Tunel

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 24. září 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Tunel , nebo tunel (z angl .  tunnel [1] ze staré  francouzštiny tonel , zdrobnělina od tuna  - sud [2] ) - vodorovná nebo šikmá podzemní stavba , jejíž jeden rozměr (délka) výrazně převyšuje ostatní dva co do velikosti (šířky a výška).

Tunel může být pěší a/nebo cyklistický , pro pohyb automobilů , vlaků , lodí , ale i tramvají a jiné městské hromadné dopravy, pohyb vody (odvozené tunely vodních elektráren, kanalizace ), kladení městských sítí atd. jsou také tzv. ekologické tunely. Pokládají se podél zvířecích cest pod silnicemi nebo železnicemi a slouží k zajištění bezpečného pohybu zvířat. Hlavní část metra je také položena ve formě tunelů. Aby se zabránilo křižovatkám, jsou linky metra vedeny v různých hloubkách (úrovních).

Definice toho, co představuje tunel, se může v jednotlivých zemích značně lišit. Podle Řádu „Železniční a silniční tunely“ je tunel „rozšířená podzemní ( podvodní ) inženýrská stavba určená pro dopravní účely, míjení vody a kladení inženýrských komunikací, která je hlavním předmětem křížení tunelu“ [3] . Silniční tunel ve Spojeném království je definován jako „podzemní dálnice o délce 150 metrů (490 stop) nebo více“ [4] . Americká národní asociace požární ochrany ( NFPA ) definuje tunel jako „podzemní strukturu s odhadovanou délkou více než 23 metrů (75 stop) a průměrem více než 1800 mm (5,9 stop)“ [5] .

Tunely jsou stavěny k překonání přírodních překážek (například tunely pod horami), ke zkrácení cesty (tunel skrz horu místo silnice kolem), ke zkrácení doby cestování (tunel místo přejezdu trajektem). Místo mostů se často staví tunely pod vodními překážkami, kde by mosty překážely v průjezdu lodí. Tunely jsou také budovány tak, aby nedocházelo ke křížení dopravních toků na stejné úrovni ( podjezdy , tunely místo železničních přejezdů, tunely jako součást mimoúrovňových křižovatek atd.). V některých případech se průchody pod poli mostů nazývají také tunely, což je však technicky nesprávné.

Zvláštním typem tunelu je tunel pod vodou.a "zatopený plovoucí" tunel. Od tunelů " klasického typu " se liší absencí potřeby provádět opracování v zemské kůře. Ponořené trubní tunely vznikají položením úseků budoucího tunelu předem připravených na zemi přímo na dně nádrže, které se následně spojí (příkladem tunelů tohoto typu je tunel Fehmarnbelt , tunel Drogden ). „Zatopené plovoucí tunely“ vznikají umístěním tunelové trubky přímo do vodního sloupce v určité hloubce při dosažení nulového vztlaku konstrukce, aby nevyplavala na hladinu a neklesla ke dnu, aby se zabránilo pohybu ve vodorovné rovině je potrubí ukotveno ke dnu nádrže a/nebo k plovoucím pontonům (v současné době nejsou tunely tohoto typu v provozu ani ve výstavbě, ale jsou navrženy projekty, např. projekt tunelu přes Tysfjorden [6] ] ).

Historie

Tunel je spolu s mostem jedním z nejstarších vynálezů. Už v době kamenné se lidé naučili kácet chodby v horách, jeskyních a dolech , lomech a katakombách . V Babylonu , Egyptě , Řecku a Římě se podzemní práce prováděly dlouho před novou érou - nejprve pro těžbu, stavbu hrobek a chrámů a poté pro zásobování vodou a dopravu. První tunely byly stavěny zpravidla ve skalách , aniž by byly upevněny. Pro tunelování byly použity primitivní nástroje. Babylon kolem roku 2160 př.n.l. E. první známý podvodní tunel byl postaven  - pod Eufratem .

V raném středověku se tunely stavěly zřídka a hlavně pro vojenské účely. V pozdním středověku začala aktivní výstavba splavných tunelů, spojujících vodní cesty [7] . V letech 1826-1830 byl ve Velké Británii na úseku Liverpool-Manchester postaven první železniční tunel na světě.

Vynález pyroxylinu a dynamitu , stejně jako úspěšné použití vrtacích strojů v hornictví, umožnily vybudovat velké alpské tunely mezi Francií, Itálií a Švýcarskem, včetně slavného tunelu Simplon , dlouhého asi 20 km. Mezi těmi, které byly postaveny ve 20. - počátkem 30. let. Velký Apeninský dvoukolejný železniční tunel na trati Florencie-Bologna (Itálie) je dlouhý 18,5 km a splavný tunel Rovský na vodní cestě Marseille-Rhone (Francie) dlouhý přes 7 km.

První automobilový tunel na světě s vlečkami byl postaven v roce 1927 ve Spojených státech pod řekou Hudson : Holland Tunnel . Propojil Kennel Street na Manhattanu v New Yorku s 12. a 13. ulicí v Jersey City . Starý tunel pod Labem neměl přístupové cesty, ale lze jej považovat za nejstarší automobilový tunel na světě (otevřen v roce 1911), protože byl navržen i pro přesun automobilů (pomocí výtahů).

První železniční tunel v Rusku byl postaven v roce 1862 ve městě Kovno (délka 1,28 km). Po něm bylo postaveno mnoho tunelů na železnicích Uralu, Kavkazu a Krymu. Tunelování zaznamenalo v SSSR významný rozvoj v souvislosti s intenzivní železniční výstavbou, vytvořením sítě vodních elektráren, výstavbou metra a městských podzemních zařízení.

První automobilový tunel v SSSR byl postaven v Moskvě na Kutuzovském prospektu v roce 1959 [9] . První tunel pro chodce v Moskvě byl postaven v roce 1938 pod ulicí Gorkého (nyní Tverská) na její křižovatce s Boulevard Ring (Puškinské náměstí).

Hlavní prvky tunelu

Pro stavbu tunelu je potřeba dílo - umělá dutina v zemské kůře. U stabilních hornin bývá zástavba ponechána bez upevnění, u nestabilních se buduje provizorní ostění , jehož hlavními prvky jsou rošpany a následně ostění . Ostění je nejdůležitějším prvkem tunelu, který vnímá tlak okolních hornin a zajišťuje hydroizolaci tunelu. Úseky tunelu umístěné v blízkosti jeho východů se nazývají portály. Portály dodávají vstupům do tunelu architektonickou podobu na pozadí okolní krajiny.

Pro hydroizolaci tunelů technologií Nová rakouská metoda (NATM) se používá geomembrána se signální vrstvou.

Konstrukční metody

Zavřeno

Metody výstavby uzavřených tunelů se používají jak pro výstavbu hlubokých (>20 m), tak i mělkých tunelů.

V závislosti na hornině, ve které se tunel nachází, se volí jedna nebo jiná stavební technologie:

Stabilní půdy střední pevnosti a pevné
  • Důlní způsob ražby s využitím vrtání a trhacích prací  - dno je provrtáno vrty , ve kterých jsou umístěny výbušné nálože a následně dojde k výbuchu, který zničí horninu. Destruovaná hornina je transportována na povrch, nejprve je uspořádána provizorní výstelka a poté trvalá výstelka.
  • Metoda kombinovaného tunelování  je podobná předchozí, ale vývoj půdy se neprovádí výbuchy, ale pomocí speciálních strojů na ražení tunelů s různými typy pracovních orgánů.
Silně rozbité a měkké horniny
  • Nový rakouský způsob hloubení (jízda pomocí poddajné klenby)  - dočasné obložení (obvykle stříkaný beton , hustě nanesený na skálu a vyztužený) funguje ve spojení s přilehlým zemním masivem, vyztuženým kotvami, přičemž hlavní zatížení přebírá pole. Toto provedení podpěry umožňuje zvýšit stabilitu střechy výkopu, aniž by se blokoval tunelový úsek dočasnou podpěrou. Trvalé ostění lze postavit ve značné vzdálenosti od líce po celém úseku najednou pomocí vysoce výkonných mechanismů.
  • Způsob ražení štítu  - pomocí tunelovacího štítu je zemina rozvinuta do plného řezu a následně vybudováno ostění tunelu.
V nestabilních, zaplavených půdách a agresivním prostředí
  • Speciální způsoby penetrace  - použití stlačeného vzduchu, zmrazování, odvodnění nebo fixace zemin speciálními roztoky.
  • Štítová metoda hloubení s využitím aktivního  čela - pomocí speciálních mechanizovaných tunelovacích štítů s utěsněnou zónou dna. Aktivní hmotnost může být vytvořena buď zeminou smíchanou v zóně dna, nebo speciálně vstřikovanou bentonitovou suspenzí nebo stlačeným vzduchem.

Otevřít

Používají se zpravidla pro výstavbu mělkých tunelů. Ve srovnání s uzavřenými metodami se otevřené metody vyznačují relativně levnou konstrukcí, ale při použití vyžadují povinné přeložky silnic a komunikací umístěných nad tunelem. Otevřené metody jsou

  • Jámová metoda - Jáma se roztrhne na celou šířku tunelu až do úrovně jeho podešve. Stěny jámy jsou buď ponechány pod úhlem uložení zeminy, nebo zpevněny ve svislé poloze. Vyzdívka se zabuduje do jámy, která se následně zasype zeminou. Tato metoda byla použita při stavbě metra v Berlíně a proto se jí někdy říká „Berlín“.
  • Příkopová metoda - Jáma se roztrhá, stěny se postaví metodou "stěny v zemi". Často se tímto způsobem staví tunely pro pěší.
  • Štítová metoda - Pro vztyčení se používá obdélníkový štít, podobný tomu, který se používá u uzavřené metody. S jeho pomocí se staví ostění tunelu.

Takzvaný. ponorné tunely - staví se v moři spouštěním hotových segmentů v podobě obrovských dutých válců na rovné dno. Po upevnění na dně, připojení, utěsnění spojů se z výsledné trubky odčerpá voda - tunel je připraven. Při výstavbě tunelů ve složitých inženýrských podmínkách se používají různé speciální metody (drenáž, zmrazování zeminy, kesonová metoda pomocí stlačeného vzduchu atd.).

Nejdelší tunely

  • Gotthardský základní tunel (Gotthard) je nejdelší tunel na světě [10] (nepočítáme-li tunely linek metra v některých městech) a největší tunel v historii Evropy . Jeho délka je 57 km (včetně obslužných a pěších průchodů - 157 km), bylo na něj vynaloženo 9,8 miliardy švýcarských franků (10,3 miliardy dolarů) a práce provedlo více než 2,5 tisíce dělníků. Otevřeno v roce 2016.
  • Eurotunel , položený pod kanálem La Manche mezi Folkestone ( Kent , Spojené království ) a Calais ( Francie ). Ačkoli je tento tunel v celkové délce menší než tunel Seikan, jeho podvodní část (asi 39 km) je o 14,7 km delší než podvodní část železničního tunelu Seikan. Tunel pod Lamanšským průlivem byl oficiálně otevřen v roce 1994.
  • Švýcarský tunel Lötschberg (na trati Bern  - Milán ) je druhým nejdelším pozemním tunelem - po Gotthardském základním tunelu (viz výše). Jeho délka je 34 km. Spojuje oblast Bern a Interlaken s oblastí Brig a Zermatt .
  • Tunel Rove - nejdelší lodní tunel v historii. Jeho délka byla 7120 metrů. Tento tunel byl součástí lodního kanálu, spojující Středozemní moře v oblasti Marseille a řeku Rhonu v oblasti Arles . Tunel Rove byl otevřen pro provoz v roce 1927. V roce 1963 se část tunelu zřítila, v důsledku čehož byl tunel uzavřen.
  • Riquevalský tunel - nejdelší ze současně provozovaných splavných tunelů. Jeho délka je 5670 metrů. Provoz byl otevřen v roce 1810. V době svého otevření to byl nejdelší tunel na světě. V současné době je tunel Riqueval nadále využíván ke svému zamýšlenému účelu a je nedílnou součástí navigačního kanálu Saint-Quentin ..

Nejhlubší tunely

  • Tunel Eiksund v Norsku , otevřený v únoru 2008, dosahuje hloubky 287 m pod hladinou moře. Maximální sklon vozovky dosahuje 9,6 %, minimální mocnost horniny nad tunelem je 50 m.

Tunely Ruska

Automobilový průmysl

Nejdelším silničním tunelem v Rusku je Gimrinskij silniční tunel o délce 4303 m, který se nachází v Dagestánu [11] .

Železnice

K červenci 2006 bylo na síti ruských železnic v provozu 162 tunelů o celkové délce 119 kilometrů [12] . Největší počet tunelů je soustředěn na Circum-Baikal Railway .

Nejdelším železničním tunelem v Rusku je Severo-Muisky Tunnel , který je součástí Bajkalsko-Amurské magistrály a byl otevřen 5. prosince 2003. Tunel má délku 15 343 m a prochází pod hřebenem Severo-Muisky (maximální hloubka 1,5 km). Stavba trvala 26 let.

Nejdelším železničním podvodním tunelem v Ruské federaci je tunel pod Amurem v Chabarovsku o délce 7198 metrů.

Nejdelší tunel metra se nachází v Moskvě mezi stanicemi Strogino a Krylatskoye .

Poznámky

  1. ↑ Vasmer, Max . tunel // Etymologický slovník ruského jazyka : In 4 t = Russisches etymologisches Wörterbuch / Per. s ním. O. N. Trubačeva. - 4. vyd., stereotyp .. - M . : Astrel, 2004. - T. 4: T - FMD. — 860 s. — ISBN 5170185502 .
  2. ↑ tunel . Oxfordský slovník angličtiny . Oxford University Press . Získáno 15. července 2017. Archivováno z originálu 11. ledna 2019.
  3. ↑ SP 122.13330.2012 Železniční a silniční tunely. Aktualizovaná verze SNiP 32-04-97 (se změnou č. 1) Archivní kopie ze 16. dubna 2019 na Wayback Machine // docs.cntd.ru
  4. ↑ PROJEKTOVÁ PŘÍRUČKA SILNIC A MOSTŮ: SVAZEK 2: ODDÍL 2: ČÁST 9: BD 78/99: PROJEKTOVÁNÍ SILNIČNÍCH TUNELŮ  (německy) . — Ministerstvo dopravy, 1999. Archivováno 17. ledna 2014 na Wayback Machine
  5. ↑ Standard NFPA pro zabezpečení stavebních, přestavovacích a demoličních  operací . - Národní asociace požární ochrany.
  6. ↑ 16.02.2019 První světový „plovoucí tunel“ navržený v Norsku . NBC .
  7. ↑ Přepravní tunel - článek z Velké sovětské encyklopedie . 
  8. ↑ PŘED 80 LETY VZNIKL PRVNÍ AUTOTUNEL . www.trud.ru. Získáno 30. července 2017. Archivováno z originálu 16. září 2014.
  9. ↑ TUNNEL (nepřístupný odkaz) . Datum přístupu: 30. března 2008. Archivováno z originálu 5. února 2008. 
  10. ↑ Nejdelší tunel na světě se objevil ve švýcarských Alpách NEWSru.com . Archivováno z originálu 30. července 2017. Staženo 30. července 2017.
  11. ↑ „Nejdelší horský tunel v SNS se obnovuje v Dagestánu“ Archivní kopie z 13. března 2020 na Wayback Machine , beta.tvc.ru   (Datum přístupu: 20. dubna 2009)
  12. ↑ Plánovaný kolaps v tunelu. "Beep", 26. července 2006 . Datum přístupu: 16. ledna 2007. Archivováno z originálu 28. září 2007.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie
 Infrastruktura
Klíčové objekty
Podle typu
viz také
Infrastruktura • Wikimedia Commons