Un tunnel è un passaggio sotterraneo artificiale orizzontale o inclinato. Tali oggetti sono creati per scopi diversi. Ci sono pedoni, biciclette, automobili, ferrovie, tunnel di comunicazioni sotterranee, metro, tram, ecc.
Il mezzo di trasporto più "tunnel" è la metropolitana. La maggior parte delle sue linee sono posate attraverso passaggi, che possono essere posizionati a diverse profondità nel sottosuolo. Sotto le montagne e le colline si stanno costruendo gallerie stradali e ferroviarie per accorciare la lunghezza complessiva del percorso. A volte ha più senso costruire un tunnel che un ponte.
Cronologia
Le persone hanno creato questi oggetti fin dai tempi antichi. Le prime strutture artificiali di questo tipo apparvero già nell'età della pietra. Grotte, catacombe, cave, pozzi minerari furono scavati nelle rocce. I paesi in cui ciò è stato fatto prima che altrove erano l'Egitto e la Grecia, oltre ale città di Roma e Babilonia. Lì furono scavati tunnel a scopo di estrazione mineraria, durante la costruzione di templi, tombe e la posa di condotte idriche. Durante il lavoro sono stati utilizzati gli strumenti più semplici e le rocce in cui è stato tagliato il passaggio non sono state riparate.
Il primo vero tunnel sottomarino fu costruito sotto il fiume Eufrate intorno al 2160 aC.
A volte nel Medioevo venivano costruiti tunnel, principalmente per scopi militari. Nella fase tarda del Medioevo furono attivamente creati passaggi navigabili. Il primo tunnel ferroviario apparve nel 1826-1830. E la prima automobile fu costruita nel 1927 sotto il fiume Hudson.
In URSS, le strutture ferroviarie sotterranee venivano costruite particolarmente spesso. Furono posati attraverso gli Urali, il Caucaso, la Crimea. La costruzione di tunnel automobilistici è diventata rilevante con l'aumento del numero di automobili dopo il crollo dell'URSS.
Che cos'è?
Il tunnel è un vuoto artificiale di forma allungata, incastonato nella roccia. Se la roccia è forte, il passaggio non è fisso e, se è allentato, vengono installate strutture di fissaggio artificiali. Sono chiamati fodera e assumono una parte significativa dei carichi di montagna e partecipano anche all'impermeabilizzazione. I cosiddetti portali sono costruiti agli ingressi e alle uscite. Possono avere un aspetto architettonico.
Metodi di costruzione del tunnel
Ci sono due tipi: chiuso e aperto. Il primo metodo viene utilizzato per la posa di passaggi a grandi profondità (oltre i 20 metri), nonché per gallerie poco profonde. Gli aperti vengono utilizzati durante la posamosse superficiali. Il vantaggio di questo metodo è il minor costo e lo svantaggio è la necessità di deviare dal cantiere le vie di comunicazione e di trasporto situate nella sua zona.
Metodi di tunneling chiusi
La scelta del metodo con cui verrà costruito il tunnel dipende dal tipo di roccia da tagliare e dallo scopo dell'oggetto. I metodi chiusi sono spesso utilizzati nella costruzione del tunnel della metropolitana e dei tunnel ferroviari. I terreni possono essere forti, morbidi, fratturati, irrigati.
- Durante il metodo minerario di posa, perforazione e sabbiatura vengono utilizzati. L'elemento principale di penetrazione è la posa di un esplosivo e l'attuazione di un'esplosione diretta. I frammenti della roccia distrutta vengono rimossi dalla faccia alla superficie. La cavità risultante viene prima rinforzata, quindi viene eseguito il rivestimento. Usa questo metodo quando le rocce sono stabili e forti.
- Anche la guarnizione del tipo Combina si basa sulla distruzione della roccia. Tuttavia, per questo vengono utilizzate attrezzature speciali per il tunneling. Queste sono le cosiddette mietitrebbie per lo scavo di gallerie. Proprio come il precedente, questo metodo viene utilizzato nel caso di roccia di alta e media resistenza.
- Il metodo di scavo del nuovo tunnel austriaco viene utilizzato per rocce tenere e fratturate. Si basa sulla creazione di fissaggi temporanei spruzzando calcestruzzo sulla superficie della roccia e rafforzando con ancoraggi. Ciò aumenta la stabilità dell'arco nella zona del fondo. Per quanto riguarda il rivestimento permanente, può essere eseguito a distanza dal luogomacellazione, per la quale vengono utilizzati meccanismi ad alte prestazioni.
- Il metodo di posa dello scudo si basa sull'uso di uno scudo tunnel, che viene utilizzato per posare un tunnel sull'intera sezione, dopodiché viene eseguito il rivestimento. Questo metodo si applica anche a rocce sciolte e fratturate.
- In presenza di un elevato grado di irrigazione, instabilità dei suoli e presenza di ambienti aggressivi, vengono utilizzati metodi di penetrazione speciali. Per questo, è possibile utilizzare il fissaggio con una soluzione speciale, il congelamento, il drenaggio, il lavoro con aria compressa. Possono essere utilizzati anche metodi di protezione, integrati da peso facciale attivo.
Metodi di tunneling aperti
L'uso di un metodo di tunneling aperto è consigliabile quando si scavano passaggi poco profondi. Vengono utilizzate le seguenti tecnologie:
- Il metodo del pozzo consiste nel creare un pozzo per l'intera larghezza e profondità dell'oggetto in costruzione. Le pareti possono essere rinforzate artificialmente, oppure corrispondere alla presenza naturale di rocce. Dopo aver rivestito il tunnel, la fossa viene riempita. Questo metodo è stato utilizzato nella costruzione della metropolitana di Berlino.
- Il metodo dello scudo per costruire i tunnel consiste nell'usare uno scudo rettangolare per il rivestimento.
- Il metodo delle trincee viene spesso utilizzato durante la posa di gallerie pedonali. Consiste nello scavare una fossa pezzo per pezzo.
Conclusione
Così, la costruzione di un tunnel di trasporto può essere effettuata in diversi modi, a seconda della consegnacompiti e caratteristiche dei suoli. I più comuni sono i tunnel ferroviari e della metropolitana.
