Xây dựng đường hầm: phương pháp và mục tiêu

2024 Tác giả: Henry Conors | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-12 14:34

Đường hầm là một lối đi nhân tạo nằm ngang hoặc nghiêng dưới lòng đất. Các đối tượng như vậy được tạo ra cho các mục đích khác nhau. Có người đi bộ, xe đạp, ô tô, đường sắt, đường hầm thông tin liên lạc dưới lòng đất, tàu điện ngầm, xe điện, v.v.

Phương thức giao thông "hầm hố" nhất là tàu điện ngầm. Hầu hết các đường của nó được đặt qua các đoạn, có thể nằm ở các độ sâu khác nhau dưới lòng đất. Các hầm đường bộ và đường sắt đang được xây dựng dưới núi đồi để rút ngắn chiều dài tổng thể của tuyến đường. Đôi khi xây một đường hầm còn có ý nghĩa hơn xây một cây cầu.

Lịch sử

Con người đã tạo ra những đồ vật này từ thời cổ đại. Các công trình nhân tạo đầu tiên thuộc loại này đã xuất hiện vào thời kỳ đồ đá. Các hang động, hầm mộ, mỏ đá, hầm mỏ đã bị cắt xuyên qua các tảng đá. Các quốc gia nơi điều này được thực hiện sớm hơn bất kỳ nơi nào khác là Ai Cập và Hy Lạp, cũng nhưcác thành phố Rome và Babylon. Ở đó, các đường hầm được đào cho mục đích khai thác, trong quá trình xây dựng đền thờ, lăng mộ và đặt đường ống dẫn nước. Trong quá trình làm việc, những công cụ đơn giản nhất đã được sử dụng và những tảng đá cắt lối đi không được cố định.

Đường hầm dưới nước đầu tiên được xây dựng dưới sông Euphrates vào khoảng năm 2160 trước Công nguyên.

Đôi khi các đường hầm được xây dựng từ thời Trung cổ, chủ yếu cho mục đích quân sự. Trong giai đoạn cuối của thời Trung cổ, các lối đi có thể điều hướng được đã được tích cực tạo ra. Hầm đường sắt đầu tiên xuất hiện vào năm 1826-1830. Và chiếc ô tô đầu tiên được chế tạo vào năm 1927 dưới sông Hudson.

Ở Liên Xô, các công trình đường sắt ngầm được xây dựng đặc biệt thường xuyên. Chúng đã được đặt qua Urals, Caucasus, Crimea. Việc xây dựng các đường hầm dành cho ô tô trở nên phù hợp với sự gia tăng số lượng ô tô sau khi Liên Xô sụp đổ.

Nó là gì?

Đường hầm là một khoảng trống nhân tạo có hình dạng thuôn dài, nằm trong đá. Nếu đá cứng, thì lối đi không được cố định, và nếu nó lỏng lẻo, thì các cấu trúc cố định nhân tạo được lắp đặt. Chúng được gọi là lớp lót và đảm nhận một phần đáng kể tải trọng của núi, đồng thời tham gia vào quá trình chống thấm. Cái gọi là cổng thông tin được xây dựng ở các lối vào và lối ra. Chúng có thể có hình dạng kiến trúc.

Biện pháp thi công hầm

Có hai loại - đóng và mở. Phương pháp đầu tiên được sử dụng để đặt các lối đi ở độ sâu lớn (hơn 20 mét), cũng như cho các đường hầm nông. Mở được sử dụng khi đặtdi chuyển nông cạn. Ưu điểm của phương pháp này là chi phí thấp hơn và nhược điểm là cần phải chuyển hướng các tuyến đường liên lạc và vận tải nằm trong khu vực của nó khỏi địa điểm xây dựng.

Phương pháp đào hầm kín

Việc lựa chọn phương pháp xây dựng đường hầm phụ thuộc vào loại đá được cắt xuyên qua và mục đích của đối tượng. Phương pháp đóng thường được sử dụng trong xây dựng đường hầm tàu điện ngầm và đường hầm đường sắt. Đất có thể cứng, mềm, nứt nẻ, thấm nước.

• Trong quá trình khai thác, sử dụng phương pháp khoan và nổ mìn. Yếu tố chính của sự thâm nhập là đặt một chất nổ và thực hiện một vụ nổ có định hướng. Các mảnh vỡ của đá bị phá hủy được loại bỏ từ mặt đến bề mặt. Khoang kết quả đầu tiên được tăng cường, và sau đó lớp lót được thực hiện. Sử dụng phương pháp này khi đá ổn định và chắc chắn.
• Vòng đệm kiểu kết hợp cũng dựa trên sự phá hủy của đá. Tuy nhiên, thiết bị đào hầm đặc biệt được sử dụng cho việc này. Đây là những cái gọi là kết hợp để đào đường hầm. Cũng giống như phương pháp trước, phương pháp này được sử dụng trong trường hợp độ bền của đá cao và trung bình.
• Phương pháp đào hầm của Áo Mới được sử dụng cho đá mềm và nứt nẻ. Nó dựa trên việc tạo ra các dây buộc tạm thời bằng cách phun bê tông lên bề mặt của đá, cũng như tăng cường bằng các neo. Điều này làm tăng độ ổn định của vòm trong vùng lỗ đáy. Còn đối với lớp lót vĩnh viễn thì có thể thực hiện ở khoảng cách xa nơi ởgiết mổ, sử dụng các cơ chế hiệu suất cao.
• Phương pháp lắp đặt tấm chắn dựa trên việc sử dụng tấm chắn đường hầm, được sử dụng để đặt một đường hầm trên toàn bộ phần, sau đó lớp lót được thực hiện. Phương pháp này cũng được áp dụng cho các loại đá rời và nứt nẻ.
• Trong điều kiện mức độ tưới nước cao, sự không ổn định của đất và sự hiện diện của môi trường xâm thực, các phương pháp xâm nhập đặc biệt được sử dụng. Đối với điều này, có thể sử dụng giải pháp đặc biệt, đóng băng, thoát nước, làm việc với khí nén. Các phương pháp che chắn cũng có thể được sử dụng, bổ sung bằng cách cân cơ mặt.

Phương pháp đào hầm hở

Nên sử dụng phương pháp đào hầm hở khi đào những đoạn cạn. Các công nghệ sau được sử dụng:

• Phương pháp tạo hố là tạo hố cho toàn bộ chiều rộng và chiều sâu của vật thể đang thi công. Các bức tường có thể được gia cố nhân tạo, hoặc tương ứng với sự xuất hiện tự nhiên của đá. Sau khi lót hầm, hố được lấp lại. Phương pháp này đã được sử dụng trong việc xây dựng tàu điện ngầm ở Berlin.
• Phương pháp che chắn khi xây dựng đường hầm là sử dụng tấm chắn hình chữ nhật để lót.
• Phương pháp đào hào thường được sử dụng khi đặt đường hầm cho người đi bộ. Nó bao gồm việc đào từng cái hố một.

Kết

Vì vậy, việc xây dựng đường hầm vận tải có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vàonhiệm vụ và tính năng của các loại đất. Phổ biến nhất là đường hầm đường sắt và tàu điện ngầm.