Ang mga Tunnel ay orihinal na itinayo bilang bahagi ng paghahatid ng tubig at mga sistema ng dumi sa alkantarilya, na itinatag noong mga araw ng Roman Empire. Ang kanilang unang paggamit para sa transportasyon ay bilang bahagi ng mga sistema ng kanal noong ika-17 siglo. Sa pagbuo ng mga riles ng tren noong ika-19 na siglo at mga sasakyan sa ika-20, ang mga tunnels ay naging mas mahaba at mas kumplikado. Ang pinakakaraniwang pamamaraan para sa pagbuo ng mga tunnels ay ang cut-and-cover na pamamaraan, ang immersed tube na pamamaraan, o ang paggamit ng isang makinis na lagusan ng pagbubutas.
Mga hakbang
Bahagi 1 ng 4: Mga Kadahilanan na Dapat Isaalang-alang sa Pagbuo ng isang Tunnel
Hakbang 1. Isaalang-alang kung saan itatayo ang tunnel
Ang lokasyon ng ipinanukalang tunnel ay matutukoy kung anong mga tool at diskarte ang kinakailangan upang maitayo ito at ihanda ito para sa nilalayon nitong paggamit. Ang mga Tunnel ay maaaring nahahati sa 3 uri:
- Mga tunnel na malambot. Ang mga tunnel na ito ay nangangailangan ng suporta sa bukana upang maiwaksi ang lagusan. Ang mga tunnel na ito ay karaniwang mababaw at ginagamit para sa mga subway, paghahatid ng tubig, at mga sistema ng pagtanggal ng wastewater.
- Rock tunnels. Dahil sila ay nahukay mula sa solidong bato, ang mga tunnel na ito ay nangangailangan ng kaunting dagdag na suporta o wala man lang. Ang mga tunnel ng tren at kotse ay karaniwang may iba't ibang ito.
- Mga tunnel sa ilalim ng tubig. Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang mga tunel na ito ay napupunta sa ilalim ng mga ilog, lawa, kanal, at sa kaso ng "Chunnel," na mga daanan tulad ng English Channel. Ito ang pinakamahirap na mga tunnel na itinatayo, dahil ang tubig ay dapat itago mula sa lagusan sa panahon at pagkatapos ng konstruksyon.
- Ang pagbuo ng isang lagusan sa ilalim ng isang lungsod ay nag-aalok ng mga problema na katulad ng isang ilalim ng tubig na lagusan, na ang lupa sa paligid ng lagusan ay madalas na lumubog sa ilalim ng bigat ng mga gusali sa itaas nito. Ang isang kaalaman sa heolohiya ng lugar ay tumutulong na mahulaan kung magkano ang lupa at magmumungkahi kung anong mga pamamaraan ang maaaring mabawasan ang sagging.
Hakbang 2. Isaalang-alang ang landas ng lagusan
Ang isang lagusan na may isang mahaba, solong, tuwid na landas ay medyo madaling maipanganak na may isang makinis na lagusan ng pagbubutas. Ang mga tunnels na naiiba sa disenyo na ito ay nag-aalok ng mga problema na nagpapagawang mas kumplikado sa pagbuo ng mga ito.
- Ang mga maiikling tunnel ay hindi nababagabag sa mga makina na nakakainip na lagusan dahil hindi ito magastos upang gawin ito.
- Ang mga Tunnel na nangangailangan ng iba't ibang mga diameter ng inip sa iba't ibang bahagi ng kanilang mga ruta ay ginagawang hindi praktikal ang paggamit ng isang tunnel boring machine dahil sa mga pagkaantala sa pag-aayos ng diameter ng bore.
- Ang mga Tunnel na pumihit sa matalim na sulok o may intersecting shafts ay gumagamit din ng isang hindi mainip na makina na hindi praktikal.
Hakbang 3. Isaalang-alang ang layunin ng tunel
Tinutukoy ng kung anong gagamitin ang lagusan kung anong karagdagang gawain bukod sa paggawa ng tunel mismo ay kinakailangan bago ilagay ito sa serbisyo.
- Ang mga Tunnel na nagdadala ng mga pasahero ay nangangailangan ng ilang uri ng bentilasyon. Para sa mga tunnels ng daanan, karaniwang nangangahulugan ito ng mga shafts ng bentilasyon upang maiwasan ang pagbuo ng carbon monoxide. Para sa mga tunnel ng riles, maaaring mangahulugan ito ng sapilitang bentilasyon ng hangin upang alisin ang maubos ng diesel engine. Parehong nagtatampok ng mga pandagdag na pamamaraan upang makitungo sa usok na nilikha kung may sunog na sasabog sa lagusan.
- Ang mabibigat na ginamit na mga tunel, tulad ng Big Dig sa Boston, ay maaaring magtampok ng patuloy na pamamahala ng mga sentro ng pagpapatakbo na may kagamitan sa video upang masubaybayan ang trapiko sa loob ng lagusan at makitungo sa mga emerhensiya.
- Ang mga mahahabang lagusan ng daanan, tulad ng Eisenhower Tunnel sa Colorado, ay maaaring naiilawan ng mga overhead light para sa kaginhawaan ng mga driver at pasahero. Ang iba pang mga tunnel ng daanan, tulad ng mga nasa Zion National Park sa Utah, ay maaaring magtampok ng magagandang paggupit upang payagan ang natural na ilaw na pumasok sa lagusan sa mga lugar at magbigay ng mga pasulyap sa mga nakapalibot na tanawin.
- Ang ilang mga tunnel, tulad ng Queensway Tunnel sa pagitan ng Liverpool at Birkenhead, England at Lion Rock Tunnel sa pagitan ng Sha Tin at New Kowloon sa Hong Kong, ay nagsasama ng isang pang-itaas na traffic deck ng pasahero na may mas mababang deck ng serbisyo para sa tubig, mga tubo, o mga kable. Ang iba pang mga tunnel, tulad ng Malaysia's SMART Tunnel ay maaaring magamit para sa trapiko o sa baha.
Bahagi 2 ng 4: Paggamit ng Pamamaraan ng Cut-and-Cover
Hakbang 1. Humukay ng trench
Ang lugar kung saan naroon ang lagusan ay ganap na hinukay, na may bubong ng lagusan na nilikha at natatakpan kapag nakumpleto ang lagusan. Ang ganitong uri ng tunel ay itinayo sa isa sa dalawang paraan:
- Bottom-up: Ang suporta sa ground ay nilikha muna, pagkatapos ang tunnel ay naitayo sa paligid nito.
- Itaas-baba: Ang mga gilid at bubong ng lagusan ay itinayo sa antas ng lupa, at ang trintsera ng lagusan ay hinuhukay sa ilalim nito.
- Parehong ginagamit ang parehong pamamaraan para sa mababaw na mga tunnel, bagaman pinapayagan ng pang-itaas na paraan na maghukay ng mas malalim na mga tunnel kaysa sa ilalim-up na pamamaraan. Ang mga mas malalalim na tunnel ay madalas na hinuhukay sa tulong ng isang tunneling na kalasag, isang mala-kahon na istraktura na may maliit na mga shutter na binuksan upang mahukay. Kapag natanggal ang dumi sa harap ng kalasag, ang kalasag ay inililipat upang magpatuloy sa paghuhukay.
Hakbang 2. Lumikha ng mga pader ng lagusan at bubong
Ang mga pader ng lagusan at bubong ay maaaring itayo habang ang tunel ay hinuhukay o maaaring paunang maitayo at ilagay sa lugar habang ang tunnel ay hinuhukay. Kasama sa mga materyales ngayon ang sumusunod:
- Mga corrugated steel arko.
- Mga prediksyong konkreto na arko.
- Mga pader ng konkretong pranc.
- Ibuhos o spray ng kongkreto. Kadalasan, ginagamit ito kasabay ng isa sa mga nabuong-arko na pamamaraan.
Hakbang 3. Kumpletuhin ang lagusan
Kung paano ito tapos ay nakasalalay sa kung ginamit ang ilalim-up o pang-itaas na paraan.
- Ang mga tunnel na nilikha gamit ang ilalim-up na pamamaraan ay dapat na puno ng likod upang takpan ang bubong ng lagusan at ang anumang ibabaw na umiiral sa itaas ng bubong ng lagusan ay pagkatapos ay itinayo o itinayong muli.
- Ang mga tunnel na nilikha gamit ang pang-itaas na paraan ay hinuhukay sa ibaba kung saan ang mga pader ng lagusan at bubong ay itinayo, at pagkatapos ay nilikha ang isang batayang slab, na nagsisilbing tunnel floor.
Bahagi 3 ng 4: Paggamit ng Mga Immersed Tubes
Hakbang 1. Magdukot ng trench kung kailan pupunta ang lagusan
Ang pamamaraang ito ay katulad ng cut-and-cover na pamamaraan, ngunit ginagamit para sa paghuhukay ng mga tunnel sa ilalim ng dagat. Kailangang patakbuhin ng trench ang haba ng tunnel na tatakbo sa ilalim ng tubig.
Hakbang 2. Maglatag ng isang serye ng mga tubong bakal sa haba ng trench
Ang bawat tubo ay tinatakan sa alinman sa dulo ng isang bulkhead. Kung ang tubo ay para sa isang lagusan ng kotse, tulad ng sa kaso ng Ted Williams Tunnel sa Boston, kasama sa mga tubo ang mga paunang built na seksyon ng kalsada.
Hakbang 3. I-encase ang tubo na may sapat na backfill upang mapaglabanan ang presyon ng tubig sa itaas nito
Para sa Ted Williams Tunnel, ito ay isang 5-talampakan (1.5 m-makapal) na layer ng bato.
Hakbang 4. Ikonekta ang mga tubo sa pamamagitan ng pag-alis ng mga namagitan na mga bulkhead
Ang anumang mga segment ng kalsada o riles na itinayo sa mga tubo ay konektado sa oras din na ito.
Bahagi 4 ng 4: Paggamit ng isang Tunnel Boring Machine
Hakbang 1. Piliin ang tamang machine ng tunneling para sa trabaho
Ang mga makina na nakakainip na tunnel, na tinatawag na TBMs para sa maikli o "moles," ay nagtatampok ng mga pabilog na plato sa harap na tinatawag na mga kalasag. Ang mga cutter na hugis ng disc sa kalasag ay napunit sa bato at dumi, na dumaan sa mga bukana ng kalasag papunta sa isang conveyor belt sa loob ng TBM na inilalagay ito sa likod ng makina.
- Ang mga uri ng kalasag ng TBM ay magkakaiba ayon sa kung ang nunal ay maghukay sa malambot, basang lupa o matigas na bato. Ang mga diametro ng kalasag ay mula sa 26.3-paa (8.03 m) na kalasag ng Aker Wirth sa TBM nito na ginamit para sa ikasiyam na Limmern na mga istasyon ng kuryente ng Switzerland hanggang sa "Big Bertha," ni Hitachi Zosen, na may diameter na 57.5 talampakan (17.5 m).
- Ang mga nunal na idinisenyo upang maghukay ng mga tunel sa ibaba ng talahanayan ng tubig ay nagtatampok din ng mga kamara sa harap upang mapilit ang lupa na kinukubkob.
- Para sa malalaking trabaho, maaaring tawagan ang maraming mga TBM. Ang Channel Tunnel ay nangangailangan ng 11.
Hakbang 2. Kunin ang posisyon sa makina
Para sa isang antas ng lagusan sa ibabaw, wala itong problema. Kung ang lagusan ay dapat na mainip sa ilalim ng lupa, ang isang access shaft, na karaniwang pabilog, ay drill at pinahiran ng kongkreto. Ang TBM ay ibinaba dito, at ang tunnel ay nahukay mula sa puntong iyon.
- Para sa mga mahahabang tunnel, maraming drayber sa pag-access ang drilled.
- Kapag natapos ang tunnel, ang mga access shaft ay maaaring maging mga ventilation shafts at / o mga emergency exit. Kung hindi sila gaanong nagtatrabaho, maiiwan sila sa lugar para sa buhay ng lagusan.
Hakbang 3. Itayo ang mga suporta sa tunnel habang ang makina ay nababagabag
Ang mga segment ng konkretong pre-cast ay itinayo sa likod ng TBM upang mabuo ang isang singsing sa paunang natukoy na agwat.
Hakbang 4. Pag-spray ng kongkreto sa mga nahukay na pader sa pagitan ng mga singsing na suportahan
Ang sprayed kongkreto, o shotcrete, coats at nagpapatatag ng mga pader ng lagusan. Ang shotcrete ay maaaring magsama ng mga hibla ng bakal o polypropylene upang palakasin ito, tulad ng ginagamit na steel rebar upang palakasin ang cast concrete. Naglalaman din ang shotcrete ng isang accelerant upang matulungan itong dumikit sa mga pader ng lagusan at matuyo nang mabilis.
Mga Tip
- Ang mga maagang tunnel ay nababagot sa pamamagitan ng bato sa pamamagitan ng mga butas ng pagbabarena at paggamit ng mga paputok: unang itim na pulbos at kalaunan dinamita. Ang mga pansamantalang suporta ng mga kahoy na frame ay itatayo, papalitan ng brick at masonry. Nang maglaon, ang mga tunnel ay gumamit ng mga segment na cast na singsing na bakal, na bolt magkasama, bilang kapalit ng kahoy at pagmamason.
- Ang mga tunnels ay maaari ring drill sa pamamagitan ng malambot na lupa sa pamamagitan ng paggamit ng jacks upang itulak ang alinman sa mga tubo / tubo o hugis-kahon na naghuhukay na naka-tip sa pagputol ng ulo. Ang mga tubong naka-jacked na tubo ay may posibilidad na makitid, hindi hihigit sa 10.5 talampakan (3.2 m) ang lapad, habang ang mga naka-jacked na tunel ay maaaring kasinglawak ng 65.6 talampakan (20 m).
