Давным-давно, когда мне было 7 лет, я очень заинтересовался архитектурой, только не той архитектурой, которой восхищаются многие, ездят посмотреть в разные страны, фотографируются, а той архитектурой, благодаря которой человечеству доступны многие блага, такими архитектурными решениями я считаю мосты и тоннели.

Любой тоннель — это сложное архитектурное и инженерное сооружение, на строительство которого уходит огромное количество денег и сил. Каждый из таких объектов — шедевр.

Обычно тоннелем называют искусственное подземное сооружение, проходящее горизонтально или в наклонной плоскости. На возведение любого тоннеля, в равной степени, влияет как назначение, так и месторасположение объекта. Но мало кто может представить, как и благодаря чему, тоннели могут быть построены и эксплуатироваться длительное время. Так я и нашёл свой интерес. Я многое начал понимать, исследуя другие направления технологий, на первый взгляд не связанные с тоннеле строительством, но всё же есть очень многое, что объединяет эти два, на первый взгляд, разные направления, такие как архитектура и машиностроение.

Разберёмся с назначением тоннелей.

По назначению, тоннель может принадлежать одной из  7-ми групп: железно- и автодорожные, а также для метро, тоннели проложенные для коммунальных нужд, горнопромышленные и гидротехнические, наконец прочие тоннели. Помимо назначения, на строительство влияет месторасположение такого тоннеля: горы (сквозь горные породы хребтов и возвышенностей), прокладка под водоемами, реками, а то и морями (транспортные, но чаще для прокладки коммуникаций), а также всем привычные равнинные или городские тоннели. Привычные нам метрополитены и канализация.

Строительство тоннелей ведется небольшими отрезками или заходами. Их длина определяется инженерно-технических условиями прокладки, размерами и формой сечения, а также способом прокладки (открытым или закрытым ), материалами крепи и дальнейшей отделки стен тоннеля. Причем качество и устойчивость грунта при этом играют ведущую роль. Если говорить о цифрах, то длина захода колеблется от 2-4 м в скальных породах, до 10-20 м. в более мягких и устойчивых грунтах.

Основная особенность прокладки тоннелей – их циклично-поточный метод. Строительный процесс подразделяется по видам работ, которые идут с одинаковой скоростью, которая задается передовым забоем. В свою очередь скорость «авангарда» рассчитывается предварительно инженерами. Таким образом, получается, что вся работа представляется единым потоком, поделенным на рабочие зоны, которые следуют друг за другом.

Другая особенность – цикличность работ. Под циклом здесь надо понимать полностью завершенный объем работ по прокладке какого либо числа заходов. Другими словами полностью выполненный цикл какого-то числа заходов, например.

Одним из самых интересных и захватывающих особенностей тоннелей это технология их строительства. Ведь нужно понимать, что в отличии от строительства мостов, тоннель строится под землёй, а в большинстве случаев ещё под рекой или морем.

Современная инженерия позволяет вести строительство как открытым (карьерным), так и закрытым способом. Выбор метода прокладки определяется глубиной залегания тоннеля, и плотностью, качеством грунтов местности.

Глубокие (более 20 м.) тоннели прокладывают закрытым способом. При этом, если работы ведутся в плотных, скалистых и устойчивых грунтах применяют либо буровзрывной, либо комбайновый способ проходки. Другими словами породу либо предварительно взрывают шайбовыми запалами, либо «вгрызаются» в твердь тоннелепроходческими комбайнами. В первом случае необходимо организовать подъем выработанной породы на поверхность, затем сделать временную крепь, и только потом приступать к обделке. Во втором случае работы ведутся одновременно и параллельно.

Мягкие, хорошо проходимые породы обрабатываются с помощью проходческих щитов. Это самоходная конструкция, позволяющая проводить полный цикл работ по прокладке и крепи. Ее недостаток в зависимости сечения тоннеля от диаметра щита. Другой способ прокладки использует податливый свод, когда временная крепь возводится на всем протяжении тоннеля, а уж потом проводится постоянная обделка.

Подвижные, обводненные грунты, а также агрессивные среды требуют специальных способов прокладки. Здесь могут использоваться растворы, предварительно закрепляющие поверхность, или замораживающие ее, часто используется сжатый воздух. Также активно применяется механизированный способ с использованием проходческого щита.

Тоннели — настоящие архитектурные чудеса, которые развивались и совершенствовались с самых давних времён. Тоннели, вероятно, берут своё начало от пещер, которые древние люди использовали в качестве жилища. Если обратиться к будущему, к более цивилизованному периоду, можно видеть, что туннели используются в качестве потайных проходов, обычно под землёй. Их использовали для укрытия от врагов. В наши же дни тоннели возводят совсем для других целей. В этой подборке я расскажу вам о самых длинных тоннелях в мире и их предназначении.

 

1. Итак, самый длинный тоннель в мире на данный момент — Сэйкан в Японии. Этот железнодорожный туннель в длину составляет 53, 850 метров. Только вообразите, сколько дней займет путешествие по нему пешком, прежде чем вы доберетесь до другой стороны.

 

Тоннэль Сэйкан также самый длинный подводный туннель в мире. После Второй мировой войны Япония испытывала потребность соединить острова Хоккайдо и Хонсю, так, чтобы страна была географически объединена. С момента планировки в 1946 до его официального открытия 13 марта 1988, потребовалось больше чем 40 лет для того, чтоб его закончить. Строительство стоило больших денег: 3,6$ миллиарда.

 

Сегодня, к сожалению, Сэйкан не используется так часто, как это было прежде, потому что путешествие авиалиниями и быстрее, и дешевле. Однако, это сооружение послужило одной из главных причин тому, что Япония сильна и едина и по сей день. Стоит упомянуть, что этот тоннель будет оставаться самым длинным вплоть до 2016 года, когда построят Готардский базовый тоннель в Швецарии.

 

2. Тоннель под Ла-Маншем, или Евротоннель — самый длинный международный туннель в мире, соединяет Соединенное Королевство и Францию 50 500 метровым проходом. Туннель соединяет города Фолкстон в Великобритании и Кале во Франции. Тоннель также может похвастаться самым большим в мире поездом для перевозки автомобилей под названием Eurotunnel Shuttle. 

 

Строительство Тоннеля под Ла-Маншем было заморожено в течение почти двухсот лет с 1802, из-за постоянных колебаний со стороны британцев и политической нестабильности. В конечном счете, в 1988, году строительство началось и закончилось довольно быстро, в 1994. Тоннель под Ла-Маншем также был одни из кандидатов на попадание в список Семи Новых Чудес Света. Несомненно, это великое сооружение сыграло ключевую роль в объединении Британии с материком, хотя с материальной точки зрения оно до сих пор остается убыточным.

 

3. По сравнению с другими тоннелями тоннель Лёчберг (L?tschberg) совсем еще молод, он был закончен в 2006, и официально открыт в июне 2007. Тоннель Лёчберг — самый длинный туннель в мире на территории суши, составляет в длину 34 700 метров. Тоннель пролегает между Швейцарскими кантонами Берн и Вале, по нему ходят грузовые и пассажирские поезда. Благодаря новейшим технологиям тоннель был построен очень быстро, менее чем за два года. Еженедельно более 20 000 швейцарцев пользуются им чтобы кратчайшим путем попасть на валлийские термальные курорты. Благодаря L?tschberg значительно уменьшился трафик в этом регионе, так как раньше грузовикам необходимо было ехать в обход Швейцарии, чтобы добраться из Берна в Вале. Интересно, что тепло от подземных вод из тоннеля обогревает оранжерею Tropenhaus Frutigen, где выращиваются тропические фрукты.

 

4. Лаэрдальский тоннель в Норвегии — самый длинный дорожный туннель в мире, длина его составляет целых 24 000 метров, находится в графстве Sogn og Fjordane. До 1999 года швейцарский Туннель Готтард-Роуд был самым длинным дорожным туннелем, пока в 2000 году не построили Лаэрдаль.

 

Туннель L?rdal был разработан согласно современным стандартам, помня дорожных водителей. В отличие от большинства туннелей, Лаэрдаль делится на четыре части, в каждой из которых особое освещение. Эффект освещения подражает естественному освещению на рассвете и сумраку. Также позитивным моментом является то, что не нужно платить никаких денег за проезд по тоннелю.

 

Проезд по тоннелям всегда воспринимается по особенному, очень увлекательно — Вы видите как свет фар выхватывает изображения и дорожные знаки, как шумит воздух во время быстрой езды и с особой радостью воспринимаете свет в конце тоннеля. Мы рассказали вам о четырех самых длинных тоннелях мира, желаем вам проехать по каждому их них и получить незабываемые впечатления.

 

Также следует понимать что строительство тоннелей, особенно через проливы или реки, моря, это очень опасное мероприятие, строителям грозят обвалы породы, фонтаны кипящей воды из трещин и радиоактивное облучение.

 

 

Ходы, проложенные человеком через горные хребты, под дном рек и морских проливов, давно уже перестали нести сугубо утилитарные функции по упрощению транспортного сообщения и прокладке коммуникаций. В нашу эпоху такие сооружения стали определенным мерилом возможностей страны. Если есть такое сооружение — значит, государственная и городская власть способна объединить ради достижения цели таланты финансистов, чиновников, проектировщиков, ученых и инженеров. Обычно на таких масштабных стройках присутствует международная кооперация. Поскольку вряд ли какое-то государство сегодня способно исключительно за счет собственных финансов, техники и инженерно-технического персонала прорыть и оборудовать многокилометровый подземный ход, рассчитанный на движение железнодорожных составов и тысяч автомобилей.

ПОТЕРИ... Вторжение в недра Земли не менее опасно, чем полет в космос или погружение в океан. К примеру, при проходке Северо-Муйского тоннеля на Байкало-Амурской магистрали никто и предположить не мог, с чем придется столкнуться в толще гор. Твердые гранитные массивы из-за внутренних напряжений с огромной силой выстреливали кусками породы. Несколько раз щиты входили в зоны рыхлых пород, откуда на строителей выплескивалась смесь кипятка, песка и глины под давлением в десятки атмосфер. Проходчики проваливались: под давлением более 30 атмосфер начинала хлестать перемешанная с песком и глиной вода. О том, что тоннель проходил по живому участку земной коры, где сквозь трещины активно выделялся радиоактивный газ радон, старались умалчивать. Облучение людей в забое минимум в три раза превышало нормы. Противостояние с природой внутри Северо-Муйского хребта унесло жизни 31 человека.

...И НАХОДКИ. Во время земляных работ на главной станции железнодорожного тоннеля «Мармарай» в Стамбуле строители наткнулись на константинопольский порт, возраст которого исчисляется 1600 годами. Археологи извлекли отлично сохранившиеся останки десятков судов — от плоскодонок до византийских боевых судов. Так под фундаментом станции неожиданно обнаружилось величайшее кладбище кораблей. Вскоре археологи нашли рядом предметы и захоронения каменного века. Стамбул мгновенно «постарел» на целых 5000 лет.

Стальные кроты

Сегодня в земную твердь вгрызаются при помощи сложнейших гигантских машин — проходческих щитов. По принципу действия они сродни даже не кротам, а корабельным червям. Говорят, что идея щита пришла изобретателю в голову после наблюдений именно за корабельным червем. У этого существа голова прикрыта раковиной с зазубренными краями, которой зверушка с легкостью буравит даже древесину дуба, оставлял на стенках хода гладкий защитный слой извести.

 

 

 

Современный проходческий щит внешне выглядит как огромный цилиндр. Максимальный диаметр такой машины — 19 м. Четыре таких монстра прогрызают в эти минуты хребет в швейцарских Альпах на строительстве Готардского тоннеля длиной около 60 км. Передний торец «крота» — вращающийся диск с фрезами. В зависимости от породы, в которой ведут проходку, фрезы меняют. Изнутри машина выглядит как внутренности океанского судна: несколько этажей-палуб, трапы, бесчисленные механизмы. В самом низу, в «грузовом трюме» — склад для тюбингов (огромные бетонные дуги, которыми укрепляют стенки тоннеля после прохождения щита). На среднем ярусе расположены моторы и компрессоры, кабина управления. На верхнем ярусе нередко находятся помещения для отдыха. За ротором, ближе к корме, располагаются транспортеры для удаления породы и погрузки ее на вагонетки, а также оборудование, предназначенное для укрепления стен тоннеля тюбингов.

В своих планах на будущее я указывал, что хочу путешествовать. Надеюсь, что я смогу осуществить свою детскую мечту, посетить все крупнейшие подземные сооружения человечества, многие из которых для нас считаются обыденными и обычными. А ведь, каждый тоннель является венцом человеческой мысли, находчивости и достижением современной инженерии.
 

Строительство проколов в земной коре для сообщения между отдельными пунктами – впечатляющая деятельность современного человека!

Список источников

1. Как строят автомобильные тоннели: http://stroi.mos.ru/kak-stroyat-tonneli
2. Подборка самых интересных и самых длинных тоннелей мира http://lifeglobe.net/entry/1390
3. Особенности строительства тоннелейhttp://vseprostroyku.com/stroitelstvo-tonnelej/
4. Особенности строительства тоннелей http://svit24.net/other/299-other/105572-osobennosty-stroytelstva-tonnelej
5. Самые уникальные тоннели Земли http://www.segodnya.ua/science/Samye-unikalnye-tonneli-Zemli-451573.html

 

Резюме Биография Реферат Библиотека Ссылки Отчет о поиске