И в древността са се строели тунели

, Тунелите по овтомагистралите се строят обикновено с по 2 тръбиСпоред своето предназначение тунелите се класифицират на транспортни, пешеходни, комунални (канализационни, кабелни, водопроводни), минни и със специално предназначение. Най-скъпи и трудни за строителство са тунелите, използвани за транспортни цели - железопътни, автомобилни и за метрополитен.
Тунелите се строят от най-дълбока древност. Още през 2180 г. пр. Хр. във Вавилон е прокопан
пешеходен тунел под река Ефрат
с дължина 920 м. В 700 г. пр. Хр. на егейския остров Самос е построен тунел за водоснабдяване с дължина 1600 м. От края на 19-ти век започва строителството на жп тунели, а от началото на 20-ти век и на автомобилни. Първото метро в света започва работа през 1863 г. в Лондон. През 1900 г. в света вече са изградени 1 млн. км тунели. 60 на сто от тях са хидротехнически и комунални, а останалите - транспортни. До 1980 г. скоростта на изграждането на тунелите се увеличава 90 пъти, до началото на 90-те години на миналия век още два пъти. До края на 20-ти век са построени още 1 млн. км тунели. Прогнозите са, че през новия век на всеки 10 години дължината на тунелите ще се удвоява.
Уникалните съоръжения струват и много пари. Обикновено цената е над 10 млн. долара за метър. Въпреки стряскащите суми има планове за строеж на много нови тунели - под Босфора с дължина 12 км, под протока Гибралтар (между Европа и Африка - 50 км), под Ботническия залив (между Швеция и Финландия - 22 км). С най-големи шансове за реализация засега е проектът за строителство на тунел между Европа и Азия в Истамбул.
Точното месторазположение, дължината и дълбочината на тунелите зависят най-вече
геологичните условия и начина на строителство
Важно значение имат и икономическите показатели на проекта. Предпроектните проучвания обикновено включват различни изследвания на терена с използването на традиционното сондиране и по-съвременни методи като снимки с голяма разделителна способнсност, правени от самолети или спътници. Стойността на инженерно-геоложките изследвания на терена обикновено е от 3 до 5 на сто от общата цена на строителството.
Най-често тунелите се строят чрез прокопаване под земята, но има и случаи (както софийското метро), когато те се строят по открит способ. При изграждане на тунели в твърди геологични породи прокопаването може да става, без да се използва укрепване на вече издълбаните участъци. По подобен начин се строят тунелите в Швеция, Норвегия и Финландия. Във всички останали случаи се прилагат носещи конструкции от монолитен бетон и железобетон, чугун и стомана. В меки геологични породи се използват кръгли сглобяеми модули (най-често метални) за укрепване на изкопаните участъци, след което се прави железобетонен или метален профил.
Съвременните технологии позволяват изграждането на тунелите да става почти едновременно с прокопаването им. За целта се използват огромни тунелни инсталации, които са съчетание между земекопен агрегат, машина за укрепване на терена и наливане на бетон. Машините от този тип могат да изкопават по 360 куб. м земна маса на час. Най-често за стабилизиране на прокопания участък по този начин се използват метални арки или анкери. В най-нестабилните породи за укрепване се монтират екрани от дебели метални тръби с голям диаметър. Все повече се прилага и технологията на едновременно
прокопаване и предварително бетониране на периферията
с бетонен слой, дебел 12-15 см, което обикновено става с пневмонагнетатели или бетон-помпи. За подобна операция се използват висококачествени бързовтвърдяващи се бетонови смеси. Управлението на работата на съвременните машини от този тип обикновено става с помощта на компютри.
В някои геологични породи се прилага т.нар. австрийски способ на прокарване на тунели. След прокопаването периферията се укрепва бързо с плитки анкери и замазка от бетон. По-късно след стабилизация на почвата се пристъпва към изливането на основния профил на тунела.
Голямо предизвикателство за инженерите е прокарването на тунели в ронливи почви, под реки или основите на сградите в големите градове. В подобни условия се използват т.нар. механизирани щитове с роторно действие. По този начин са строени някои от тунелите за най-големите метрополитени в света. В Санкт Петербург в средата на 80-те години за една от отсечките на метрото по този начин е прокопан тунел с диаметър 5,6 м. Месечно са били прокарвани по 1250 м.
За тунели с малка дължина, в зони с високи подпочвени води или в бедни държави (подобно на София) често се използва откритият способ. Единият начин е прокопаване на траншея, която след построяване на тунела се зарива. Така са изградени съществуващите отсечки на софийското метро. Понякога се използва и друг метод - чрез прокопаване на отделни шахти, в които се строят (или спускат на дъното) отделните отсечки на тунела. Главното неудобство на тези способи е, че за дълго време се затварят големи зони в града и надземният транспортен трафик се затормозява. За канализационни тунели с неголям диаметър в условията на големите градове често се използва насрещно прокопаване на отделни участъци.
Голямо предизвикателство е изграждането на тунели по или под дъното на реки, езера и морски заливи.
Японският тунел „Сейкан" е най-дългият
прокопан под дъното на океана. Той свързва японските острови Хокайдо и Хонсю. Общата му дължина е 121 км, дълбочината под водната повърхност - 240 м, а под морското дъно - 100 м. Уникалното съоръжение струва 7 млрд. долара. Строителството е продължило от 1976 до 1987 г. Изграждането му е станало чрез прокопаване.
За строеж на тунели под дъното на водни басейни често се използват и кесони. Отделни готови секции от съоръжението се спускат на дъното в специално прокопана за целта траншея. След това се свързват помежду си. Във вече готовите участъци водата се изпомпва, след което започват довършителните монтажни работи. Готовите модули на подобен тип съоръжения се подготвят на брега и след това със специални плавателни съдове се транспортират до мястото на монтажа. Обикновено те са с дължина около 150 м, ширина - 40 м и тежат 30-50 хил. т. Дебелината на стените от железобетон е 40-60 см. В сечението на съединяване отделните секции на кесоните имат гъвкави диафрагми. Неудобството на този способ е, че в кесона се поддържа по-високо въздушно налягане. Дълбочината, до която могат да се спускат кесонните секции на тунела, е 35 м. По подобна технология са строени метрополитените в Москва, Париж и Амстердам.
От особена важност за дългите транспортни тунели са системите за вентилация, осветление и отводняване. Съвременните тунели са оборудвани с автоматизирани системи за гасене на пожари. В повечето от тях има успоредни аварийни тунели, които се използват за поддръжка на основната тръба (или тръби) и служат за евакуация при непредвидени ситуации. Есплоатационното оборудване е на цена около една трета от стойността на изграждането на съоръжението.
Най-рядко в света се срещат тунелите-мостове. Те са подходящи за пресичане на водни пространства, чието дъно е от нестабилни геологични породи. Първото съоръжение от подобен тип е изградено през 70-те години на миналия век над морския залив до гр. Бакар (днешна Босна и Херцеговина). Служи за транспортиране на въглища. Дължината му е 393 м, а диаметърът 4,2 м. Изграждането е осъществено по кесонния способ чрез спускането на 11 секции с дължина 35-40 м над дъното на залива, на дълбочина 4,5 мод нивото на водата. Тунелът-мост не опира в дъното, а се крепи на дебели 1,2 м железобетонни колони на височина 5-7 м над него.
Васил ТАШЕВСКИ
[email protected]