Tunnelbau: Methoden und Ziele

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-12 05:35

Ein Tunnel ist ein horizontaler oder geneigter künstlicher Gang unter der Erde. Solche Objekte werden für unterschiedliche Zwecke erstellt. Es gibt Fußgänger-, Fahrrad-, Auto-, Eisenbahn-, U-Bahn-Tunnel, U-Bahn, Straßenbahnen usw.

Das "tunnelreichste" Verkehrsmittel ist die U-Bahn. Die meisten seiner Leitungen werden durch Gänge verlegt, die sich in unterschiedlichen Tiefen unter der Erde befinden können. Straßen- und Eisenbahntunnel werden unter Bergen und Hügeln gebaut, um die Gesamtlänge der Strecke zu verkürzen. Manchmal ist es sinnvoller einen Tunnel zu bauen als eine Brücke.

Verlauf

Menschen haben diese Objekte seit der Antike geschaffen. Die ersten künstlichen Strukturen dieser Art tauchten bereits in der Steinzeit auf. Höhlen, Katakomben, Steinbrüche, Minenschächte wurden durch die Felsen geschnitten. Die Länder, in denen dies früher als anderswo geschah, waren Ägypten und Griechenland sowiedie Städte Rom und Babylon. Dort wurden Tunnel zum Zweck des Bergbaus, beim Bau von Tempeln, Gräbern und zum Verlegen von Wasserleitungen gegraben. Bei den Arbeiten wurden die einfachsten Werkzeuge verwendet, und die Felsen, in die der Durchgang geschnitten wurde, wurden nicht befestigt.

Der allererste Unterwassertunnel wurde um 2160 v. Chr. unter dem Euphrat gebaut.

Manchmal wurden im Mittel alter Tunnel gebaut, hauptsächlich für militärische Zwecke. In der Spätphase des Mittel alters wurden schiffbare Passagen aktiv angelegt. Der erste Eisenbahntunnel entstand 1826-1830. Und das erste Automobil wurde 1927 unter dem Hudson River gebaut.

In der UdSSR wurden besonders häufig U-Bahn-Anlagen gebaut. Sie wurden durch den Ural, den Kaukasus und die Krim verlegt. Der Bau von Autotunneln wurde mit der Zunahme der Zahl der Autos nach dem Zusammenbruch der UdSSR relevant.

Was ist das?

Tunnel ist ein künstlicher Hohlraum von länglicher Form, der in den Felsen gelegt wurde. Wenn der Fels stark ist, ist der Durchgang nicht befestigt, und wenn er locker ist, werden künstliche Befestigungsstrukturen installiert. Sie werden Futter genannt und übernehmen einen erheblichen Teil der Berglasten und sind auch an der Abdichtung beteiligt. An den Ein- und Ausgängen werden sogenannte Portale errichtet. Sie können ein architektonisches Aussehen haben.

Tunnelbauweise

Es gibt zwei Arten - geschlossen und offen. Die erste Methode wird zum Verlegen von Passagen in großen Tiefen (mehr als 20 Meter) sowie für flache Tunnel verwendet. Offen werden beim Verlegen verwendetseichte Bewegungen. Der Vorteil dieser Methode sind die geringeren Kosten, der Nachteil ist die Notwendigkeit, die in ihrer Zone befindlichen Kommunikations- und Transportwege von der Baustelle abzulenken.

Geschlossene Tunnelverfahren

Die Wahl der Methode, mit der der Tunnel gebaut wird, hängt von der Art des zu durchschneidenden Gesteins und dem Zweck des Objekts ab. Beim Bau von U-Bahn- und Eisenbahntunneln werden häufig geschlossene Methoden verwendet. Böden können stark, weich, brüchig, bewässert sein.

• Beim bergmännischen Verfahren kommen das Verlegen, Bohren und Sprengen zum Einsatz. Das Hauptelement des Eindringens ist das Legen eines Sprengstoffs und die Durchführung einer gerichteten Explosion. Fragmente des zerstörten Gesteins werden von der Wand an die Oberfläche transportiert. Der entstehende Hohlraum wird zuerst verstärkt und dann die Auskleidung durchgeführt. Wende diese Methode an, wenn die Felsen stabil und stark sind.
• Mähdrescherdichtung basiert auch auf der Zerstörung des Gesteins. Dafür werden jedoch spezielle Vortriebsgeräte verwendet. Dies sind die sogenannten Mähdrescher zum Graben von Tunneln. Dieses Verfahren wird wie das vorherige bei hoher und mittlerer Gesteinsfestigkeit angewendet.
• Die Neue Österreichische Tunnelbauweise wird für weiches und brüchiges Gestein eingesetzt. Es basiert auf der Schaffung temporärer Befestigungen durch Spritzen von Beton auf die Felsoberfläche sowie auf der Verstärkung mit Ankern. Dadurch erhöht sich die Stabilität des Bogens in der Sohlenzone. Was die dauerhafte Auskleidung betrifft, so kann sie entfernt vom Ort durchgeführt werdenSchlachtung, für die Hochleistungsmechanismen verwendet werden.
• Die Schildverlegung basiert auf der Verwendung eines Vortriebsschildes, mit dem ein Tunnel über den gesamten Abschnitt gelegt wird, wonach die Auskleidung erfolgt. Diese Methode wird auch bei losen und zerklüfteten Gesteinen angewendet.
• Bei starker Bewässerung, Instabilität der Böden und aggressiven Umgebungen werden spezielle Penetrationsmethoden angewendet. Hierzu können Fixierung mit einer speziellen Lösung, Einfrieren, Entwässerung, Arbeiten mit Druckluft verwendet werden. Es können auch Schildmethoden verwendet werden, ergänzt durch aktives Gesichtsgewicht.

Offene Tunnelverfahren

Die Verwendung eines offenen Tunnelverfahrens ist ratsam, wenn flache Passagen gegraben werden. Folgende Technologien werden verwendet:

• Die Grubenmethode besteht darin, eine Grube über die gesamte Breite und Tiefe des im Bau befindlichen Objekts zu erstellen. Die Wände können künstlich verstärkt werden oder dem natürlichen Gesteinsvorkommen entsprechen. Nach dem Auskleiden des Tunnels wird die Baugrube verfüllt. Dieses Verfahren wurde beim Bau der U-Bahn in Berlin angewandt.
• Die Schildmethode beim Bau von Tunneln besteht darin, einen rechteckigen Schild zum Auskleiden zu verwenden.
• Bei der Verlegung von Fußgängertunneln kommt häufig die Grabenbauweise zum Einsatz. Es besteht darin, Stück für Stück eine Grube auszuheben.

Schlussfolgerung

So kann der Bau eines Verkehrstunnels je nach Geliefertheit auf unterschiedliche Weise erfolgenAufgaben und Eigenschaften von Böden. Die häufigsten sind Eisenbahn- und U-Bahn-Tunnel.