Tunnelirakentaminen on maanalainen käytävä maanpinnan tai veden alla. Käsitellään erilaisia tunnelirakentamismenetelmiä ja niiden yksityiskohtia.
Tunnelin rakentaminen on useimmiten kallista, mutta se säästää aikaa ja tarjoaa mukavuutta. Tunnelin rakentaminen edellyttää suuria maa- tai kalliokaivantoja jne. Nykyaikaisten laitteiden ansiosta kaivaminen ja täyttäminen on helpottunut.
Tunneleita voidaan käyttää tie- ja rautatietä sekä jopa vesiväyliä varten. Monissa kaupungeissa maanalaiset metrorataverkot toimivat tunnelin sisällä.
Tunneleiden rakentamismenetelmät
Tunneleiden rakentamiseen on kehitetty erityyppisiä rakennustekniikoita, joita käsitellään jäljempänä:
- Cut and cover -menetelmä
- Bored tunnel -menetelmä
- Clay kicking -menetelmä
- Shaft -menetelmä
- Pipe jack -menetelmä
- Box jack -menetelmä. menetelmä
- Vedenalaiset tunnelit
Tunneleiden rakentamisen leikkaus- ja peittomenetelmä
Tunneleiden rakentamisen leikkaus- ja peittomenetelmää käytetään yleensä matalien tunnelien rakentamiseen. Tässä menetelmässä kaivanto leikataan maaperään ja se peitetään jollakin tuella, joka pystyy kantamaan siihen kohdistuvan kuorman.
Leikkaus voidaan tehdä kahdella menetelmällä. Toinen on alhaalta ylös -menetelmä, jossa tunneli kaivetaan maanpinnan alle käyttäen maanpinnan tukea. Toinen menetelmä on ylhäältä alas -menetelmä, jossa sivutukiseinät rakennetaan ensin lietemuurausmenetelmällä tai vierekkäisillä porapaaluilla.
Sitten seinien päälle sijoitetaan katto ja suoritetaan louhinta. Lopuksi rakennetaan peruslaatta. Suurin osa maanalaisista metroasemista rakennetaan cut and cover -menetelmällä.
Bored tunnel method
Bored tunnel method on nykyaikaista tekniikkaa. Tällöin käytetään tunneliporakoneita, jotka toimivat automaattisesti ja helpottavat koko tunnelointiprosessia. Se on myös nopeampi prosessi ja hyvä menetelmä tunnelin rakentamiseen vilkkaasti liikennöidyillä alueilla.
Tunneliporakoneita (TBM) on saatavana erityyppisinä, erilaisiin maaperäolosuhteisiin sopivina. Näitä koneita voidaan käyttää vaikeissa olosuhteissa, kuten pohjavedenpinnan alapuolella jne.
TBM:ää varten on erityinen paineistettu osasto, joka mahdollistaa työskentelyn pohjavedenpinnan alapuolisissa olosuhteissa. Työntekijät eivät saa mennä kyseiseen osastoon muuten kuin korjaustöitä varten.
TBM:n ollessa työolosuhteissa on noudatettava varovaisuutta. Ainoa vaikeus tässä TBM:ssä on sen suuri paino. Niinpä kuljetus on vaikeaa ja kalliimpaa.
Savipotkumenetelmä tunneleiden rakentamisessa
Tätä menetelmää käytetään vahvoissa savisissa maaperäolosuhteissa. Tämä on vanha menetelmä, ja sitä käytetään pieniin töihin, kuten viemäriputkien asennuksiin jne.
Tässä menetelmässä maahan kaivetaan reikä ja jonkin syvyyden jälkeen kaivetaan tunneli, joka tehdään savipotkijalla, joka makaa 0n lankulla 45o kulmassa.
Savipotkijan jalan alla on kaivutyökalu. Työkalun avulla kaivettu kaivanto kerätään talteen muiden työntekijöiden toimesta. Tämä on hyvin tunnettu, koska englantilaiset käyttivät tätä menetelmää laittaessaan miinoja Saksan valtakunnan alle ensimmäisen maailmansodan aikana.
Tunnelinrakennusmenetelmä
Tässä menetelmässä tunneli rakennetaan suurempaan syvyyteen maanpinnasta. Kuilu rakennetaan siihen syvyyteen, jossa tunneli tarvitaan.
Kuilu on pysyvä rakenne, joka on kuin kaivo, jossa on betoniseinät. Tarvittavalla syvyydellä tunnelit louhitaan TBM:llä. Kuiluja rakennetaan sekä tunnelin sisään- että ulostuloon.
Välikuiluja rakennetaan myös, jos tunneli on liian pitkä. Rakentamisen jälkeen näitä kuiluja voidaan käyttää myös ilmanvaihtoon ja hätäuloskäynteihin.
Tunnelirakentamisen putkijuoksutusmenetelmä
Putkijuoksutusmenetelmää käytetään tunneleiden rakentamiseen olemassa olevien rakenteiden, kuten teiden, rautateiden jne. alle. Tässä menetelmässä erikoisvalmisteiset putket ajetaan maan alle hydraulisten tunkkien avulla. Tunneleiden halkaisija saa olla enintään 3,2 metriä.
Box Jacking Method of Tunnel Construction
Box Jacking Method of Tunnel Construction
Box Jacking -menetelmä on samankaltainen kuin pipe jacking -menetelmä, mutta tässä tapauksessa putkien sijasta maaperään ajetaan erikoisvalmisteisia laatikoita. Laatikon etupuolella on leikkauspää. Kaivettu aines kerätään laatikon sisään. Laatikkotunkilla voidaan louhia suurempia tunneleita aina 20 metriin asti.
Vedenalainen tunnelirakentaminen
Vedenalainen tunneli on rakennelma, joka rakennetaan veden alle, jotta sen läpi pääsee kulkemaan. Jos sillan rakentaminen ei ole mahdollista, vedenalainen tunneli on hyvä valinta.
Vedenalainen tunnelirakentaminen on kallis prosessi, mutta sillä on etuja silta- tai lauttayhteyksiin verrattuna. Upotetut putket tai porattu tunneli ovat kaksi yleisintä menetelmää, joita käytetään vedenalaisten tunnelien rakentamiseen.
Tunnelimittaus -Tunnelimittauksen menetelmät ja menettelyt
Tunnelitekniikka -Tunnelirakentamisen ominaisuudet, edut ja menetelmät rakentamisessa
Tunnelimuotojen rakentamistekniikka ja -prosessi rakenteissa
Tunnelien ilmanvaihto -Tunnelirakentamisen ilmanvaihtojärjestelmätyypit
.