En tunnelkonstruktion er en underjordisk passage under jordoverfladen eller vand. Forskellige metoder til tunnelbygning og deres detaljer diskuteres.
I de fleste tilfælde er tunnelbyggeri dyrt, men det sparer tid og giver komfort. Det er nødvendigt at foretage store udgravninger af jord eller sten osv. for at kunne bygge en tunnel. Med tilgængeligheden af moderne udstyr er udgravning og opfyldning blevet lettere.
Tunneler kan bruges til vejbaner, jernbaner og endda også som vandveje. I mange byer arbejder underjordiske metronetværk inde i en tunnel.
Metoder til tunnelbyggeri
Der er forskellige typer byggeteknikker, der er udviklet til bygning af tunneler, og som gennemgås nedenfor:
- Skærings- og overdækningsmetode
- Boretunnelmetode
- Lejemikringsmetode
- Skaktmetode
- Rørspunsningsmetode
- Box jacking-metode
- Box jacking metode
- Undervandstunneler
Tunnelbygningsmetode med skæring og overdækning
Tunnelbygningsmetoden med skæring og overdækning anvendes generelt til at bygge lavvandede tunneler. Ved denne metode skæres en grøft i jorden, og den dækkes af en eller anden støtte, som kan bære belastning på den.
Skæringen kan foretages ved hjælp af to metoder. Den ene er bottom up-metoden, hvor en tunnel udgraves under overfladen ved hjælp af jordstøtte. En anden metode er top-down-metoden, hvor sidestøttevægge først konstrueres ved hjælp af gyllevægsmetoden eller sammenhængende borede pæle.
Dernæst placeres taget på toppen af væggene, og udgravningen udføres. Endelig konstrueres bundpladen. De fleste underjordiske metrostationer er bygget ved hjælp af cut and cover-metoden.
Boret tunnelmetode
Boret tunnelmetode er en moderne teknologi. I dette tilfælde anvendes tunnelboremaskiner, som arbejder automatisk og gør hele tunnelbygningen lettere. Det er også en hurtigere proces og en god metode til at bygge tunneler i områder med meget trafik.
Tunnelboremaskiner (TBM’er) fås i forskellige typer, der passer til forskellige jordbundsforhold. Disse maskiner kan anvendes under vanskelige forhold som f.eks. under grundvandsspejlet osv.
TBM’er har et særligt trykafdeling til at arbejde under grundvandsspejlet. Arbejderne bør ikke komme ind i dette rum, undtagen til reparationsarbejde.
Der bør udvises forsigtighed, når TBM er under arbejdsforhold. Den eneste vanskelighed ved denne TBM er dens høje vægt. Så transporten er vanskelig og dyrere.
Tunnelbygningsmetode med lerklodser
Denne metode anvendes ved stærkt lerholdige jordbundsforhold. Det er en gammel metode og anvendes til små arbejder som f.eks. installation af kloakrør osv.
I denne metode udgraves et hul i jorden, og efter en vis dybde udgraves en tunnel, hvilket sker ved hjælp af lersparkere, der ligger på et plankeværk i en 45o vinkel.
Under lersparkernes fod er der et graveværktøj. Det udgravede ved hjælp af dette værktøj indsamles af andre arbejdere. Denne metode er velkendt, fordi det er den metode, som englænderne brugte til at lægge miner under det tyske imperium under Første Verdenskrig.
Shaft Method of Tunnel Construction
I denne metode anlægges tunnelen i større dybde fra jordoverfladen. Skakten bygges op til den dybde, hvor tunnelen er nødvendig.
Skakten er en permanent konstruktion, der er som en brønd med betonvægge. I den nødvendige dybde udgraves tunneler ved hjælp af TBM’er. Der etableres skakte ved både ind- og udløb af tunneler.
Der etableres også mellemskakte, hvis tunnelen er for lang. Efter byggeprocessen kan disse skakte også anvendes til ventilationsformål samt som nødudgange.
Pipe Jacking-metoden til tunnelbygning
Pipe Jacking-metoden anvendes til at bygge tunneler under eksisterende strukturer som vejbaner, jernbaner osv. Ved denne metode drives specielt fremstillede rør ned i undergrunden ved hjælp af hydrauliske donkrafte. Tunneler må højst have en diameter på 3,2 meter.
Box Jacking-metode til tunnelbygning
Box Jacking-metoden ligner pipe jacking-metoden, men i dette tilfælde drives der i stedet for rør specialfremstillede kasser ned i jorden. Et skærehoved er anbragt på kassens forside. Det opgravede materiale opsamles i kassen. Tunneler af større størrelse kan udgraves ved hjælp af box jacks op til 20 meter.
Undervandstunnelbyggeri
En undervandstunnel er en struktur, der bygges under vand for at skabe en vej igennem det. Hvis det ikke er muligt at bygge en bro, er en undervandstunnel et godt valg.
Undervandstunnelbyggeri er en dyr proces, men har fordele i forhold til broer eller færgeforbindelser. Neddykket rør eller boret tunnel er de to mest almindelige metoder, der anvendes til at bygge tunneler under vand.
Tunnelopmåling – Metoder og procedurer for tunnelopmåling
Tunnelteknik – Egenskaber, fordele og metoder til tunnelbygning i byggeriet
Tunnelformskonstruktionsteknik og -proces for konstruktioner
Ventilation i tunneler – Typer af ventilationssystemer i tunnelbyggeri