Ein Tunnelbau ist ein unterirdischer Gang, der unter der Erdoberfläche oder unter Wasser angelegt wird. Es werden verschiedene Methoden des Tunnelbaus und ihre Details besprochen.
In den meisten Fällen ist der Tunnelbau teuer, aber er spart Zeit und bietet Komfort. Für den Bau eines Tunnels ist ein großer Aushub von Boden oder Fels usw. erforderlich. Mit der Verfügbarkeit moderner Geräte ist der Aushub und die Verfüllung einfacher geworden.
Tunnel können für Straßen, Eisenbahnen und sogar als Wasserstraßen verwendet werden. In vielen Städten verlaufen unterirdische U-Bahn-Netze in einem Tunnel.
Methoden des Tunnelbaus
Es gibt verschiedene Arten von Bautechniken, die für den Bau von Tunneln entwickelt wurden und im Folgenden erläutert werden:
- Cut-and-Cover-Methode
- Bohrtunnelmethode
- Lehmstampfmethode
- Schachtmethode
- Rohrvortriebsmethode
- Boxenvortriebs Methode
- Unterwassertunnel
Tunnelbau in offener Bauweise
Die Tunnelbauweise in offener Bauweise wird im Allgemeinen für den Bau von flachen Tunneln verwendet. Bei dieser Methode wird ein Graben in den Boden geschnitten und mit einer tragfähigen Stütze abgedeckt.
Der Einschnitt kann mit zwei Methoden erfolgen. Die eine ist die Bottom-up-Methode, bei der ein Tunnel unter der Oberfläche mit Hilfe einer Bodenstütze gegraben wird. Bei der anderen Methode, der Top-Down-Methode, werden zunächst die seitlichen Stützwände mit Hilfe von Schlitzwänden oder zusammenhängenden Bohrpfählen errichtet.
Danach wird die Decke über den Wänden angebracht und der Aushub durchgeführt. Schließlich wird die Bodenplatte hergestellt. Die meisten U-Bahn-Stationen werden in offener Bauweise errichtet.
Bohrtunnelmethode
Die Bohrtunnelmethode ist eine moderne Technologie. In diesem Fall werden Tunnelbohrmaschinen verwendet, die automatisch arbeiten und den gesamten Tunnelbau vereinfachen. Es ist auch ein schnelleres Verfahren und eine gute Methode für den Bau von Tunneln in stark befahrenen Gebieten.
Tunnelbohrmaschinen (TBM) gibt es in verschiedenen Ausführungen, die für unterschiedliche Bodenverhältnisse geeignet sind. Diese Maschinen können unter schwierigen Bedingungen, wie z.B. unterhalb des Grundwasserspiegels, eingesetzt werden.
Für die Arbeit unterhalb des Grundwasserspiegels ist eine spezielle Druckkammer für TBM vorgesehen. Die Arbeiter sollten diesen Raum nicht betreten, außer für Reparaturarbeiten.
Während der Arbeit mit der TBM ist Vorsicht geboten. Die einzige Schwierigkeit bei dieser TBM ist ihr hohes Gewicht. Daher ist der Transport schwierig und kostspieliger.
Tunnelbaumethode mit Lehmstößen
Diese Methode wird bei stark lehmigen Bodenverhältnissen eingesetzt. Es handelt sich um eine alte Methode, die für kleine Arbeiten wie die Installation von Abwasserrohren usw. verwendet wird.
Bei dieser Methode wird ein Loch in den Boden gegraben und nach einer gewissen Tiefe wird ein Tunnel gegraben, was mit Hilfe eines Lehmstampfers geschieht, der in einem Winkel von 45° auf einem Brett liegt.
Unter dem Fuß des Lehmstampfers befindet sich ein Aushubwerkzeug. Das mit diesem Werkzeug ausgehobene Material wird von anderen Arbeitern eingesammelt. Diese Methode ist sehr bekannt, da sie von den Engländern während des Ersten Weltkriegs verwendet wurde, um Minen unter dem Deutschen Reich zu legen.
Schachtmethode des Tunnelbaus
Bei dieser Methode wird der Tunnel in größerer Tiefe von der Erdoberfläche aus gebaut. Der Schacht wird bis zu der Tiefe gebaut, in der der Tunnel benötigt wird.
Der Schacht ist ein dauerhaftes Bauwerk, das wie ein Brunnen mit Betonwänden ist. In der gewünschten Tiefe werden die Tunnel mit TBMs aufgefahren. Schächte werden sowohl am Einlass als auch am Auslass des Tunnels vorgesehen.
Zwischenschächte werden ebenfalls vorgesehen, wenn der Tunnel zu lang ist. Nach dem Bau können diese Schächte auch zur Belüftung und als Notausgänge genutzt werden.
Rohrvortriebsverfahren für den Tunnelbau
Das Rohrvortriebsverfahren wird für den Bau von Tunneln unter bestehenden Bauwerken wie Straßen, Bahnstrecken usw. verwendet. Bei diesem Verfahren werden speziell angefertigte Rohre mit Hilfe von Hydraulikzylindern in den Untergrund getrieben. Der maximale Durchmesser eines Tunnels darf 3,2 m betragen.
Boxenvortriebsverfahren für den Tunnelbau
Das Boxenvortriebsverfahren ähnelt dem Rohrvortrieb, aber in diesem Fall werden statt der Rohre speziell angefertigte Boxen in den Boden getrieben. An der Vorderseite der Box befindet sich ein Schneidkopf. Das ausgehobene Material wird in der Box gesammelt. Größere Tunnel können mit dem Kastenvortrieb bis zu 20 Meter tief gegraben werden.
Unterwassertunnelbau
Ein Unterwassertunnel ist ein Bauwerk, das unter Wasser gebaut wird, um einen Weg durch das Wasser zu schaffen. Wenn der Bau einer Brücke nicht möglich ist, ist ein Unterwassertunnel eine gute Wahl.
Unterwassertunnelbau ist ein kostspieliges Verfahren, hat aber Vorteile gegenüber Brücken oder Fährverbindungen. Abgetauchte Röhren oder gebohrte Tunnel sind zwei gängige Methoden, die für den Bau von Unterwassertunneln verwendet werden.
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