Innehåll

• stadier
• Del 1 Faktorer att beakta när man bygger en tunnel
• Del 2 Gräva och täcka diket
• Del 3 Använda nedsänkta rör
• Del 4 Använda en borrmaskin

I den här artikeln: Faktorer som ska beaktas när man bygger en tunnel Skapa och täcka diket Använda nedsänkta rör Använda en borrmaskin13 Referenser

Tunnlarna byggdes ursprungligen som en del av ett vattenförsörjnings- och behandlingssystem sedan Romerriket. Deras första jobb som transportmedel går tillbaka till 1600-talet i ett kanalsystem. Med utvecklingen av järnvägar på 1800-talet och bilar under det tjugonde århundradet blev tunnlar längre och mer komplexa. De vanligaste sätten att bygga en tunnel är att gräva en dike och täcka den, doppa ett rör eller använda en tunnelborrmaskin.

stadier

Del 1 Faktorer att beakta när man bygger en tunnel

1. 
   

   
   Tänk på tunnelns placering. Den valda platsen för tunneln kommer att bestämma de verktyg och tekniker som är nödvändiga för dess konstruktion och förberedelse för användningen av tunneln. Tunnlarna kan ordnas i tre kategorier.
   • Tunnlar i mjuk jord. Dessa tunnlar kräver stöd vid ingången för att förhindra att den kollapsar. Dessa tunnlar är i allmänhet grunt och används för tunnelbana, vattenförsörjning och vattenutrymning.
   • Tunnlarna i stenen. Eftersom de grävs direkt i berget kräver dessa tunnlar lite stöd, om inte någon. Tunnlar för bilar och tåg är vanligtvis av denna typ.
   • Undervattentunnlar.Som namnet antyder passerar dessa tunnlar under floder, sjöar, kanaler och i fallet med Kanaltunneln, direkt under havet. Dessa är de svåraste tunnlarna att bygga, eftersom det är nödvändigt att undvika att vattnet kommer in tunneln under och efter dess konstruktion.
   • Byggandet av en tunnel under en stad medför problem liknande den för en undervattens tunnel, eftersom marken tenderar att sjunka under vikten av byggnaderna ovanför. Geologikunskapen på platsen gör det möjligt att förutsäga storleken på denna insjup och att föreslå metoder för att minska den.

2. 
   

   
   
   
   Tänk på tunnellayouten. En tunnel med en lång, rak och rak väg är lätt att gräva med en borrmaskin. Tunnlar som skiljer sig från detta system har problem som gör deras konstruktion mer komplicerad.
   • Korta tunnlar är inte byggda med en borrmaskin, eftersom det inte skulle vara ekonomiskt.
   • Tunnlar som kräver olika borrdiametrar på deras väg är i allmänhet inte byggda med en borrmaskin på grund av förseningen i att justera diametern på borrhuvudet.
   • Tunnelborrningsmaskiner används inte om de har vassa böjningar eller korsningar.

3. 
   

   
   Tänk på tunnelns syfte. Användningen av tunneln bestämmer nödvändigt arbete utöver tunnelns konstruktion innan den tas i bruk.
   • Tunnlar som transporterar passagerare behöver någon form av ventilation. För tunnlar som husar vägar behövs ventilationskanaler för att förhindra uppbyggnad av koldioxid. För järnvägstunnlar krävs ventilationskanaler för att eliminera avgaser. Dessa två typer av installation gör det också möjligt att rensa rök som kan samlas i tunneln om en brand förklarades.
   • Högfrekventa tunnlar, till exempel Boston's Big Dig, kan innehålla dedikerade operationscenter och videoutrustning för att övervaka trafiken i tunneln och hantera nödsituationer.
   • Långa biltunnlar som Eisenhower-tunneln i Colorado måste belysas för enkel fordonstransport. Andra biltunnlar som de som finns i Zion National Park i Utah kan ha öppningar för att släppa in naturligt ljus och låta passagerarna se landskapet genom vilket de passerar.
   • Vissa tunnlar, såsom Queensway Tunnel mellan Liverpool och Birkenhead i England och Lion Rock Tunnel mellan Sha Tin och New Kowloon i Hong Kong, kombinerar en överlägsen plattform för passering av vägtrafik och en lägre plattform för vattenpassage, rör eller kablar. Andra tunnlar, till exempel SMART-tunneln i Malaysia, kan användas för trafik eller för att kontrollera översvämningar.

Del 2 Gräva och täcka diket

1. 
   

   
   
   
   Gräv en dike. Du kommer att gräva området där tunneln kommer att vara och tunnelns tak skapas och täckas när den är klar. Den här typen av tunnel är byggd på två olika sätt:
   • från botten till topp: vi skapar först markstödet innan vi bygger tunneln runt
   • uppifrån och ner: tunnelväggarna och taket byggs på marknivå och tunnelgraven byggs under
   • Båda metoderna används främst för grunda tunnlar, även om metoden från topp till botten gör det möjligt att gräva djupare tunnlar än botten-upp-metoden. De djupare tunnlarna byggs ofta med en borrsköld, en struktur som ser ut som en låda med små öppningar för att gräva tunneln. När jorden framför skölden har tagits bort flyttas den framåt och grävningen fortsätter.

2. 
   

   
   Bygg tunnelns väggar och tak. Väggarna och tunnelns tak kan byggas under tunnelborrning eller kan prefabriceras och ställas in när tunneln byggs. Här är de material som vi ofta använder:
   • korrugerade stålbågar
   • prefabricerade betongbågar
   • förkonstruerade betongväggar
   • gjuten eller förångad betong (används ofta i samband med prefabricerade valv)

3. 
   

   
   Slutför tunneln. Det beror på metoden du använde.
   • Tunnlar som skapats enligt bottom-up-metoden måste täckas för att skapa taket och ytorna som måste vara på toppen av tunneln byggs sedan eller byggs om.
   • Tunnlar som skapats enligt metoden uppifrån och ner grävs djupare under botten av väggar och tak innan man sätter upp en bas som fungerar som tunnelgolv.

Del 3 Använda nedsänkta rör

1. 
   

   
   Muddra en dike till var tunneln ska vara. Denna metod liknar den tidigare metoden, men används för att gräva tunnlar under vatten. Graven måste vara längden på tunneln när den är klar.

2. 
   

   
   Placera en serie stålrör längs diket. Varje rör måste förslutas i varje ände med en skiljevägg. Om röret används för vägtrafik, som är fallet med Ted Williams-tunneln i Boston, installeras röret med förbyggda vägar.

3. 
   

   
   Lägg tillräckligt med påfyllning runt röret för att motstå vattentrycket. När det gäller Ted Williams-tunneln består denna invallning av ett lager av 1,5 m bergarter.

4. 
   

   
   Anslut rören genom att ta bort partitionerna. Alla vägar eller järnvägar som byggs mellan rören måste vara anslutna vid den tiden.

Del 4 Använda en borrmaskin

1. 
   

   
   Välj rätt borrmaskin. Tunnelborrmaskiner även kända som "mol" består av cirkulära brickor på fronten som kallas sköldar. Skivformade anordningar på skölden gör det möjligt att gräva in i berget och jorden som passerar genom skölden genom öppningar innan de hamnar på en transportör inuti maskinen för att skjutas bakåt.
   • Typerna av skärmar för borrmaskiner varierar beroende på marken som ska grävas, till exempel mjuk, våt mark eller hård sten. Sköldens diameter varierar från åtta meter för dem som användes under byggandet av kraftverket Linth-Limmern i Schweiz till 17,5 m på den stora Bertha of Hitachi Zosen.
   • Borrmaskiner som är utformade för att gräva undervattentunnlar har också kammare på fronten för att utöva tryck på jorden genom vilken de passerar.
   • För större jobb kan man också använda flera borrmaskiner. Kanaltunneln bad om 11.

2. 
   

   
   Sätt maskinen i läge. För en tunnel på samma nivå som ytan är detta inte ett problem. Om tunneln måste grävas djupt ned i marken, grävs vanligtvis en åtkomstkorridor, ofta cirkulär, innan den täcks med betong. Borrmaskinen sänks sedan ned i den och tunneln grävs ut från denna punkt.
   • För längre tunnlar är det möjligt att gräva flera åtkomstkorridorer.
   • När tunneln är klar blir dessa åtkomstkorridorer ventilationsledningar eller nödutgångar. Om de är värdelösa lämnas de helt enkelt på plats.

3. 
   

   
   Bygg tunnelstödssystemet medan maskinen gräver det. Förkonstruerade betongsegment installeras bakom borrmaskinen för att bilda en ring med förutbestämda intervall.

4. 
   

   
   Spraya betong på tunnelväggarna mellan stödringarna. Förångad betong används för att täcka och stabilisera tunnelväggar. Den innehåller armerande stål- eller polypropenfibrer, ungefär som stålstänger som är armerad betong. Den kan också innehålla en accelerator som gör att den kan hålla sig fast vid tunnelns väggar och torka snabbt.