Tunel

Tunel (noviji) ili prokop (stariji oblik) je podzemni (a retko i podvodni) prolazni put. Tačnija određenja bilo bi: tunel svaki podzemni prolaz, čija je dužina bar dva puta veća od širine i koji je otvoren sa obe strane (ulazne i izlazne). U građevinarstvu postoji jedno mnogo strože određenje po kom tunel mora biti najmanje dug 0,16 km ili 0,1 milju, dok je sve kraće od toga samo podzemni prolaz ispod nečega (npr. prolaz ispod mosta). Ovim bi mnoge strukture koje smatramo tunelima izgubile svoj status. Tunel može biti namenjen: za vozila (automobili, kamioni, vozovi,...). Naročito važni metro-tuneli; za pešake i bicikliste; za dopremanje vode; posebne i retke namene (tunel-kanal, npr. za prolaz životinja na drugu stranu auto-puta)

Terminologija

Tunel je relativno dug i uzak; dužina je često mnogo veća od dvostrukog prečnika, mada se mogu konstruisati slična kraća iskopavanja, kao što su poprečni prolazi između tunela.

Definicija tunela može se jako razlikovati od izvora do izvora. Na primer, definicija drumskog tunela u Ujedinjenom Kraljevstvu navodi da je tunel „podzemna konstrukcija autoputa zatvorena na dužini od 150 m (490 ft) ili više.“^[1] U Sjedinjenim Državama, NFPA definicija tunela je „Podzemna konstrukcija sa projektovanom dužinom većom od 23 m (75 ft) i prečnikom većim od 1.800 mm (5,9 ft)).”^[2]

Geotehničko istraživanje i projektovanje

Veliki tunelski projekat mora započeti sveobuhvatnim ispitivanjem stanja tla prikupljanjem uzoraka iz bušotina i drugim geofizičkim tehnikama. Na bazi tih podataka se može napraviti informisan izbor mašina i metoda za iskopavanje i podupiranje tla, čime se smanjuje rizik od nailaska na nepredviđene uslove tla. Pri planiranju rute mogu se odabrati vodoravna i okomita poravnanja kako bi se iskoristili najbolji uslovi tla i vode. Uobičajena je praksa da se tunel locira dublje nego što bi inače bilo potrebno, kako bi se kopalo kroz čvrstu stenu ili drugi materijal koji je lakše podupirati tokom izgradnje.

Konvencionalne radne i preliminarne studije lokacije mogu dati nedovoljno informacija za procenu faktora poput blokovske prirode stena, tačne lokacije zona raseda ili vremena mirovanja tla. Ovo može predstavljati posebnu poteškoću kod tunela velikog prečnika. Da bi se prikupilo više informacija, pilot tunel (ili „drift tunel”) može se napraviti pre glavnog iskopa. Manja je verovatnoća da će se ovaj manji tunel katastrofalno urušiti u slučaju neočekivanih uslova. Taj tunel se može ugraditi u završni tunel ili se može koristiti kao rezerva ili izlaz u hitnim slučajevima. Alternativno, horizontalne bušotine se ponekad mogu praviti ispred napredujućeg lica tunela.

Drugi ključni geotehnički faktori:

Vreme stajanja je vreme tokom koga novoiskopana šupljina može da se održi bez ikakvih dodatnih struktura. Poznavanje ovog parametra omogućava inženjerima da odrede koliko se iskop dugo se može nastaviti pre nego što je neophono postaviti podršku, što zauzvrat utiče na brzinu, efikasnost i cenu izgradnje. Generalno, određene konfiguracije kamena i gline će imati najveće vreme stajanja, dok će pesak i fino zemljište imati mnogo manje vremena stajanja.^[3]
Kontrola podzemnih voda je veoma važna u izgradnji tunela. Voda koja curi u tunel ili okomito okno značajno će smanjiti vreme stajanja, uzrokujući nestabilnost iskopa i opasnost od urušavanja. Najčešći način kontrole podzemnih voda je instaliranje cevi tlo za odvodnjavanje i jednostavno ispumpavanje vode.^[4] Vrlo efikasna, ali skupa tehnologija je zamrzavanje tla, korišćenjem cevi koje se umeću u tlo oko iskopa, a koje se zatim hlade posebnim rashladnim fluidima. Ovo zamrzava tlo oko svake cevi sve dok ceo prostor ne bude okružen smrznutim tlom, zadržavajući vodu sve dok se ne izgradi trajna struktura.
Oblik poprečnog preseka tunela takođe je veoma važan za određivanje vremena stajanja. Ako tunelski iskop ima veću širinu od visine, njegovo samoodržavanje je otežano, te se smanjuje njegovo vreme stajanja. Kvadratni ili pravougaoni iskop je teže učiniti samodrživim zbog koncentracije naprezanja na uglovima.^[5]

Gradnja tunela

Gradnja tunela se vrši iz nekoliko koraka:

geotehničko ispitivanje - obično se sastoji od niza studija o kvalitetu zemljišta (analize stena, debljina slojeva), na osnovu kojih se određuju osobine budućeg tunela, kao i način gradnje. U nekim slučajevima, potrebno je izgraditi i tzv. „pilot-tunele“, kao prethodnicu glavnih.
Izgradnja tunela može se vršiti putem nekoliko načina:
- metoda isecanja i natkrivanja - raskopavase teren do donje kote tunela, izgrađuje se konstrukcija tunela (beton, čelik), a zatim se tunel natkriva novim zemljištem;
- metoda odozgo-nagore - izgradnja putem kopanja prokopa, dodatno ojačanog potpornim gredama i stupcima.

Vidi još

Reference

^ Design Manual For Roads And Bridges: Volume 2: Section 2: Part 9: Bd 78/99: Design Of Road Tunnels (PDF). The Department for Transport. 1999.
^ NFPA Standard for Safeguarding Construction, Alteration, and Demolition Operations. National Fire Protection Association.
^ Sutcliffe, Harry (2004). „Tunnel Boring Machines”. Ur.: Bickel, John O.; Kuesel, Thomas R.; King, Elwyn H. Tunnel Engineering Handbook (2nd izd.). Kluwer Academic Publishers. str. 210. ISBN 978-1-4613-8053-5.
^ Powers, P.J. (2007). Construction dewatering and groundwater control. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc.
^ United States Army Corps of Engineers. (1978). Tunnels and shafts in rock. Washington, DC: Department of the Army.

Literatura

Ellis, Iain W (2015). Ellis' British Railway Engineering Encyclopaedia (3rd Revised izd.). Lulu.com. ISBN 978-1-326-01063-8.
Railway Tunnels in Queensland by Brian Webber, 1997, ISBN 0-909937-33-8.
Sullivan, Walter. Progress In Technology Revives Interest In Great Tunnels, New York Times, 24 June 1986. Retrieved 15 August 2010.
Bagust, Harold (2006). The greater genius?: a biography of Marc Isambard Brunel. Ian Allan Publishing. ISBN 0-7110-3175-4.
Bancroft, George J. (1908) "A history of the tunnel boring machine," Mining Science, p. 58, 65-68, 85–88, 106–108, 125–127, 145–146, 165-167
Drinker, Henry Sturgis. Treatise on Explosive Compounds, Machine Rock Drills and Blasting (New York, New York: J. Wiley & Sons, 1883), pp. 191-194.
Hemphill, Gary B. Practical Tunnel Construction (Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, 2013), Chapter 7: Tunnel-boring machines: History of tunnel-boring machine.
Maidl, Bernhard; Schmid, Leonhard; Ritz, Willy; Herrenknecht, Martin (2008). Hardrock Tunnel Boring Machines. Ernst & Sohn. ISBN 978-3-433-01676-3.
Stack, Barbara, "Encyclopaedia of Tunnelling, Mining, and Drilling Equipment", 1995.
West, Graham. Innovation and the Rise of the Tunnelling Industry (Cambridge, England: Cambridge University Press, 1988), Chapter 11: Hard rock tunnelling machines.
Barton, Nick (2000). TBM tunnelling in jointed and faulted rock. Rotterdam: Balkema.
Bilger, Burkhard (15. 9. 2008). „The Long Dig: Getting through the Swiss Alps the hard way”. The New Yorker. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Foley, Amanda (maj 2009). „Life on the Cutting Edge: Dick Robbins”. Tunnels & Tunnelling International. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Smith, Gary. „FINDING AID FOR THE HOOSAC TUNNEL COLLECTION at the NORTH ADAMS PUBLIC LIBRARY”. Hooac Tunnel Historical Notes. North Adams Public Library. Arhivirano iz originala 15. 1. 2004. g. Pristupljeno 14. 7. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Howes, M. „Hoosac Tunnel History - Abridged Timeline”. Arhivirano iz originala 21. 05. 2011. g. Pristupljeno 14. 7. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Wilson, Jeremy; Spick, Jérôme (1994). Eurotunnel: The Illustrated Journey. New York, NY, USA: Harper Collins. str. 14—21. ISBN 0-00-255539-5.
„Shield Tunneling Machines”. Arhivirano iz originala 08. 05. 2021. g. Pristupljeno 21. 7. 2017. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
„Alaskan Way Viaduct - Home”. www.wsdot.wa.gov. Arhivirano iz originala 28. 07. 2023. g. Pristupljeno 21. 7. 2017. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Weise, Karen. „Bertha the giant drill is ready to rumble in Seattle”. Bloomberg Businessweek. Arhivirano iz originala 2016-03-09. g. Pristupljeno 21. 7. 2017 — preko www.bloomberg.com. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
„Alaskan Way Viaduct - Recapping Bertha's breakthrough”. www.wsdot.wa.gov. Arhivirano iz originala 09. 08. 2020. g. Pristupljeno 29. 08. 2021.
„CREG | EPB”. www.creg-germany.com. Arhivirano iz originala 08. 05. 2021. g. Pristupljeno 2020-11-03.
Juuti, Petri S., Tapio S. Katko, and Heikki S. Vuorinen. Environmental history of water: global views on community water supply and sanitation (IWA Publishing, 2007)
Teresi, Dick; et al. (2002). Lost Discoveries: The Ancient Roots of Modern Science--from the Babylonians to the Maya. New York: Simon & Schuster. str. 352. ISBN 978-0-684-83718-5.
Juuti PS, Katko T, Vuorinen H (2007-02-01). Environmental History of Water (na jeziku: engleski). IWA Publishing. ISBN 978-1-84339-110-4. Arhivirano iz originala 19. 4. 2021. g. Pristupljeno 29. 1. 2021. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Juuti PS, Katko T, Vuorinen H (2007-02-01). Environmental History of Water (na jeziku: engleski). IWA Publishing. ISBN 978-1-84339-110-4. Arhivirano iz originala 19. 4. 2021. g. Pristupljeno 29. 1. 2021. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
„ESSAI | College Publications | College of DuPage”. dc.cod.edu. Arhivirano iz originala 1. 12. 2020. g. Pristupljeno 2020-11-24. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Ashkenazi, Eli (9. 11. 2012). „Ancient well reveals secrets of first Jezreel Valley farmers”. haaretz.com. Haaretz. Arhivirano iz originala 29. 3. 2014. g. Pristupljeno 26. 3. 2014. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Childe, V.; Paterson, J.; Thomas, Bryce (30. 11. 1929). „Provisional Report on the Excavations at Skara Brae, and on Finds from the 1927 and 1928 Campaigns. With a Report on Bones”. Proceedings of the Society of Antiquaries of Scotland. 63: 225—280. Arhivirano iz originala 3. 10. 2020. g. Pristupljeno 6. 5. 2020. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Suddath, Claire (19. 11. 2009). „A Brief History of Toilets”. Time. Time. Arhivirano iz originala 19. 2. 2020. g. Pristupljeno 6. 5. 2020. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Mark, Joshua, J. „Skara Brae”. World History Encyclopedia. Arhivirano iz originala 28. 9. 2020. g. Pristupljeno 6. 5. 2020. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Grant, Walter G., F.S.A.ScoT.; Childe, V. G., F.S.A.ScoT. (1938). „A STONE-AGE SETTLEMENT AT THE BRAES OF RINYO, ROUSAY, ORKNEY. (FIRST REPORT.)”. Proceedings of the Society of Antiquaries of Scotland. 72. Arhivirano iz originala 3. 10. 2020. g. Pristupljeno 6. 5. 2020. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Childe, Vere Gordon; Clarke, D. V. (1931). Skara Brae (na jeziku: engleski). UK: H.M.S.O., previously: Kegan Paul, Trench, Trubner & Company, Limited. str. 12, 20, 28. ISBN 9780114917555. Arhivirano iz originala 19. 4. 2021. g. Pristupljeno 25. 5. 2020. CS1 održavanje: Format datuma (veza)

Spoljašnje veze

[1] Design Manual For Roads And Bridges: Volume 2: Section 2: Part 9: Bd 78/99: Design Of Road Tunnels (PDF). The Department for Transport. 1999.

[2] NFPA Standard for Safeguarding Construction, Alteration, and Demolition Operations. National Fire Protection Association.

[3] Sutcliffe, Harry (2004). „Tunnel Boring Machines”. Ur.: Bickel, John O.; Kuesel, Thomas R.; King, Elwyn H. Tunnel Engineering Handbook (2nd izd.). Kluwer Academic Publishers. str. 210. ISBN 978-1-4613-8053-5.

[4] Powers, P.J. (2007). Construction dewatering and groundwater control. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc.

[Engineers._1978-5] United States Army Corps of Engineers. (1978). Tunnels and shafts in rock. Washington, DC: Department of the Army.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]