cu o lungime de 4303 m, situat în Daghestan [11] .

Căi ferate

În iulie 2006, pe rețeaua de căi ferate rusești erau în funcțiune 162 de tuneluri cu o lungime totală de 119 kilometri [12] . Cel mai mare număr de tuneluri este concentrat pe calea ferată Circum-Baikal .

Cel mai lung tunel feroviar din Rusia este tunelul Severo-Muisky , care face parte din linia principală Baikal-Amur și a fost deschis la 5 decembrie 2003. Tunelul are o lungime de 15.343 m și trece pe sub creasta Severo-Muisky (adâncime maximă 1,5 km). Construcția a durat 26 de ani.

Cel mai lung tunel subacvatic feroviar din Federația Rusă este tunelul de sub Amur din Khabarovsk , cu o lungime de 7198 de metri.

Cel mai lung tunel de metrou este situat la Moscova între stațiile Strogino și Krylatskoye .

Note

  1. ↑ Vasmer, Max . tunel // Dicţionar etimologic al limbii ruse : În 4 t = Russisches etimologisches Wörterbuch / Per. cu el. O. N. Trubacheva. - Ed. a IV-a, stereotip .. - M . : Astrel, 2004. - T. 4: T - FMD. — 860 p. — ISBN 5170185502 .
  2. ↑ tunel . Dicţionar Oxford de engleză . Oxford University Press . Consultat la 15 iulie 2017. Arhivat din original la 11 ianuarie 2019.
  3. ↑ SP 122.13330.2012 Tuneluri feroviare și rutiere. Versiunea actualizată a SNiP 32-04-97 (cu modificarea nr. 1) Copie de arhivă din 16 aprilie 2019 pe Wayback Machine // docs.cntd.ru
  4. ↑ MANUAL DE PROIECTARE PENTRU DRUMURI ȘI PODURI: VOLUM 2: SECȚIUNEA 2: PARTEA 9: BD 78/99: PROIECTAREA TUNELURILOR RUTIERE  (germană) . — Departamentul pentru Transport, 1999. Arhivat la 17 ianuarie 2014 la Wayback Machine
  5. ↑ Standardul NFPA pentru protecția operațiunilor de construcție, modificare și demolare  . - Asociatia Nationala de Protectie impotriva incendiilor.
  6. ↑ 16.02.2019 Primul „tunel plutitor” din lume propus în Norvegia . NBC .
  7. ↑ Tunelul de transport maritim - articol din Marea Enciclopedie Sovietică . 
  8. ↑ CU 80 DE ANI A APĂRUT PRIMUL TUNEL AUTO . www.trud.ru. Consultat la 30 iulie 2017. Arhivat din original la 16 septembrie 2014.
  9. ↑ TUNEL (link inaccesibil) . Data accesului: 30 martie 2008. Arhivat din original la 5 februarie 2008. 
  10. ↑ Cel mai lung tunel din lume a apărut în Alpii Elvețieni , NEWSru.com . Arhivat din original pe 30 iulie 2017. Preluat la 30 iulie 2017.
  11. ↑ „Cel mai lung tunel montan din CSI este restaurat în Dagestan” Copie de arhivă din 13 martie 2020 pe Wayback Machine , beta.tvc.ru   (Data accesării: 20 aprilie 2009)
  12. ↑ Prăbușire planificată în tunel. „Beep”, 26 iulie 2006 . Data accesului: 16 ianuarie 2007. Arhivat din original la 28 septembrie 2007.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Site-uri tematice
Dicționare și enciclopedii
 Infrastructură
Obiecte cheie
După tip
Vezi si
Infrastructură • Wikimedia Commons