geležinkelio tunelis
tùnelis (angl. tunnel), ilgas, horizontalus arba nuožulnus požeminis įrenginys. Tuneliu apeinama gamtinė kliūtis (pvz., kalnas), trumpinamas atstumas, važiavimo laikas (povandeninis tunelis, miesto tunelis po sudėtinga sankryža). Pagal paskirtį būna transporto (metropoliteno, geležinkelio, automobilių, laivybos, pėsčiųjų), hidrotechninis (vandens tiekimo į hidroelektrinę, vandentiekio, drėkinimo, drenažo), komunalinis (kanalizacijos, termofikacijos, dujotiekio tinklų, bendrasis kolektorius), specialusis (jame įrengiami garažai, sandėliai, kasybos ir kitos įmonės). Pagal įrengimo vietą skiriamas kalnų, povandeninis, miesto tunelis (požeminis). Tunelio gylis, ilgis, plano kontūras, skerspjūvio forma ir matmenys priklauso nuo geologinių, topografinių, klimatinių sąlygų ir paskirties.
Sudarytas iš požeminės dalies (1 arba kelių angų) ir 2 atvirųjų prietunelių (rampų). Būna tiesus arba sudarytas iš tiesių atkarpų ir kreivių, kartais labai sudėtingos konfigūracijos. Į vieną arba į abi puses turi nuolydį. Iš vidinės pusės tunelio paviršius tvirtinamas apdaru: žiediniu – kai tunelis iškastas silpname, vandeningame grunte, pasagos pavidalo – kai uolienos tvirtos ir vyrauja vertikalus slėgis. Apdaras laiko uolienų slėgį ir saugo tunelį nuo požeminio vandens; daromas iš monolitinio betono arba gelžbetonio, surenkamųjų metalinių arba gelžbetoninių elementų (tiubingų). Tunelio angas sustiprina portalai.
Negilus tunelis dažniausiai kasamas atviruoju būdu, gilus – uždaruoju. Kasant atviruoju būdu įprastomis žemės kasimo mašinomis iškasama tunelio matmenų duobė arba tranšėja, padaromas tunelio apdaras ir ta dalis vėl užpilama gruntu. Kasant uždaruoju būdu (galima kasti iš abiejų galų), kai gruntas palyginti stiprus, naudojami specialūs sprogdinimo būdai, požeminių kasinių kombainai, tunelinės gręžimo mašinos, kai gruntas silpnas, plyšėtas – tuneliniai skydai (kasa gruntą per visą skerspjūvio plotą, šalina iškastą gruntą per įrenginio viduje įrengtą konvejerių sistemą, daro vidinį apdarą). Pirmuoju atveju daromas laikinasis sienelių tvirtinimas, po to – nuolatinis, antruoju – gruntas kasamas visame skerspjūvio plote ir iš karto įrengiamas nuolatinis tvirtinimas. Kai gruntas nestabilus, vandeningas, naudojamos specialios priemonės (grunto užšaldymas, stiprinimas rišamųjų medžiagų ir kitais skiediniais), kesonų būdas.
geležinkelio tunelis
Iškastas tunelis apsaugomas nuo paviršinio (nuleidžiamas grioviais) ir požeminio vandens (už apdaro įrengiamas drenažas, sustiprinamas aplinkinis gruntas, daroma apdaro hidroizoliacija iš ritininių medžiagų, pvz., geotekstilės). Tuneliuose, kuriuose būna žmonių, įrengiama vėdinimo sistema.
Ilgiausi yra vandentiekio tuneliai, giliausi – požeminės naudingųjų iškasenų gavybos įmonių tuneliai (daugiau kaip 1 km gylio). Giliausias ir ilgiausias pasaulyje yra Gothardo bazės geležinkelio tunelis Šveicarijos Alpėse, jungiantis Šveicariją ir Italiją – jo ilgis 57,09 km, giliausia vieta 312 m (atidarytas 2016).
| Pavadinimas | Šalis | Ilgis, km | Metai | Paskirtis |
|---|---|---|---|---|
| Delavero akvedukas | Jungtinės Amerikos Valstijos | 137,0 | 1945 | vandentiekio |
| Päijännės | Suomija | 120 | 1982 | vandentiekio |
| Dahuofango | Kinija | 85,3 | 2009 | vandentiekio |
| Žuvies upės | Pietų Afrikos Respublika | 82,8 | 1972 | irigacijos |
| Bolmeno | Švedija | 82 | 1987 | vandentiekio |
| Guangdžou | Kinija | 60,4 | 2005–10 | metropoliteno |
| Gothardo bazės | Šveicarija | 57,1 | 2016 | geležinkelio |
| Pekino | Kinija | 57,1 | 2008–12 | metropoliteno |
| Seikano | Japonija | 53,85 | 1988 | geležinkelio |
Istorija
Tunelis, kaip ir tiltas, yra vienas seniausių inžinerinių statinių. Babilonijoje, Egipte, senovės Graikijoje, Romos imperijoje per tunelius pasiekdavo naudingųjų iškasenų klodą, kartais tunelyje įrengdavo šventyklas, mauzoliejus, vėliau jais imta tiekti vandenį, važinėti. Tuneliai buvo kasami uoliniame grunte, be tvirtinimų. Viduriniaisiais amžiais pradėta kasti laivybos tunelius (po upių vandenskyra), jungiančius vandens kelius (1681 iškastas Prancūzijoje Languedoco kanalo trasoje). 1826–30 iškastas pirmasis geležinkelio tunelis tarp Liverpulio ir Mančesterio Didžiojoje Britanijoje. 1843 Londone po Temzės upe pirmasis povandeninis geležinkelio 396 m ilgio tunelis iškastas skydų metodu, kurį 1818 užpatentavo Marcas Isambardas Brunelis (Didžioji Britanija). 19 a. antroje pusėje išradus dinamitą ir piroksiliną iškasta ilgų geležinkelio tunelių Alpėse, pvz., Mont-Cenis (13,7 km, 1871, Prancūzija–Italija), Sankt Gothardo (15 km, 1882, Šveicarija), Simplono (19,7 km, 1906, Šveicarija–Italija). Pradėta kasti metropoliteno tuneliai (pirmasis 1863 Londone). Vienas seniausių nebėginio transporto tunelių yra Col de Tende’o tunelis Alpėse (3,18 km ilgio, 1882, Italija–Prancūzija).
Lietuvoje
Lietuvoje yra Panerių (426 m ilgio, pastatytas 1859–60; nuo 1960 nenaudojamas) ir Kauno (1,285 km, 1859–62, 2009 rekonstruotas; 1996 įtrauktas į Lietuvos Respublikos kultūros paveldo registrą) geležinkelio tunelis ir 2 automobilių transporto tuneliai Vilniuje.
automobilių transporto tunelis Vilniuje
tunelio kasimo uždaruoju būdu (tuneliniu skydu) schema
daugiaangio povandeninio Drogdeno tunelio per Zundo sąsiaurį skersinis pjūvis: 1 – apsauginė danga, 2 – automobilių transporto angos, 3 – geležinkelio transporto angos, 4 – atsarginė anga, 5 – jūros dugnas