Metoda tarczowa

Tunel Yerba-Buena i tunel pod Mont Blanc

Tunel Yerba-Buena w San Francisko w USA charakteryzuje się tym, że posiada największy przekrój poprzeczny, który do tej pory wykonano (materiały do nauki na egzamin do uprawnień budowlanych). Zrobiono go na dojeździe do mostu przez Zatokę San Francisco w takim miejscu, w którym trasa drogi przecina skalistą wyspę. Tunel ten przeznaczony jest i dla transportu kolejowego, i dla samochodowego.

W 1964 r. uruchomiono tunel drogowy, który znajduje się pod Mont Blanc. Jest to idealny przykład tunelu, który jest przeznaczony dla ruchu samochodowego o znacznej długości. Jest on długi na 11 600 m. Dzięki temu dorównuje on długością wielu alpejskim tunelom kolejowym. Zadaniem kanałów, które umieszczono pod jezdnią, jest wentylowanie tunelu. Jest to konieczne z powodu zanieczyszczenia powietrza przez gazy spalinowe.

Metoda tarczowa
Metoda tarczowa

Kanały te zajmują większą część przekroju wyrobiska tunelu. Ze względu na konieczność budowy urządzeń wentylacyjnych, następuje ograniczenie długości tuneli samochodowych. Za graniczną ekonomicznie długość dla tego typu tuneli uważa się ok. 12 km. Czasami jest tak, że w przypadku większych długości, bardziej opłaca się budowa tuneli kolejowych, które są przystosowane do przewozu samochodów.

Obudowa ścian zrobiona jest z betonu (materiały do egzaminu na uprawnienia budowlane). Nie stosuje się wykładzin z glazury z powodów ekonomicznych, chociaż wiąże się to z kosztami związanymi z koniecznością zastosowania jaśniejszego oświetlenia.

Drogi samochodowe

Coraz częściej buduje się drogi samochodowe w terenach górzystych. Z tego powodu konieczne jest budowa tuneli. Najczęściej nie są one długie. Ich długość z reguły nie przekracza 700-800 m.

Najczęściej jest tak, że buduje się osobny tunel dla każdego kierunku ruchu. Wykorzystuje się także obudowę betonową bądź żelbetową. Należy pamiętać o tym, że krótkie tunele w wytrzymałych skałach i tam, gdzie nie ma obawy przed spadaniem głazów ze stropów, mogą być:

– bez obudowy,

– obudowane tylko portale.

Podsumowując: metody górnicze budowy tuneli są popularne oraz przydatne w wielu warunkach gruntowych. Jednak do ich wad należy zaliczyć to, że nie można zmechanizować robót tunelowych przy ich stosowaniu.

Metoda tarczowa

Metoda tarczowa zapewnia częściową mechanizację robót. Po raz pierwszy tarczę do budowy tunelu użyto w 1825 r. Zrobił to M.J. Brunel podczas budowy tunelu pod Tamizą w Londynie. Jednak konieczne było przeprowadzenie udoskonaleń oraz zmian kształtu przekroju z prostokątnego na kołowy. Często wykorzystuje się tarczę do budowy tuneli komunikacyjnych, które mają znaczne wymiary. Jest to możliwe nawet w trudnych warunkach tarczowych (jak wygląda egzamin na uprawnienia budowlane).

Cechy charakterystyczne metody tarczowej

Metoda tarczowa posiada pewne cechy charakterystyczne. Ograniczają one możliwość stosowania tarczy, a także stawiają specjalne warunki, które muszą być uwzględnione podczas projektowania obudowy tuneli.

Przede wszystkim cechą taką jest kształt przekroju poprzecznego. W przypadku wykonywania tunelu metodą tarczową, ma on kształt kołowy. Dzięki temu możliwa jest mechanizacja robót przy układaniu elementów obudowy. Dotyczy to zarówno tubingów, jak i bloków betonowych. Dodatkowo kształt koła jest bardziej ekonomiczny wyłącznie wtedy, kiedy obciążenie pionowe tunelu niewiele różni się od obciążenia poziomego. W sytuacji, kiedy istnieją duże różnice obciążeń, to w obudowie tunelu powstają duże momenty gnące. Z tego powodu utrudnione jest projektowanie obudowy. Dotyczy to zwłaszcza złączy śrubowych tubingów.

Kolejną cechą jest to, że tarcza jest bardzo kosztowa. Biorąc względy ekonomiczne, to najlepiej jest stosować tarczę podczas budowy tunelu, którego długość ma co najmniej 1000 m. W przypadku takiej długości, kosztowna operacja montażu tarczy i jej demontażu rozkłada się na dużą długość tunelu. W przypadku dłuższych odcinków, tarcza najczęściej wymaga generalnego remontu i może znowu pracować na odcinku ok. 1000 m. Z tych względów nie zaleca się stosować tarczy na odcinkach krótszych niż 1000 m, chyba że tego wymagają jakieś inne względy.

Nie należy wykorzystywać tarczy w gruntach pochodzenia morenowego (szczegółowy program egzaminu na uprawnienia budowlane). Spowodowane to jest tym, że istnieje szansa na to, że trafi się na głazy narzutowe o dużych wymiarach.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *