地下トンネルの建設。 採掘によってトンネルを構築する新しい方法。 プレハブのライニングの建設による採掘によるトンネルの建設の特徴
トンネル（a。トンネル;n。トンネル;f。トンネル、ギャラリー、地下倉庫;および。トンネル）-輸送目的、エンジニアリング通信の敷設などのための拡張された地下（水中）構造。 目的により、トンネルは輸送（を参照）、歩行者（を参照）、油圧（を参照）、ユーティリティ（下水道、ケーブル、コレクター、熱およびガス供給など）、鉱業（岩石および鉱石の除去、換気、排水）および特別（科学研究のための防衛目的）。 トンネルの長さ（数十メートルから数十キロメートル）、形状、サイズは異なります。 断面、深さ（数メートルから数キロメートル）、構造、工法、運転条件など（道路トンネル、鉄道トンネル、水中トンネル、メトロポリタンを参照）。
ブルネルの盾は12個のリンクされたフレームで構成され、行列と呼ばれる重いプレートで上面と側面が保護されていました。 彼は各フレームを3つのワークスペース、つまりセルに分割し、掘削機が安全に作業できるようにしました。 短い岩または胸板の壁が各セルをトンネルの面から分離していました。 キャシバーはチェストボードを取り外し、3〜4インチの粘土を切り取り、ボードを交換します。 すべてのセルのすべての掘削機が1つのセクションでこのプロセスを完了すると、強力なネジソケットがシールドを前方に押し出しました。
BarlowとJamesHenryWordheadは、鋳鉄セグメントで裏打ちされた丸いシールドを構築することにより、Brunelの設計を改善しました。 彼らは最初に新しく設計された盾を使用して、テムズ川の下の2番目のトンネルを徒歩で掘削しました。 トンネル内の圧縮空気に圧力を加えます。 トンネル内の気圧が外の水圧を超えたとき、水は外にとどまりました。
トンネルは古代に建設され始めました。 紀元前2180年 川の下のバビロンで。 ユーフラテス川、長さ920mの歩行者用トンネルが建設されました。紀元前700年に。 エーゲ海のサモス島に長さ1600mの給水用トンネルが建設されました。17世紀の終わりから、19世紀半ばに鉄道の輸送トンネルの建設が始まりました。 20世紀-道路トンネル; 最初の地下は1863年にロンドンで稼働しました。1900-80年の間に、さまざまな目的のために約100万kmのトンネルが世界に建設されました。 総量の約60％が水力トンネルとユーティリティトンネルで、40％が輸送です。 この期間中、トンネリングの速度は平均90倍に増加し、1980年から1987年にかけて2倍になりました。 予測によると、2000年までに約100万kmのトンネルを建設する必要があり、将来的にはトンネル建設の量は10年ごとに2倍になります。
労働者は巨大な足場と呼ばれる足場を使用して、爆発物を迅速かつ安全に配置します。 ジェンボはトンネルの表面に向かって移動し、巨大なドリルが岩にいくつかの穴を開けます。 穴の深さは岩の種類によって異なりますが、一般的な穴の深さは約10フィートで、直径はわずか数インチです。 次に、労働者は爆発物を穴に詰め、トンネルを避難させ、爆薬を爆発させます。 爆発中に発生した有害ガスを避難させた後、労働者はカートを使用して、泥と呼ばれる破片を持ち込み、破壊し始めることができます。
トンネル技術の発展に伴い、トンネルの長さと断面寸法は増加しています。 1987年には、世界に10kmを超える長さのトンネルが約30か所ありました。 断面積が120-150m2以上の2層および3層の輸送トンネルが普及しつつあります。 たとえば、シアトル市（）では、外径24.4 mの大きな2層トンネルが建設されました。このトンネルには、異なるレベルの2つの車道、自転車と歩行者用のコンパートメント、および換気ダクトが収容されています（図。 1）。
次に、プロセスを繰り返します。このプロセスは、トンネルをゆっくりと岩の中を進めます。 消火は爆発の代替手段です。 この方法では、トンネル壁を火で加熱してから水で冷却します。 急激な温度変化による急激な膨張と収縮により、大きな石が砕けます。
硬くて非常に硬い岩の硬化時間は、何世紀にもわたって測定できます。 この環境では、トンネルの屋根と壁の追加サポートが必要になる場合があります。 ただし、ほとんどのトンネルは、割れ目や壊れた岩のポケットを含む岩を通過するため、エンジニアはボルト、吹き付けコンクリート、または鋼製の梁リングの形で追加のサポートを追加する必要があります。 ほとんどの場合、それらは恒久的なコンクリート被覆を追加します。
トンネルの建設にかかる多額の費用（1 kmの輸送トンネルの建設費用は1,000万〜3,000万ルーブル）は、輸送リンクの改善、エネルギー問題の解決、都市経済システムの合理化、環境の変革と保護によって報われます。
柔らかい岩を通り、水面下に通じるトンネルを見ていきます。 典型的なアプリケーションには次のものが含まれますが 大きいサイズ巨礫、大幅に補強 コンクリート構造物または鋼スラグ、それはまたトンネルでうまく使用されます。 彼は主に2つのハッキングメカニズム（BreakthroughDestructionとImpact）に取り組んでいます。 貫通破壊とは、応力波とくさび効果の組み合わせによって破壊される、より柔らかい材料を指します。 この目的のために、ノミまたはポイントツーポイントツールが使用されます。
衝撃破壊では、ウェッジ効果が望ましくないため、鈍いツールを使用して応力波のみを伝達します。 生産性は、衝撃エネルギーと頻度、材料強度と耐久性、オペレーターのスキルと技術、オペレーターの状態、職場のロジスティクスなど、多くの要因に依存します。
CCCPでは年間50km以上の水力技術・ユーティリティトンネル、数十kmの地下鉄トンネル、採掘トンネルなどが稼働しており、海外でもトンネル建設の規模は大きい。 イギリス海峡の下に長さ約50kmの水中トンネルの建設が始まった（プロジェクト費用は23億ポンド）。 ボスポラス海峡（12 km）、ジブラルタル（50 km）、ボスニア湾（22 km）などの下に大きな水中トンネルを建設する予定です。アルプスの4つの基本的な鉄道トンネルの長さのプロジェクトが開発されました。 49〜60 km（表）。
基本的に、ディストリビューターは主に横方向または縦方向のカッティングヘッドのタイプに基づいており、ローディングアセンブリのタイプ（プレハブブラケット、散布機、スクレーパーコンベヤーローダー、2つのサイドローディングビームまたは1つの中央ローディングビーム）に基づいています。
それらについての簡単な情報を以下に示します。 
横方向に対する縦方向の利点。 最小限の過負荷で動作できます。 横方向の減少主に切削速度の低下の結果としての低エネルギー消費。 
横縦の利点。 
採炭などの採掘用途で使用すると、大量のナッツを処理できます。 
- より速い切断速度。
- 顔の方向にカットされており、縦方向よりも安定しています。
- 岩の状態や硬い岩の変化の影響を受けにくい。
- 特に堆積岩層では、折り畳み面を使用することをお勧めします。
- より優れた汎用性と幅広いアプリケーション。
- 粗く、ブロック状で、まとまりのある、濡れた泥の処理に最適です。
- トンネルでの作業に適しています。
- 乾燥した、接着された、べたつかない材料用。
- 耐摩耗性、低メンテナンス。
- 非ブロック性および非研磨性の材料用。
トンネルの目的、場所、長さと深さ、平面図とプロファイルの輪郭、断面の形状と寸法は、地形、気候、工学、地質条件、建設方法、経済的および環境によって決定されます。考慮事項。
トンネルの健全な設計と建設には、工学的な調査と研究が行われ、従来の方法（井戸の掘削、探査作業の掘削）に加えて、地球物理学的探査、重量測定および発散調査が使用され、大きなトンネルの場合は、解像度の衛星航空写真。 エンジニアリングおよび地質調査および研究の生産コストは、建設コストの最大3〜5％です。
以下の出版物のセクション。 トンネルボーリングマシン。 土木トンネルの建設で高い開発率を達成する能力のために、トンネルボーリングマシンは、地下鉱山の開発への応用にますます人気と関心を集めています。
これは最も伝統的なトンネリング方法であり、ハードロックの短いトンネルで今でも実践され、使用されており、時間の制約はありません。 掘削と発破によってトンネルを掘削する方法は、主に横断する地形のタイプに依存します。 したがって、岩石のトンネルの採掘と土壌または軟弱な地域のトンネルの採掘は別々に区別することができます。 この記事では、道路トンネルで最も一般的な掘削に常に焦点を当てます。
トンネルの建設は、その場所、深さ、土木地質条件に応じて、山、盾、または オープンウェイ; 場合によっては、パンチ、セクションの下降、 特別な方法作品（地下工事を参照）。
岩盤の積み込みと輸送のために、強力な連続岩盤積み込み機（最大360 m 3 / hの技術的容量）、最大2〜3 mの容量のバケットを備えたトンネル掘削機3、重いダンパーおよび自走式車（容量以上10 m 3以上）は、ニューモホイールとレールの走行、コンベヤー、パイプラインの輸送に使用されます。 トンネル工事の一時的な固定には、アーチ型、アンカー（を参照）、およびスプレーコンクリートの輪郭ライニングが使用されます。 乱れた不安定な岩石では、先導的な支持は、将来の作業の輪郭に沿って掘削された井戸に設置された直径200〜300 mmのパイプで作られたスクリーン、または先導的な輪郭のギャップをコンクリートで配置したコンクリートの丸天井の形で効果的です幅12〜15 cm。可動式の型枠に恒久的なライニングを構築して、連続または段階的な屠殺を行います（を参照）。 コンクリート混合物は、トラックミキサーのトンネルに供給され、コンクリートポンプまたは空気圧ブロワーによって型枠の後ろに配置されます。 セメントや骨材用のホッパーを備えたワゴン、コンクリートミキサーを備えたプラットフォーム、ベルトコンベヤーなど、特別なコンクリート列車が作成されました。設備の操作はコンピューターによって制御されます。 減衰クリープのあるいくつかの岩では、いわゆる。 そもそも作業の周辺部分の開発と、吹き付けコンクリートとアンカーの柔軟なシェルによるその輪郭の迅速な固定を伴う、新しいオーストリアの沈下方法。 岩盤が安定した後、それらは発達します 中央部吹き付けコンクリートまたは現場コンクリートの作業および直立ライニング。
掘削と発破による掘削の特徴的な作業サイクルの詳細または基本的な作業は次のとおりです。
- 撮影スケジュールの前をハイライトします。
- ドリルドリル。
- 爆発物による掘削負荷。
- 爆発と換気。
- フロント、ボールト、切妻の破片の除去と衛生。
シールド作業法は、主に軟弱岩に使用されます。 軟岩への浸透には、連続（回転、遊星）または選択（粉砕、掘削）動作などの作業体を備えた機械式シールドが意図されています。—1250m/月。 自然水分の非粘着性土壌では、水平解剖棚とジョーローダーを備えた機械式シールドが使用され、弱い水飽和土壌では（図2）-圧縮空気、水、または粘土溶液（ベントナイト懸濁液）; 土とスラッジの重さを備えたシールドも作成されています。
続いて、トンネル内の掘削に沿って、各爆発で得られた結果に従って調整しました。 水平穴を使用した爆破は、前進段階と同じ作業システムと設備が使用され、トンネルの理論的形状によって切断できるという利点があります。 さらに、土手での吹き込みは爆発物の消費量が少ないほど速く、爆発のたびに破片で取り除く必要はありませんが、切妻のトンネルプロファイルを取得するためにその後のトリミングが必要です。
為に 正常に機能輸送トンネルと収集トンネルには、換気（トンネルの換気を参照）、照明、排水の運用システムが装備されており、輸送トンネルでは、火災を消火して発生を防ぐ手段、および車両の安全性に寄与するデバイスを提供します。トラフィック。 輸送トンネルの運用設備費は、建設費の最大30％です。
穴の長さを最大化することを不可能にする損失が常にあるので、穴は、ワイヤーの長さと呼ばれる、スティックで前進させたい距離よりも5〜10％長くする必要があります。 典型的なストロークの長さは1〜4メートルで、岩の質に応じて固定されます。 より良い品質地形、より多くの進歩が可能です。
掘削と発破の場合、トンネルの理論セクションは、掘削密度と特定の爆薬および点火シーケンスの両方の要件が異なるゾーンに分割されます。 その目的は、岩に最初の穴を作成し、残りのフェーズに岩が滑ることができる自由表面を提供することです。これにより、発射が可能になり、簡単になります。 発掘エリアが縮小されたトンネルでは、これらの空は爆破から大きな利益を得ることができません。
トンネル工事の分野での進歩により、ペースを上げ、労働集約度と建設費を削減する必要があります。 これを行うには、以下を確保する必要があります。トンネルルートに沿った土木地質条件の信頼できる予測、さまざまな目的のためのトンネルの断面の形状とサイズの標準化と統一、およびトンネル構造。 従来の構造材料と新しい構造材料を使用した、工業的で経済的なライニングとサポートの作成。 自動トンネル設計システムの開発と実装。 すべての採掘作業の複雑な機械化とロボット化などに基づくトンネル建設技術の改善。
それは、他のものよりも大きな直径の、爆発物のない空のドリルで構成され、その周りには、所定のシーケンスの後に連続して爆発するロードされたドリルの3つまたは4つのセクションがあります。 拡張の使命は、開始を容易にする方法で岩の漏れを防ぐ自由表面を提供することです。
場合によっては、直径の小さい2つの空の穴に置き換えることができます。 シューメーカーは、正面の付け根にある爆風エリアで、地面と同じ高さにあります。 端の穴は通常、次のフィードをドリルするのに十分なスペースを残すために、外側にわずかに「刺され」ます。 靴屋の穴は、岩を壊すだけでなく、岩を持ち上げなければならないため、最も爆発性の高い穴です。 爬虫類を避けるために、爬虫類はわずかに「つままれて」最後に発射されます。
トンネル-輸送、水路、通信の配置、または産業企業向けに設計された水平または傾斜した人工地下構造物。
目的により、トンネルは7つのグループに分けられます。
- 鉄道
- 道
- 地下鉄
- ハイドロテクニカル
- ユーティリティ
- 鉱業
- 特別な
場所によって、トンネルは次のように分けられます。
周囲または輪郭ドリルは、結果として生じる掘削の周囲の形状に依存するため、重要です。 理想的には、トンネルの周囲の実際の形状は、可能な限り理論上の形状に近い必要がありますが、岩石の不安定性と破裂によりこれは困難になります。
周囲のショットを撮るには、切開と前処理の2つの方法があります。 最も一般的に使用される技術である切断は、輪郭のトンネルの軸に平行な、便利な距離で、爆発物の集中がほとんどまたはまったくない状態で、かなりの数の穴を開けることで構成されます。 点火シーケンスには、最後のノックホールがあります。 この方法では、非常に正確な穴あけが必要です。これにより、良好な平行度とドリル間の均一な分離が保証されます。
- 山岳地帯（山岳地帯にある-尾根、流域、個々の丘を通って）;
- 水中（水路の下（または海峡などの別の水障壁の下に建設された、車両の通過とユーティリティの配置のためのトンネル））;
- フラット、または都市（たとえば、地下鉄のトンネル）。
トンネルの深さ、長さ、場所、断面形状は、トンネルの目的、地形、地質、気候条件によって異なります。 トンネルの縦方向のプロファイルは、1つまたは2つの勾配にすることができます（トンネルの中央から両方向に勾配があります）。
トンネリングは、最も難しいタイプの1つです。 工事。 トンネリングは、長さが制限された同一のセクション（ストップ）によって実行されます。 セクションの長さ（入口の深さ）は、トンネルを敷設するための工学的および地質学的条件、その断面の寸法、主に幅、貫通方法、およびライニング材料によって異なります。 岩盤および半岩盤でトンネルを運転する場合、主に掘削土の等高線の安定度によって決定される侵入深さは2〜4メートルです。
トンネル工事は、インライン方式で周期的に実施されています。 建設プロセストンネル工事は工事の種類によって分けられます。 インライン方式による作業の整理の原則は、前面が一定の速度で実行された後、各作業ゾーンの作業の前面を進めることです。 この場合、トンネルの建設に関するすべての作業は単一の建設フローであり、前面の前進速度で完成したトンネルの建設を保証します。 各作業領域での作業前部の最大可能な前進速度は異なる可能性があり、技術的能力によって決定されます。
トンネル工事の組織化の第2の原則は、それらの実施の周期的な性質です。 サイクルは、一定の間隔で繰り返される、一定量の作業を実行する完了したプロセスとして理解されます。 サイクルの期間は、シフトまたは1日ごとに整数のサイクルが完了するようなものにする必要があります。 これにより、労働者のシフトチームの作業をより適切に整理し、作業の質に対する責任を高めることができます。