Тоннели
Использование тоннелей значительно расширило возможности транспортного сообщения. Устройство тоннелей может быть связано с разными причинами, этот вид подземного сооружения может быть пешеходным, велосипедным, использоваться автомобильным или железнодорожным транспортом, трамваями, общественным транспортом и даже кораблями.
Также тоннели используются для транспортировки вод, к примеру канализационные коллекторы. Тоннель обычно расположен горизонтально, хотя он может быть и наклонным. Характерной чертой тоннеля является то, что его длина превышает высоту и ширину.
Первые тоннели, согласно находкам археологов, строили еще за 2000 лет до н. э. Современный этап их активного строительства начался с середины 19 века, когда появляются железнодорожные тоннели, и в целом идет активное развитие железнодорожного транспорта.
Сегодня темпы развития тоннельного строительства очень велики, разрабатываются проекты, охватывающие десятки километров, размещающиеся под проливами и реками.
Главными характеристиками тоннеля являются:
- длина и глубина заложения;
- формы и размеры сечения;
- конструктивные особенности;
- инженерно-геологические условия;
- способ строительства.
Материалом для возведения тоннеля служат железобетон, набрызг-бетон, металл. Для строительства применяют открытый, горный, щитовой, полуоткрытый, опускной или специальный метод. Метод подбирается исходя из условий местности, к примеру, горный применяют на скальных грунтах, которые прочны сами по себе. А для мягких и слабых грунтов применяют щитовой метод с установкой временной крепи.
Набрызг-бетон – это бетон, который наносится послойно, под давлением тонкими слоями, такой способ подачи обеспечивает прочную адгезию.
Рисунок 1. Тоннель для автомобильного сообщения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Тоннельные пересечения на транспортных магистралях
Тоннельным пересечением называется транспортная магистраль, созданная на участке тоннеля для преодоления преграды (естественной или искусственной) и подходы к нему.
Пересечение или переход представляет собой подземный комплекс, состоящий из устройств и инженерных систем различного рода, к которым относятся:
- основные элементы, тоннели, тоннельная обделка, порталы, пути и проезжие части, сбойки, ниши и камеры, тротуары и служебные переходы;
- обеспечивающие элементы, в виде шахтных стволов, гидроизоляции, водоотвода, откосов и подпорных стен;
- инженерные сети, такие как электроснабжение, электрооборудование, вентиляции, освещение, системы автоматики и связи.
Рисунок 2. Тоннель для транспортного сообщения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Чаще всего при проектировании перед проектировщиками стоит задача преодоления высотного препятствия, в виде холма, хребта или водораздела. Тоннель представляет собой наикратчайший путь, который позволяет сохранить скорость движения, минуя лишние подъемы. Но это решение является и одним из самых дорогостоящих, особенно в том случае, если тоннель пролегает через подошву высотного препятствия и имеет большую длину.
Самый длинный тоннель в России называется Северо-Муйский, его длина 15,3 км
Вместо прокладки тоннеля трасса может быть проложена в обход препятствия, что приводит к удлинению линии, увеличению уклонов.
В любой случае проводится детальное сравнение технико-экономических показателей и на основании анализа выбирается наиболее целесообразный вариант.
Также частой причиной установки тоннелей являются контурные препятствия, которые представляют опасность для передвигающихся по трассе автомобилей или железнодорожного транспорта. Оползни и осыпи, возникающие на нестабильном земляном полотне, могут разрушить трассу, поэтому в ряде ситуаций отказываются от открытого пересечения перевала и создают тоннель, который позволяет миновать опасный участок. Тоннели также используют для преодоления водных препятствий. В этом случае выбор стоит между мостом и тоннелем. Оба сооружения требуют серьезных финансовых затрат. Но тоннель в отличие от моста спрятан под землей, на него не влияют атмосферные осадки, а значит он меньше подвержен разрушениям.
Стоит помнить о том, что тоннельное пересечение требует продуманной системы вентиляции, которая должна быть учтена при сравнении вариантов. Из общей практики можно сделать вывод, что на широких реках выгоднее устраивать тоннели, чем мосты.
