Maybaygiare.org

Blog Network

tunnelit ja maanalaiset kaivaukset

kanava-ja rautatietunnelit

koska rajalliset tunnelit keskiajalla olivat pääasiassa kaivos-ja sotilastekniikkaa varten, seuraava merkittävä edistysaskel oli vastata Euroopan kasvaviin kuljetustarpeisiin 1600-luvulla. Ensimmäinen monista suurista kanavatunneleista oli Ranskan Canal du Midi-tunneli (tunnetaan myös Languedoc-tunnelina), jonka Pierre Riquet rakensi vuosina 1666-81 osana ensimmäistä Atlantin ja Välimeren yhdistävää kanavaa. Sen pituus oli 515 jalkaa ja poikkileikkaus 22 x 27 jalkaa, ja se sisälsi luultavasti ensimmäisen suuren räjähteiden käytön yleisissä töissä tunnelinlouhinnassa, ruutia, joka oli pantu käsikäyttöisten rautaporien poraamiin reikiin. Merkittävä kanaalitunneli Englannissa oli Bridgewaterin Kanaalitunneli, jonka James Brindley rakensi vuonna 1761 kuljettamaan hiiltä Manchesteriin Worsleyn kaivoksesta. Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa kaivettiin paljon lisää kanavatunneleita 1700-ja 1800-lukujen vaihteessa. Vaikka kanavat poistuivat käytöstä rautatien käyttöönoton myötä noin vuonna 1830, Uusi liikennemuoto lisäsi valtavasti tunnelinlouhintaa, joka jatkui lähes 100 vuotta rautateiden laajentuessa kaikkialle maailmaan. Englannissa kehittyi paljon uraauurtavaa rautatietunnelointia. Manchester-Sheffield Railroadin (1839-45) 3,5 Mailin tunneli (The Woodhead) ajettiin viidestä kuilusta aina 600 metrin syvyyteen asti. Yhdysvalloissa Ensimmäinen rautatietunneli oli Allegheny Portage Railroadin 701-metrinen rakennus. Se rakennettiin vuosina 1831-33, ja se oli yhdistelmä kanava-ja rautatieverkostoa kuljettaen kanavaproomuja huipun yli. Vaikka suunnitelmat liikenneyhteydestä Bostonista Hudsonjoelle olivat ensin vaatineet kanaalitunnelia kulkemaan Berkshire-vuorten Ali, vuoteen 1855 mennessä, kun Hoosac-tunneli aloitettiin, rautatiet olivat jo vakiinnuttaneet arvonsa, ja suunnitelmat muutettiin kaksiraiteiseksi rautatieksi, jonka kantavuus oli 24 x 22 jalkaa ja pituus 4,5 mailia. Alustavat arviot suunniteltu valmistuvan 3 vuoden kuluessa; Niitä tarvittiin 21, osittain siksi, että kivi osoittautui liian kovaksi joko käsiporaukseen tai alkeelliseen voimasahaan. Kun Massachusettsin osavaltio lopulta otti projektin haltuunsa, se sai sen valmiiksi vuonna 1876 viisinkertaisella hinnalla alkuperäiseen arvioon verrattuna. Pettymyksistä huolimatta Hoosacin tunneli edisti tunnelinlouhinnassa huomattavaa edistystä, muun muassa dynamiitin ensimmäisiä käyttökohteita, räjähdysaineiden ensimmäinen käyttö sähköpotkulaudoilla ja voimaporakoneiden, aluksi höyryn ja myöhemmin ilman, käyttöönotto, josta lopulta kehittyi paineilmateollisuus.

samaan aikaan Alppien läpi aloitettiin näyttävämpiä rautatietunneleita. Ensimmäinen näistä, Mont Cenisin tunneli (tunnetaan myös nimellä Fréjus), kesti 14 vuotta (1857-71), jotta sen 8,5 meripeninkulman pituus saatiin valmiiksi. Sen insinööri Germain Sommeiller esitteli monia uraauurtavia tekniikoita, kuten kiskoille asennettuja poravaunuja, hydraulisia ram-ilmakompressoreita ja työntekijöille tarkoitettuja rakennusleirejä, joissa on asuntoloita, perheasuntoja, kouluja, sairaaloita, vapaa-ajan rakennus ja korjaamoja. Sommeiller suunnitteli myös ilmaporakoneen, joka mahdollisti lopulta tunnelin etenemisen 15 Jalan vuorokausinopeudella, ja sitä käytettiin useissa myöhemmissä eurooppalaisissa tunneleissa, kunnes se korvattiin kestävämmillä Porilla, jotka Simon Ingersoll ja muut kehittivät Yhdysvalloissa Hoosacin tunnelissa. Koska tämä pitkä tunneli ajettiin kahdesta otsakkeesta, joita erotti 7,5 kilometriä vuoristoista maastoa,maanmittaustekniikoita oli hiottava. Ilmanvaihdosta tuli suuri ongelma, joka ratkaistiin käyttämällä vesikäyttöisten puhaltimien pakoilmaa ja keskikorkeuden vaakakalvoa, joka muodosti poistokanavan tunnelin yläosaan. Mont Cenisiä seurasivat pian muut merkittävät Alppien rautatietunnelit: 9 meripeninkulman St. Gotthard (1872-82), joka otti käyttöön paineilmaveturit ja kärsi suurista ongelmista veden virtauksen, heikon kallion ja konkurssiin menneiden urakoitsijoiden kanssa; 12 meripeninkulman Simplon (1898-1906); ja 9 meripeninkulman Lötschberg (1906-11) Simplonin rautatien pohjoisella jatkeella.

lähes 7 000 jalkaa vuorenharjanteen alapuolella Simplon kohtasi suuria ongelmia, jotka johtuivat kalliopurkauksissa seiniltä lentäneestä erittäin rasittuneesta kivestä, Heikossa skisteessä olevasta korkeapaineesta ja kipsistä, joka vaati 10 jalkaa paksun muurausvuorauksen vastustamaan turvotustaipumusta paikallisilla alueilla, sekä korkealämpöisestä vedestä (130° F), joka osittain hoidettiin ruiskuttamalla kylmistä lähteistä. Simplonin ajaminen kahtena rinnakkaisena tunnelina, joissa on usein ristikytkennät, auttoi huomattavasti ilmanvaihtoa ja viemäröintiä.

Lötschbergissä tapahtui vuonna 1908 suuri katastrofi. Kun yksi suunta kulki Kanderjoen laakson Ali, tunnelin täytti yhtäkkiä 4 300 metrin pituinen vesi, sora ja rikkinäinen kivivyöry, joka hautasi koko 25 miehen miehistön. Vaikka eräs geologinen paneeli oli ennustanut, että tunneli olisi tässä kiinteässä kallioperässä kaukana laakson pohjan alapuolella, myöhemmät tutkimukset osoittivat, että kallioperä oli 940 metrin syvyydessä, niin että 590 metrin korkeudessa tunneli painoi Kander-jokea, jolloin se ja täyttyvän laakson maaperä valuivat tunneliin ja aiheuttivat valtavan painuman eli vajoamisen maan pinnalle. Tämän geologisen tutkimuksen parantamisen tarpeellisuudesta annetun oppitunnin jälkeen tunneli ohjattiin noin 1,6 kilometriä ylävirtaan, missä se ylitti onnistuneesti Kanderin laakson sound Rockissa.

useimmissa pitkän matkan kalliotunneleissa on ollut ongelmia veden virtaamisessa. Yksi pahamaineisimmista oli ensimmäinen japanilainen Tanna-tunneli, joka ajettiin Takijin huipun läpi 1920-luvulla. insinöörit ja miehistö joutuivat selviytymään pitkään jatkuneista erittäin suurista virtauksista, joista ensimmäinen tappoi 16 miestä ja hautasi 17 muuta, jotka pelastettiin seitsemän päivää kestäneen tunneloinnin jälkeen. Kolme vuotta myöhemmin toinen suuri tulva hukutti useita työntekijöitä. Lopulta japanilaiset insinöörit ryhtyivät kaivamaan rinnakkaista salaojatunnelia koko päätunnelin pituudelta. Lisäksi he turvautuivat paineilmatunnelointiin kilvellä ja ilmalukolla, mikä oli lähes ennenkuulumatonta tekniikkaa vuoristotunneloinnissa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.