Тунель (будівництво)
Туне́ль (англ. tunnel, первісно — сітка для полювання на куріпок у формі труби, від давньофранц. tonnel — cітка) — протяжна горизонтальна або похила підземна споруда, яка має два виходи на поверхню.
Зміст
Призначення
Тунелі використовують для руху транспортних засобів (залізничні та автомобільні тунелі, метрополітен), переміщення пішоходів (пішохідні), води та стоків (гідротехнічні, каналізаційні), для розташування інженерних комунікацій — кабелів, труб, обладнання (комунікаційні) та для забезпечення виробничих функцій гірничих підприємств — вентиляції, водовідливу, дренажу (гірничопромислові).
Історична довідка
Найдавніший підводний тунель, будівництво якого відносять до 12 ст. до н. е. (за іншими гіпотезами — 22 ст. до н. е.), описав Діодор Сицилійський у праці «Історична бібліотека» (грец. «Ιστορική Βιβλιοθήκη»). Проходив під р. Євфрат і поєднував дві частини Вавилона (храм Мардука та царський палац). Довжина тунелю складала 929 м, ширина 4,6 м, висота 3,7 м.
Наприкінці 8 ст. до н. е. споруджено Силоамський тунель, який забезпечував м. Єрусалим водою. Довжина споруди 533 м, висота — 3 м, глибина закладання в середній частині — 50 м. Згадка про тунель є в Біблії (Четверта книга Царств, 20:20). Тепер входить до складу туристичної траси «Місто Давида в Єрусалимі».
У 6 ст. до н. е. збудовано Евпалінів гідротехнічний туннель (тепер туристичний об’єкт) довжиною понад 1 км на о. Самосі. Тунель пройдений у міцних вапняках одночасно з обох боків під керівництвом інженера і геометра Евпаліна із Мегари.
Перші каналізаційні тунелі прокладено в містах Мохенджо-Даро та Вавилоні (2 тис. до н. е.), пізніше — в Ліньцзи (тепер м. Цзибо, Китай) та Римі (6 ст. до н. е). Каналізаційну систему Стародавнього Риму (включно з Клоакою Максима довжиною 320 м і перерізом 3×4 м) збудовано разом із дренажними тунелями між пагорбами Палатином та Капітолієм. Для забезпечення міст Римської імперії водою й меліорації земель споруджено понад 300 км гідротехнічних тунелів, частину яких поєднано з акведуками.
Після падіння Римської імперії та втрати можливості застосовувати масову рабську працю масштабне тунелебудування припинено. Подальший його розвиток настав із винайденням буро-підривних технологій руйнування гірських порід (17 ст.).
Ідею розміщення міських транспортних потоків у підземному просторі вперше запропонував Леонардо да Вінчі. Винайдення 1818 М. Брюнелем прохідницького щита прямокутної форми і створення технології щитової проходки підземних виробок у слабких породах сприяло спорудженню тунелю під р. Темзою (м. Лондон, 1825–1842). Інженер-будівельник П. Барлоу (1809–1885; Велика Британія) 1864 розробив прохідницький щит циліндричної форми (прототип сучасного щита), який вдосконалив і впровадив під час будівництва метрополітену Дж. Грейтхед (1844; тепер Південно-Африканська Республіка — 1896; Велика Британія). Першу лінію метрополітену збудовано 1860–1863 у м. Лондоні.
У другій половині 19 ст. споруджено кілька залізничних тунелів в Альпах, зокрема двоколійний Мон-Сеніський між Францією та Італією (протяжність 12 850 м; 1857–1871) та Сен-Готардський (протяжність 16 300 м; 1871–1882). Під час будівництва застосували механічне буріння шпурів та динаміт А. Нобеля. Перший автомобільний тунель збудовано 1920–1927 за проєктом К. Голланда (1883–1924; США) під р. Гудзоном у м. Нью-Йорку (довжина тунелю — 2 608 м, глибина закладання — 28,5 м).
Характеристика
Основні конструктивні елементи
- Протяжна підземна виробка (порожнина), закріплена по контуру суцільною оправою;
- портали (вхідні ділянки) тунелю, які забезпечують стійкість лобового і бічних укосів і надають архітектурного оформлення входу в тунель;
- рампи — залізобетонні конструкції коритоподібного перетину для захисту від затоплення вхідних ділянок підводних тунелів.
Особливості проєктування і будівництва
Проєктування траси тунелю, форма й розміри його поперечного перерізу, конструктивні особливості визначаються типом і призначенням споруди, топографічними та інженерно-геологічними умовами будівництва, прогнозованими проявами гірського тиску, економічними та екологічними чинниками й регламентуються нормативними документами.
Будівництво тунелів ведуть гірничим (підземним), відкритим і спеціальними способами з використанням буро-підривної технології (в міцних породах), прохідницьких комбайнів, щитових агрегатів (див. Будівництво підземне). Переважають монолітні та збірні бетонні (залізобетонні) оправи, застосовують зміцнення оточуючих гірських порід анкерами та скріплювальними сумішами.
Підводні тунелі
Одним з найбільш важливих напрямків тунелебудування є будівництво підводних тунелів. У процесі проєктування таких тунелів слід враховувати додатковий гідростатичний тиск та можливості проникнення води в порушений породний (ґрунтовий) масив під водним об’єктом.
Найбільші підводні тунелі:
- Євротунель під протокою Ла-Манш (сполучає континентальну Європу з о. Велика Британія; довжина близько 51 км, з них підводна частина 39 км; 1987–1994);
- Сейканський тунель під Сангарською протокою (сполучає острови Хонсю та Хоккайдо; довжина 53,85 км, підводна частина 23,3 км, 1964–1988);
- Євразія — автомобільний двоярусний тунель під протокою Босфор у м. Стамбулі (довжина 14,6 км, підводна частина 5,4 км, 2012–2016);
- Аквалайн — симбіоз моста й тунелю в Токійській затоці (довжина 15,1 км, підводна частина 9,5 км, 1989–1997);
- автомобільний тунель під оз. Тайху в Китаї (провіція Цзянсу; довжина 10,79 км, ширина 17,45 м, 2018–2022).
З 2010 по 2020 найбільші обсяги будівництва підводних тунелів демонстрував Китай — 15 великих об’єктів.
Тунелі в Україні
Найбільшим є гідротехнічний тунель Ялтинський водогін завдовжки 7 460 м, прокладений під Ялтинською яйлою на глибині 650 м. Експлуатується з 1964.
Найдовший залізничний тунель — Лутугинський, між зупинними пунктами Збірна та Врубівка (Луганська область), довжиною 2 063 м, побудований у 1915; другим за довжиною був Бескидський тунель між станціями Бескид та Скотарське в Українських Карпатах, довжиною 1 750 м, збудований у 1886. Новий Бескидський двоколійний залізничних тунель збудовано паралельно старому в 2013–2017 (довжина 1 764,5 м; ширина 10,5 м; висота 8,5 м).
У Генеральному плані розвитку м. Києва передбачено будівництво трьох тунельних переходів під р. Дніпром.
Додатково
Пліній Старший у праці «Природнича історія» (лат. «Naturalis historia»; 77 н. е.) згадував будівництво тунелю в районі оз. Фучино (довжина понад 5,5 км; висота 6 м). Для забезпечення вентиляції пройдено 40 вертикальних стовбурів глибиною до 120 м. Упродовж 11 років на зведенні цього об’єкта працювало до 30 тисяч осіб. Експлуатацію тунелю розпочато у середині 1 ст. до н. е. Светоній у книзі «Життєписи дванадцяти цезарів» (лат. «De vita Caesarum»; 121 н. е.) віддав славу спорудження Фучинського тунелю імператорам Клавдію та Адріану.
Література
- Петренко В. И., Петренко В. Д., Тютькин А. Л. Современные технологии строительства метрополитенов в Украине. Дніпропетровськ : Наука і освіта, 2005. 252 с.
- Айвазов Ю. М. Вишукування і проектування гірських транспортних тунелів. Київ : Національний транспортний університет, 2005. 186 с.
- Самедов А. М., Кравець В. Г. Будівництво міських підземних споруд. Київ : Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», 2011. 400 с.
- Панкратова Н. Д., Гайко Г. І., Савченко І. О. Розвиток підземної урбаністики як системи альтернативних проєктних конфігурацій. Київ : Наукова думка, 2020. 152 с.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Гайко Г. І. Тунель (будівництво) // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Тунель (будівництво) (дата звернення: 28.04.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 23.01.2023
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
Національна поліція України
