Թունելների կառուցում. մեթոդներ և նպատակներ

2024 Հեղինակ: Henry Conors | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-12 08:40

Թունելը գետնի տակ գտնվող հորիզոնական կամ թեք արհեստական անցում է։ Նման օբյեկտները ստեղծվում են տարբեր նպատակներով. Կան հետիոտներ, հեծանիվներ, ավտոմոբիլներ, երկաթուղիներ, ստորգետնյա հաղորդակցությունների թունելներ, մետրո, տրամվայներ և այլն:

Տրանսպորտի ամենա«թունելային» եղանակը մետրոն է։ Նրա գծերի մեծ մասը դրված է անցումներով, որոնք կարող են տեղակայվել ստորգետնյա տարբեր խորություններում: Լեռների և բլուրների տակ կառուցվում են ճանապարհային և երկաթուղային թունելներ՝ երթուղու ընդհանուր երկարությունը կրճատելու համար: Երբեմն ավելի իմաստալից է թունել կառուցելը, քան կամուրջ կառուցելը:

Պատմություն

Մարդիկ այս առարկաները ստեղծել են հնագույն ժամանակներից: Այս տեսակի առաջին արհեստական կառույցները հայտնվել են արդեն քարի դարում։ Ժայռերի միջով կտրվել են քարանձավներ, կատակոմբներ, քարհանքեր, հանքահորեր։ Այն երկրները, որտեղ դա արվել է ավելի վաղ, քան այլուր, եղել են Եգիպտոսը և Հունաստանը, ինչպես նաևՀռոմ և Բաբելոն քաղաքները։ Այնտեղ թունելներ են փորվել հանքարդյունաբերության նպատակով՝ տաճարների, դամբարանների կառուցման, ջրատարների անցկացման ժամանակ։ Աշխատանքի ընթացքում օգտագործվել են ամենապարզ գործիքները, իսկ ժայռերը, որոնց մեջ կտրվել է անցուղին, չեն ամրացվել։

Առաջին ստորջրյա թունելը կառուցվել է Եփրատ գետի տակ մ.թ.ա. մոտ 2160 թվականին:

Երբեմն միջնադարում թունելներ են կառուցվել՝ հիմնականում ռազմական նպատակներով։ Միջնադարի ուշ փուլում ակտիվորեն ստեղծվել են նավարկելի անցումներ։ Առաջին երկաթուղային թունելը հայտնվել է 1826-1830 թվականներին։ Իսկ առաջին մեքենան կառուցվել է 1927 թվականին Հադսոն գետի տակ։

ԽՍՀՄ-ում հատկապես հաճախ կառուցվում էին ստորգետնյա երկաթուղային կառույցներ։ Դրանք անցկացվել են Ուրալով, Կովկասով, Ղրիմով։ Մեքենաների թունելների կառուցումն ակտուալ դարձավ ԽՍՀՄ փլուզումից հետո մեքենաների թվի ավելացմամբ։

Ինչ է դա?

Թունելը երկարավուն ձևի արհեստական դատարկ է, որը դրված է ժայռի մեջ։ Եթե ժայռը ամուր է, ապա անցուղին ամրացված չէ, իսկ եթե արձակված է, ապա տեղադրվում են արհեստական ամրացնող կառույցներ։ Դրանք կոչվում են երեսպատում և իրենց վրա են վերցնում լեռնային բեռների զգալի մասը, ինչպես նաև մասնակցում են ջրամեկուսացմանը։ Մուտքերի և ելքերի մոտ կառուցված են այսպես կոչված պորտալներ։ Նրանք կարող են ունենալ ճարտարապետական տեսք։

Թունելի կառուցման մեթոդներ

Կա երկու տեսակ՝ փակ և բաց: Առաջին մեթոդն օգտագործվում է մեծ խորությունների վրա (ավելի քան 20 մետր) անցումներ տեղադրելու համար, ինչպես նաև ծանծաղ թունելների համար։ Բաց են օգտագործվում երեսարկման ժամանակմակերեսային շարժումներ. Այս մեթոդի առավելությունն ավելի ցածր արժեքն է, իսկ թերությունը՝ դրա գոտում գտնվող հաղորդակցության և տրանսպորտային ուղիները շինհրապարակից շեղելու անհրաժեշտությունն է։

Փակ թունելային մեթոդներ

Թունելի կառուցման մեթոդի ընտրությունը կախված է կտրվող ապարի տեսակից և օբյեկտի նպատակից: Մետրոպոլիտենի և երկաթուղային թունելների կառուցման ժամանակ հաճախ օգտագործվում են փակ մեթոդներ։ Հողերը կարող են լինել ամուր, փափուկ, ճեղքված, ջրովի:

• Հանքարդյունաբերության ժամանակ օգտագործվում են փռման, հորատման և պայթեցման եղանակը։ Ներթափանցման հիմնական տարրը պայթուցիկի տեղադրումն է և ուղղորդված պայթյունի իրականացումը։ Քանդված ժայռի բեկորները երեսից հեռացվում են մակերես։ Ստացված խոռոչը նախ ամրացվում է, իսկ հետո կատարվում է երեսպատումը։ Օգտագործեք այս մեթոդը, երբ ապարները կայուն են և ամուր։
• Կոմբինատ տիպի միջադիրը նույնպես հիմնված է ժայռի ոչնչացման վրա։ Սակայն դրա համար օգտագործվում է հատուկ թունելային սարքավորում: Սրանք թունելներ փորելու, այսպես կոչված, կոմբայններ են։ Ինչպես նախորդը, այնպես էլ այս մեթոդը կիրառվում է ապարների բարձր և միջին ամրության դեպքում։
• Ավստրիական թունելավորման նոր մեթոդն օգտագործվում է փափուկ և ճեղքված ապարների համար: Այն հիմնված է ժայռի մակերեսին բետոն ցողելու, ինչպես նաև խարիսխներով ամրացնելու միջոցով ժամանակավոր ամրացումների ստեղծման վրա։ Սա մեծացնում է կամարի կայունությունը ներքևի անցքի գոտում: Ինչ վերաբերում է մշտական երեսպատմանը, ապա այն կարելի է կատարել տեղից հեռավորության վրասպանդ, որի համար օգտագործվում են բարձր արդյունավետության մեխանիզմներ։
• Վահանի երեսարկման մեթոդը հիմնված է թունելային վահանի կիրառման վրա, որն օգտագործվում է ամբողջ հատվածի վրա թունել փռելու համար, որից հետո կատարվում է երեսպատում։ Այս մեթոդը կիրառվում է նաև չամրացված և ճեղքված ապարների համար։
• Բարձր ոռոգման, հողերի անկայունության և ագրեսիվ միջավայրերի առկայության դեպքում կիրառվում են ներթափանցման հատուկ մեթոդներ։ Դրա համար կարող է օգտագործվել հատուկ լուծույթով ամրացում, սառեցում, ջրահեռացում, սեղմված օդով աշխատանք։ Կարող են օգտագործվել նաև պաշտպանիչ մեթոդներ՝ լրացնելով դեմքի ակտիվ քաշով։

Բաց թունելային մեթոդներ

Խորշ անցուղիներ փորելիս խորհուրդ է տրվում օգտագործել բաց թունելային մեթոդ: Օգտագործվում են հետևյալ տեխնոլոգիաները՝

• Փոսի մեթոդը կառուցվող օբյեկտի ողջ լայնության և խորության համար փոս ստեղծելն է: Պատերը կարող են արհեստականորեն ամրապնդվել կամ համապատասխանել ժայռերի բնական առաջացմանը։ Թունելի երեսպատումից հետո փոսը լցվում է։ Այս մեթոդը կիրառվել է Բեռլինի մետրոյի կառուցման ժամանակ։
• Թունելների կառուցման վահանի մեթոդը երեսպատման համար ուղղանկյուն վահան օգտագործելն է։
• Խրամուղի մեթոդը հաճախ օգտագործվում է հետիոտների թունելներ փռելիս: Այն բաղկացած է փոսը մաս առ մաս փորելուց։

Եզրակացություն

Այսպիսով, տրանսպորտային թունելի կառուցումը կարող է իրականացվել տարբեր եղանակներով՝ կախված առաքվածից.հողի առաջադրանքներն ու առանձնահատկությունները. Ամենատարածվածը երկաթուղային և մետրոյի թունելներն են։