USAMVBTimisoara

REFERAT

Constructii si cai de comunicatie

TUNEL

Toth Flavius Marcel

MTC GRUPA 1621

Tunelul

Tuneluleste oconstrucieinginereasc, deseori foarte ingenioas, care permite realizarea unei ci de comunicaie subterane, strbtnd, dup un anumit traseu, masarocilorde munte (tuneluri de munte), a rocilor din orae la mic adncime (metrourii alte tuneluri oreneti) sau a rocilor de sub fundul apelor (tuneluri sub ape curgtoare, lacuri sau strmtori maritime).

Istoric

Tunelurile sunt cunoscute din cele mai vechi timpuri. Primele tuneluri au fost naturale, formate n diferite peteri. Ele aveau seciuni variabile i se gseau n roci calcaroase.

Lucrri subterane s-au executat cu milenii n urm. La egipteni, fenicieni, evrei, asirieni, greci, romani .a. s-au construit astfel de lucrri. Unele din ele au avut scop religios, altele erau pentru exploatri miniere. Multe din vechile tuneluri s-au construit pentru a servi ca apeducte. Se menioneaz astfel tunelul executat ntre anii 727 - 699 .Hr. pentru a aduce apa necesar la eleteul Siloam dinIerusalim.

Tunelurile din timpurile antice aveau seciuni transversale mici, iar la construirea lor se ntrebuinau metode rudimentare. Sptura se executa cu ajutorul trnacoapelor, rngilor i penelor btute cu ciocanul. Dup ce penele de lemn erau bine mpnate n stnc, ele se udau cu ap ca s se umfle i s poat sparge stnca.

Metoda cu focuri ntrebuinat de romani a fost considerat ca o prim mbuntire adus n construcia tunelurilor. Metoda consta n nclzirea pn la o temperatur ridicat a suprafeei de front a galeriei. Dup aceasta, suprafaa era rcit brusc cu ap sau cu oet. Crpturile formate ajutau mult la lucrrile de excavare. Metoda a fost folosit de romani i la exploatarea minelor de aur nDacia.

Iluminarea lucrrilor subterane se fcea ntrebuinnd achii de brad i opaie cu ulei.

Dup cdereaimperiului roman, timp de mai bine de un mileniu, spturile n piatr pentru tuneluri au stagnat, ele reducndu-se mai mult la lucrri cu scopuri rzboinice sau religioase.

Construciile de tuneluri au fost reluate abia prin secolul al XV-lea, ns cu mult timiditate. Cu timpul, n secolele urmtoare apariia tunelurilor pentru navigaie, a tunelurilor feroviare, hidrotehnice, dezvoltarea tunelurilor de drumuri, metrourilor .a. a fcut ca construcia tunelurilor, de toate categoriile, s ia un avnt foarte mare.

Clasificare

Tunelurile cu seciune mic se numesc igalerii. Susinerea lor poate fi provizorie, ca la galeriile de naintare n construcia tunelurilor, semidefinitiv, ca la multegaleriidinindustria minier, sau poate fi o susinere dfinitiv, ca la galeriile oreneti i la unele tuneluri din industria minier. Se obinuiete a se da numele de galerii i tunelurilor hidrotehnice i de protecie, dei unele din ele au seciune mare.

Tunelurile se pot grupa n mai multe categorii, dup scopul lor i dup locul n care se construiesc.

Dup scopul pentru care se construiesc tunelurile se mpart n:

1. tuneluri deci ferate(cale simpl sau dubl) i metrouri. Aceste tuneluri sunt cele mai numeroase, dei ele apar abia pe la nceputulsecolului al XIX-lea. Primul tunel de cale ferat pentru traciunea cu aburi s-a construit n Anglia de ctreGeorge Stephenson, ntre anii1826-1830;

2. tuneluri pentrudrumuripublice i pentru circulaia automobil. Din literatura de specialitate se tie c cel dinti tunel de osea a fost construit de consulul Flaminius Nepos n anul 22 .Hr. pe calea flaminian care mergea de laRomalaRimini.

3. tuneluri hidrotehnice(galerii) cu curgere liber sau conducte sub presiune. Aceste tuneluri sunt necesare uzinelor hidroelectrice. n ultimele decenii construcia lor a cunoscut o mare dezvoltare.

4. tuneluri oreneti(galerii pentru canalizare, pot i telegraf, cabluri, conducte).

5. tuneluri pentrunavigaiei plutrit, aceste tuneluri au dimensiuni mai mari, pentru a corespunde gabarituluivaselorcare vor trece prin ele. Cel mai mare tunel de navigaie este tunelul du Rove de pe canalul Marsilia-Ron. Are o lungime de 7.118 m cu o seciune transversal de 22 m lime i 15,4 m nlime, adncimea apei fiind de 4 m.

6. tuneluri -apeduct, au nceput s fie executate nainte de era noastr i au avut ca scop alimentarea cu ap a rezervoarelor de acumulare, construite mai mult din piatr. Acest tip de tuneluri a fost executat mai mult cu metode rudimentare de lucru, dup posibilitile de atunci. Ele se realizau cu seciuni variabile i mici.

7. tuneluri de protecie, se execut pentru a apra o linie ferat sau un drum de avalane de zpad sau de stnci care se desprind uor. n asemenea cazuri, tunelurile de protecie evit ntreruperile de circulaie sau unele accidente.

8. tuneluri pentru industria minier, servesc att pentru exploatare ct i explorarea minier. Cele mai avansate tuneluri au sciuni mici dar pot sa ating lungimi destul de mari

Dup locul unde se construiesc tunelurile se mpart n:

1. tuneluri de munte

2. tuneluri n orae

3. tuneluri pe sub fundul apelor

Componentele unui tunel

Daca am seciona transversal un tunel am vedea ca i n imagine urmtoarele componente care l alctuiesc:

Fundaiile- acestea primesc presiunile de la zidurile drepte ale tunelului, presiuni pe care le transmite terenului de fundaie

Zidurile drepte- sunt cele care reazem pe fundaiile tunelului i se ridic pn la planul naterilor bolii. La nivelul bolii ele formeaz o retragere numitbanchetsaubanchin

Bolta- formeaz partea superioar a cptuelii tunelului. Partea cea mai de sus a ei se numetecheia bolii

Seciune transversal printr-un tunel

Radieruleste un element de construcie ntre fundaiile cptuelii tunelului i poate fi: radier de protecie sau radier de rezisten n form de bolt ntoars care completeaz cptueala

Zidria total a tunelului se numetecptueal

Linia care determin interiorul zidriei marcheazintradosultunelului, spre deosebire de linia de la exteriorul zidriei care contureazextradosul. Planul de la naterea bolii mparte inelul sau cptueala n dou pri partea de deasupra numitcalotiar partea de jos numitstros.

Gabaritul tuneluluieste spaiul cuprins ntre linia curb care determin intradosul zidriei, limitat n partea de jos de o dreapt orizontal care corespunde feei superioare a traversei sau drumului.

Cndhidroizolaia tuneluluicontra infiltraiilor de ape este exterioar, ntre aceast izolaie i peretele excavaiei se execut osaltea de piatrsau din beton monogranular. Apa de infiltraie este drenat i condus n partea de jos a tunelului unde, cu ajutorulbarbacanelor, ajunge lacanalul de scurgerecare o scoate n afara tunelului

Capetele tunelului se numescportalei au o construcie special. Ele au rolul de a consolida pmntul n zonele respective i de a face legtura ntre tunel itraneele de acces.

Metode de lucru pentru executarea tunelurilor

Metodele de lucru folosite la construcia tunelurilor sunt mprite n doua mari grupe:

Metode de lucru speciale, care ntrebuineaz pentru excavarea tunelurilor instalaii speciale ca scutul, semiscutul, chesonul, precum i procedee de consolidarea pmnturilor prin silicatizare sau congelare. n aceast grup intr i metoda traneelor

1. Metoda special a scutului

2. Metoda chesonului-tunel

3. Metoda silicatizrii pmnturilor slabe

4. Metoda congelrii pmnturilor slabe

5. Metoda traneei complet sau parial deschise

6. Tuneluri oreneti cu seciune mic, circular

Metode de lucru miniere, care au comun lucrul minier de excavaie, susinere i zidrie

1. Metoda smburelui central sau metoda german

2. Metoda galeriei centrale sau metoda american

3. Metoda de lucru a profilului complet deschis sau metoda austriac

4. Metoda de lucru a bolii sprijinite sau metoda belgian

5. Noua metod austriac