Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Тунелі будують у різних середовищах: від м'якої глини до твердих порід. Спосіб будівництва тунелю залежить від таких факторів, як стан ґрунту, стан ґрунтових вод, довжина та діаметр тунелю, глибина тунелю, логістика підтримки проходження тунелю, кінцеве використання та форма тунелю і відповідне управління ризиками. Будівництво тунелів є частиною підземного будівництва.
На сьогодні використовуються три основних способи будівництва тунелів:
- Відкритий спосіб — будівництво тунелю у неглибокій траншеї, з наступним засипанням.
- Буровий спосіб, без видалення ґрунту над тунелем. Зазвичай тунелі, побудовані таким способом, мають круглий або підковоподібний переріз. Застосовуються деякі концепції гірничопідготовчих робіт. Сучасна технологія включає торкрет-бетонування, яке використовується в , використання тунелепрохідницьких комплексів (ТПК) або прохідницького щита.
- Спосіб занурення: заглиблений трубчастий тунель занурюється у водойму та закладається або закопується просто під її дном.
Вартість будівництва
Станом на 2017 рік вартість будівництва ліній міського метро з використанням ТПК сягає 500 мільйонів євро за кілометр. У Швейцарії кілометр автомагістрального тунелю приблизно оцінювався в 300 мільйонів швейцарських франків (на той час 200 мільйонів євро). Підводний тунель між Данією та Німеччиною у 2015 році мав проектну вартість 425 мільйонів євро за кілометр.
Відкритий спосіб
Відкритий спосіб (cut-and-cover) — найпростіший метод будівництва неглибоких тунелів, який передбачає викопування траншеї, яка перекривається навісною опорною системою, достатньо міцною, щоб витримати навантаження будівель та споруд, що будуть розташовуватись над тунелем. Основні різновиди будівництва тунелів відкритим способом:
- Спосіб «знизу вгору»: викопується траншея (із закріпленням ґрунтів, якщо необхідно), і в ній будується тунель. Тунель може бути зроблений з монолітного бетону, збірного бетону, збірних арок або гофрованих сталевих арок; в давнину використовувалася цегляна кладка. Потім траншею ретельно засипають і поверхню відновлюють.
- Спосіб «зверху вниз»: бічні опорні стіни та балки перекриття будуються від рівня землі такими методами, як стіна в ґрунті або суміжні буронабивні палі. В такому разі неглибока виїмка дозволяє зробити покрівлю тунелю із збірних балок або бетону на місці. Потім поверхня відновлюється, за винятком отворів для доступу до тунелю з поверхні. Це дозволяє швидко відновити дороги та інші об'єкти поверхні. Потім під постійним перекриттям тунелю проводяться земляні роботи, і будується фундаментна плита.
Неглибокі тунелі часто будують відкритим способом (якщо під водою, то способом занурення), тоді як глибокі тунелі проходять зазвичай з використанням тунельного щита. Для середнього рівня заглиблення можливі обидва методи.
Великі відкриті камери часто використовуються для підземних станцій метро, таких як станція Кенері-Ворф у Лондоні. Ця конструкція, як правило, має два рівні, що дозволяє економічно облаштувати квитковий зал, станційні платформи, доступ для пасажирів і аварійний вихід, вентиляцію та контроль диму, кімнати для персоналу та приміщення для обладнання. Інтер'єр станції Кенері-Ворф схожий на підземний собор через величезні розміри виробки. Це контрастує з багатьма традиційними станціями лондонського метро, де для станцій і доступу пасажирів використовувалися пробурені тунелі. Тим не менш, оригінальні частини мережі лондонського метро, Метрополітен і Окружні залізниці, були побудовані за допомогою відкритого способу. Ці лінії передували електричній тязі, і близькість до поверхні була корисною для провітрювання від неминучого диму та пари.
Основним недоліком відкритого способу є широке руйнування, яке виникає на рівні поверхні під час будівництва. Це, а також доступність електричної тяги спричинили перехід лондонського метро на глибші тунелі наприкінці ХІХ століття.
Бурові машини
Тунелебурильні машини (тунелепрохідницькі комплекси) та пов'язані з ними допоміжні системи використовуються для максимальної автоматизації всього процесу проходки тунелів, що знижує витрати на будівництво тунелів. У деяких переважно міських застосуваннях буріння тунелів розглядається як швидка та економічно ефективна альтернатива прокладці наземних рейок і доріг. Скасовано дорогу обов'язкову купівлю будівель і землі з потенційно тривалими запитами щодо планування. Недоліки ТПК виникають через їх зазвичай великі розміри — складність транспортування великого ТПК до місця будівництва тунелю або (як альтернатива) висока вартість складання ТПК на місці, часто в межах тунелю, що будується.
Існує безліч конструкцій ТПК, які можуть працювати в різних умовах, від твердих порід до м'якого водоносного ґрунту. Деякі типи ТПК, які здатні врівноважувати ґрунтовий тиск, мають відсіки під тиском у передній частині, що дозволяє використовувати їх у складних умовах нижче рівня ґрунтових вод. Це створює тиск на ґрунт перед ріжучою головкою ТПК, щоб збалансувати тиск води. Оператори працюють за нормального повітряного тиску за герметичним відділенням, але час від часу їм доведеться входити в це відділення, щоб оновити або відремонтувати фрези. Це вимагає спеціальних запобіжних заходів, таких як місцева обробка ґрунту або зупинка ТПК у місці, вільному від води. Незважаючи на ці труднощі, ТПК тепер переважає старіший метод тунелебудівництва в стисненому повітрі, з повітряним шлюзом /декомпресійною камерою дещо позаду від виконавчого органу ТПК, який вимагав від операторів роботи під високим тиском і проходження процедур декомпресії в кінці їх зміни, як у глибоководних дайверів.
У лютому 2010 року компанія Aker Wirth поставила ТПК до Швейцарії для розширення ГАЕС Ліммерн, розташованої на південь від Лінталя у кантоні Гларус. Діаметр буріння 8,03 м. Чотири ТПК, використані для проходження 57-кілометрового Готардського базового тунелю у Швейцарії мали діаметр приблизно 9 м (30 фт). Більший ТПК був побудований для проходження тунелю «Зелене серце» (голландська: Tunnel Groene Hart) як частини у Нідерландах, діаметром 14,87 м. Цей ТПК, у свою чергу, було перевершений при будівництві і тунелю Чон Мін у Шанхаї. Усі ці машини були побудовані компанією Herrenknecht. Станом на січень 2023 найбільшим ТПК з коли-небудь побудованих був діаметром 17,6 м, також побудований Herrenknecht, для проєкту Tuen Mun–Chek Lap Kok Link у Гонконгу.
Шахтний метод
Під час будівництва тунелю іноді необхідна тимчасова шахта (стовбур) для доступу з поверхні. Зазвичай вони мають круглий перетин та йдуть прямо вниз, поки не досягнуть горизонту, на якому буде побудовано тунель. Шахта зазвичай має бетонну оправу і зазвичай будується постійною. Після того, як шахту доступу завершено, ТПК опускають на її дно, і можна починати проходку. Стовбури є головним входом і виходом з тунелю до завершення проєкту. Якщо тунель буде довгим, можна побудувати кілька стовбурів у різних місцях, щоб вхід у тунель був ближчим до нерозробленої ділянки.
Після завершення будівництва будівельні стовбури часто використовуються як вентиляційні шахти, а також можуть використовуватися як аварійні виходи.
Техніка набризкбетону
(НАТМ) був розроблений у 1960-х роках і є найвідомішим із низки інженерних методів, які використовують розрахункові та емпіричні вимірювання для забезпечення безпечного підтримання оправи тунелю. Основна ідея цього методу полягає у використанні геологічного напруження навколишнього гірського масиву для стабілізації тунелю, дозволяючи розраховану релаксацію та перерозподіл напружень у навколишньому породному масиві для запобігання виникненню повного навантаження на оправу. На основі геотехнічних вимірювань розраховується оптимальний поперечний переріз. Перетин тунелю захищений шаром набризк-бетону (який також називають торкретбетоном). Інші засоби кріплення можуть включати сталеві арки, анкери та сітку. Розвиток технології набризк-бетонування призвів до того, що в бетонну суміш додають сталеві та поліпропіленові волокна для підвищення міцності оправи. Це створює природне тримальне кільце, яке зводить до мінімуму деформацію породи.
Завдяки спеціальному моніторингу метод НАТМ є гнучким навіть при несподіваних змінах геомеханічної обстановки під час проходки тунелю. Виміряні властивості породи спрямовують до застосування відповідних заходів для підвищення стійкості тунелю.
Домкратування труб
Під час гідравлічні домкрати використовуються для проштовхування спеціально виготовлених труб через ґрунт позаду ТПК або щита. Цей метод зазвичай використовується для створення тунелів під існуючими спорудами, такими як дороги або залізниці. Тунелі, побудовані за допомогою проштовхування труб, зазвичай є свердловинами невеликого діаметру — до 3,2 м (10 фт).
Домкратування коробу
Домкратування коробу схоже на домкратування труб, але замість труб використовується коробчасті секції. Короби можуть мати набагато більший проліт, ніж труби, причому проліт деяких коробів перевищує 20 м. Ріжуча головка зазвичай використовується в передній частині коробу, що протискається, а видалення гірської маси зазвичай здійснюється екскаватором зсередини коробу.
Останні розробки технології домкратування аркових коробів (Jacked Arch та Jacked deck) дозволяють встановлювати довші та більші конструкції з максимальною точністю (приклад: підземний перехід довжиною 126 метрів і 20-метровим прольотом під лініями високошвидкісної залізниці в Кліффсенді, графство Кент, Великобританія).
Див. також
Примітки
- Warum 1 Meter Autobahn 300 000 Franken kosten kann, NZZ, 2005-12-13.
- Dänisches Parlament beschließt Bau des Ostsee-Tunnels, Der Spiegel, 2015-04-28.
- . Tunnelsonline.info. Архів оригіналу за 16 березня 2012. Процитовано 19 квітня 2013.
- . Hslzuid.nl. Архів оригіналу за 25 вересня 2009. Процитовано 19 квітня 2013.
- Bouygues confirms largest tunnel boring machine launch. 9 червня 2015.
- United States Army Corps of Engineers. (1978). Tunnels and shafts in rock. Washington, DC: Department of the Army.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Tuneli buduyut u riznih seredovishah vid m yakoyi glini do tverdih porid Sposib budivnictva tunelyu zalezhit vid takih faktoriv yak stan gruntu stan gruntovih vod dovzhina ta diametr tunelyu glibina tunelyu logistika pidtrimki prohodzhennya tunelyu kinceve vikoristannya ta forma tunelyu i vidpovidne upravlinnya rizikami Budivnictvo tuneliv ye chastinoyu pidzemnogo budivnictva Vibij tunelyu Na sogodni vikoristovuyutsya tri osnovnih sposobi budivnictva tuneliv Vidkritij sposib budivnictvo tunelyu u neglibokij transheyi z nastupnim zasipannyam Burovij sposib bez vidalennya gruntu nad tunelem Zazvichaj tuneli pobudovani takim sposobom mayut kruglij abo pidkovopodibnij pereriz Zastosovuyutsya deyaki koncepciyi girnichopidgotovchih robit Suchasna tehnologiya vklyuchaye torkret betonuvannya yake vikoristovuyetsya v vikoristannya tuneleprohidnickih kompleksiv TPK abo prohidnickogo shita Sposib zanurennya zagliblenij trubchastij tunel zanuryuyetsya u vodojmu ta zakladayetsya abo zakopuyetsya prosto pid yiyi dnom Vartist budivnictvaStanom na 2017 rik vartist budivnictva linij miskogo metro z vikoristannyam TPK syagaye 500 miljoniv yevro za kilometr U Shvejcariyi kilometr avtomagistralnogo tunelyu priblizno ocinyuvavsya v 300 miljoniv shvejcarskih frankiv na toj chas 200 miljoniv yevro Pidvodnij tunel mizh Daniyeyu ta Nimechchinoyu u 2015 roci mav proektnu vartist 425 miljoniv yevro za kilometr Vidkritij sposibMontazhna konstrukciya parizkogo metro u Franciyi Vidkritij sposib cut and cover najprostishij metod budivnictva neglibokih tuneliv yakij peredbachaye vikopuvannya transheyi yaka perekrivayetsya navisnoyu opornoyu sistemoyu dostatno micnoyu shob vitrimati navantazhennya budivel ta sporud sho budut roztashovuvatis nad tunelem Osnovni riznovidi budivnictva tuneliv vidkritim sposobom Sposib znizu vgoru vikopuyetsya transheya iz zakriplennyam gruntiv yaksho neobhidno i v nij buduyetsya tunel Tunel mozhe buti zroblenij z monolitnogo betonu zbirnogo betonu zbirnih arok abo gofrovanih stalevih arok v davninu vikoristovuvalasya ceglyana kladka Potim transheyu retelno zasipayut i poverhnyu vidnovlyuyut Sposib zverhu vniz bichni oporni stini ta balki perekrittya buduyutsya vid rivnya zemli takimi metodami yak stina v grunti abo sumizhni buronabivni pali V takomu razi negliboka viyimka dozvolyaye zrobiti pokrivlyu tunelyu iz zbirnih balok abo betonu na misci Potim poverhnya vidnovlyuyetsya za vinyatkom otvoriv dlya dostupu do tunelyu z poverhni Ce dozvolyaye shvidko vidnoviti dorogi ta inshi ob yekti poverhni Potim pid postijnim perekrittyam tunelyu provodyatsya zemlyani roboti i buduyetsya fundamentna plita Negliboki tuneli chasto buduyut vidkritim sposobom yaksho pid vodoyu to sposobom zanurennya todi yak gliboki tuneli prohodyat zazvichaj z vikoristannyam tunelnogo shita Dlya serednogo rivnya zagliblennya mozhlivi obidva metodi Veliki vidkriti kameri chasto vikoristovuyutsya dlya pidzemnih stancij metro takih yak stanciya Keneri Vorf u Londoni Cya konstrukciya yak pravilo maye dva rivni sho dozvolyaye ekonomichno oblashtuvati kvitkovij zal stancijni platformi dostup dlya pasazhiriv i avarijnij vihid ventilyaciyu ta kontrol dimu kimnati dlya personalu ta primishennya dlya obladnannya Inter yer stanciyi Keneri Vorf shozhij na pidzemnij sobor cherez velichezni rozmiri virobki Ce kontrastuye z bagatma tradicijnimi stanciyami londonskogo metro de dlya stancij i dostupu pasazhiriv vikoristovuvalisya probureni tuneli Tim ne mensh originalni chastini merezhi londonskogo metro Metropoliten i Okruzhni zaliznici buli pobudovani za dopomogoyu vidkritogo sposobu Ci liniyi pereduvali elektrichnij tyazi i blizkist do poverhni bula korisnoyu dlya provitryuvannya vid neminuchogo dimu ta pari Osnovnim nedolikom vidkritogo sposobu ye shiroke rujnuvannya yake vinikaye na rivni poverhni pid chas budivnictva Ce a takozh dostupnist elektrichnoyi tyagi sprichinili perehid londonskogo metro na glibshi tuneli naprikinci HIH stolittya Burovi mashiniRobitnik u porivnyanni z tuneleprohidnickoyu mashinoyu yaka vikoristovuvalasya dlya provedennya Gottardskogo bazisnogo tunelyu najdovshogo u sviti Tuneleburilni mashini tuneleprohidnicki kompleksi ta pov yazani z nimi dopomizhni sistemi vikoristovuyutsya dlya maksimalnoyi avtomatizaciyi vsogo procesu prohodki tuneliv sho znizhuye vitrati na budivnictvo tuneliv U deyakih perevazhno miskih zastosuvannyah burinnya tuneliv rozglyadayetsya yak shvidka ta ekonomichno efektivna alternativa prokladci nazemnih rejok i dorig Skasovano dorogu obov yazkovu kupivlyu budivel i zemli z potencijno trivalimi zapitami shodo planuvannya Nedoliki TPK vinikayut cherez yih zazvichaj veliki rozmiri skladnist transportuvannya velikogo TPK do miscya budivnictva tunelyu abo yak alternativa visoka vartist skladannya TPK na misci chasto v mezhah tunelyu sho buduyetsya Isnuye bezlich konstrukcij TPK yaki mozhut pracyuvati v riznih umovah vid tverdih porid do m yakogo vodonosnogo gruntu Deyaki tipi TPK yaki zdatni vrivnovazhuvati gruntovij tisk mayut vidsiki pid tiskom u perednij chastini sho dozvolyaye vikoristovuvati yih u skladnih umovah nizhche rivnya gruntovih vod Ce stvoryuye tisk na grunt pered rizhuchoyu golovkoyu TPK shob zbalansuvati tisk vodi Operatori pracyuyut za normalnogo povitryanogo tisku za germetichnim viddilennyam ale chas vid chasu yim dovedetsya vhoditi v ce viddilennya shob onoviti abo vidremontuvati frezi Ce vimagaye specialnih zapobizhnih zahodiv takih yak misceva obrobka gruntu abo zupinka TPK u misci vilnomu vid vodi Nezvazhayuchi na ci trudnoshi TPK teper perevazhaye starishij metod tunelebudivnictva v stisnenomu povitri z povitryanim shlyuzom dekompresijnoyu kameroyu desho pozadu vid vikonavchogo organu TPK yakij vimagav vid operatoriv roboti pid visokim tiskom i prohodzhennya procedur dekompresiyi v kinci yih zmini yak u glibokovodnih dajveriv U lyutomu 2010 roku kompaniya Aker Wirth postavila TPK do Shvejcariyi dlya rozshirennya GAES Limmern roztashovanoyi na pivden vid Lintalya u kantoni Glarus Diametr burinnya 8 03 m Chotiri TPK vikoristani dlya prohodzhennya 57 kilometrovogo Gotardskogo bazovogo tunelyu u Shvejcariyi mali diametr priblizno 9 m 30 ft Bilshij TPK buv pobudovanij dlya prohodzhennya tunelyu Zelene serce gollandska Tunnel Groene Hart yak chastini u Niderlandah diametrom 14 87 m Cej TPK u svoyu chergu bulo perevershenij pri budivnictvi i tunelyu Chon Min u Shanhayi Usi ci mashini buli pobudovani kompaniyeyu Herrenknecht Stanom na sichen 2023 najbilshim TPK z koli nebud pobudovanih buv diametrom 17 6 m takozh pobudovanij Herrenknecht dlya proyektu Tuen Mun Chek Lap Kok Link u Gonkongu Shahtnij metodPid chas budivnictva tunelyu inodi neobhidna timchasova shahta stovbur dlya dostupu z poverhni Zazvichaj voni mayut kruglij peretin ta jdut pryamo vniz poki ne dosyagnut gorizontu na yakomu bude pobudovano tunel Shahta zazvichaj maye betonnu opravu i zazvichaj buduyetsya postijnoyu Pislya togo yak shahtu dostupu zaversheno TPK opuskayut na yiyi dno i mozhna pochinati prohodku Stovburi ye golovnim vhodom i vihodom z tunelyu do zavershennya proyektu Yaksho tunel bude dovgim mozhna pobuduvati kilka stovburiv u riznih miscyah shob vhid u tunel buv blizhchim do nerozroblenoyi dilyanki Pislya zavershennya budivnictva budivelni stovburi chasto vikoristovuyutsya yak ventilyacijni shahti a takozh mozhut vikoristovuvatisya yak avarijni vihodi Tehnika nabrizkbetonu NATM buv rozroblenij u 1960 h rokah i ye najvidomishim iz nizki inzhenernih metodiv yaki vikoristovuyut rozrahunkovi ta empirichni vimiryuvannya dlya zabezpechennya bezpechnogo pidtrimannya opravi tunelyu Osnovna ideya cogo metodu polyagaye u vikoristanni geologichnogo napruzhennya navkolishnogo girskogo masivu dlya stabilizaciyi tunelyu dozvolyayuchi rozrahovanu relaksaciyu ta pererozpodil napruzhen u navkolishnomu porodnomu masivi dlya zapobigannya viniknennyu povnogo navantazhennya na opravu Na osnovi geotehnichnih vimiryuvan rozrahovuyetsya optimalnij poperechnij pereriz Peretin tunelyu zahishenij sharom nabrizk betonu yakij takozh nazivayut torkretbetonom Inshi zasobi kriplennya mozhut vklyuchati stalevi arki ankeri ta sitku Rozvitok tehnologiyi nabrizk betonuvannya prizviv do togo sho v betonnu sumish dodayut stalevi ta polipropilenovi volokna dlya pidvishennya micnosti opravi Ce stvoryuye prirodne trimalne kilce yake zvodit do minimumu deformaciyu porodi Zavdyaki specialnomu monitoringu metod NATM ye gnuchkim navit pri nespodivanih zminah geomehanichnoyi obstanovki pid chas prohodki tunelyu Vimiryani vlastivosti porodi spryamovuyut do zastosuvannya vidpovidnih zahodiv dlya pidvishennya stijkosti tunelyu Domkratuvannya trubPid chas gidravlichni domkrati vikoristovuyutsya dlya proshtovhuvannya specialno vigotovlenih trub cherez grunt pozadu TPK abo shita Cej metod zazvichaj vikoristovuyetsya dlya stvorennya tuneliv pid isnuyuchimi sporudami takimi yak dorogi abo zaliznici Tuneli pobudovani za dopomogoyu proshtovhuvannya trub zazvichaj ye sverdlovinami nevelikogo diametru do 3 2 m 10 ft Domkratuvannya korobuDomkratuvannya korobu shozhe na domkratuvannya trub ale zamist trub vikoristovuyetsya korobchasti sekciyi Korobi mozhut mati nabagato bilshij prolit nizh trubi prichomu prolit deyakih korobiv perevishuye 20 m Rizhucha golovka zazvichaj vikoristovuyetsya v perednij chastini korobu sho protiskayetsya a vidalennya girskoyi masi zazvichaj zdijsnyuyetsya ekskavatorom zseredini korobu Ostanni rozrobki tehnologiyi domkratuvannya arkovih korobiv Jacked Arch ta Jacked deck dozvolyayut vstanovlyuvati dovshi ta bilshi konstrukciyi z maksimalnoyu tochnistyu priklad pidzemnij perehid dovzhinoyu 126 metriv i 20 metrovim prolotom pid liniyami visokoshvidkisnoyi zaliznici v Kliffsendi grafstvo Kent Velikobritaniya Div takozhMikrotunelyuvannya Burovibuhovi roboti Girnichoprohidnicki robotiPrimitkiWarum 1 Meter Autobahn 300 000 Franken kosten kann NZZ 2005 12 13 Danisches Parlament beschliesst Bau des Ostsee Tunnels Der Spiegel 2015 04 28 Tunnelsonline info Arhiv originalu za 16 bereznya 2012 Procitovano 19 kvitnya 2013 Hslzuid nl Arhiv originalu za 25 veresnya 2009 Procitovano 19 kvitnya 2013 Bouygues confirms largest tunnel boring machine launch 9 chervnya 2015 United States Army Corps of Engineers 1978 Tunnels and shafts in rock Washington DC Department of the Army