Tunel (budownictwo)

Tunel – budowla transportowa w postaci długiego korytarza, podziemna lub podwodna, wykonana metodą odkrywkową lub drążenia, umiejscowiona pod przeszkodą. Tunele to najczęściej budowle geotechniczne mające swoje wyloty na powierzchni ziemi.

Podział ze względu na funkcje

Ze względu na przeznaczenie można je podzielić na:

tunele kolejowe – dla ruchu pociągów
tunele drogowe – dla ruchu samochodowego
tunele kanałowe – dla przepływających nimi jednostek pływających
tunelowe przejście podziemne – dla ruchu pieszych (jedną z odmian jest womitorium(inne języki) – przejście w trybunie, łączące zewnętrzne ciągi komunikacyjne obiektu widowiskowego (np. stadionu) z widownią^[1]).
budowle hydrotechniczne – przeznaczone do transportu wody, sztolnie wodne (głównie w elektrowniach wodnych)
tunele kablowe – przeznaczone do układania w nich kabli i przystosowane do poruszania się obsługi w ich wnętrzu

Tunel w ruchu drogowym

W Polsce w myśl obowiązującej Ustawy Prawo o ruchu drogowym, tunel jest to budowla przeznaczona do przeprowadzenia drogi przez lub pod przeszkodą, oznaczona odpowiednimi znakami^[2]. W praktyce oznacza to, że tunelem jest każdy odcinek drogi rozpoczynający się i kończący odpowiednio znakami D37 i D38 (nawet jeśli nie występowałaby na nim wspomniana budowla).

W myśl tej samej ustawy w tunelu zabrania się zawracania, cofania i zatrzymania pojazdu.

Metody drążenia tuneli

Metody górnicze

Drążenie tunelu metodami górniczymi, np. za pomocą robót strzałowych. Wyrobisko jest wykonywane segmentami, zazwyczaj najpierw stabilizowane jest obudową tymczasową. Tą metodą tunele wykonywane są na dużych głębokościach.

Metoda pełnego przekroju
Metoda podpartego sklepienia (ze sztolnią wyprzedzającą w stropie przyszłego tunelu)
Metoda rdzenia oporowego (wielosztolniowa)
NATM – Nowa metoda austriacka

Metoda tarczowa

Drążenie tunelu za pomocą maszyn borujących (TBM) o średnicy 2–12 m, drążenie tunelu i montaż obudowy są zmechanizowane. Tunele drążone tą metodą najczęściej mają przekrój kołowy.

Obudowa składa się z pierścieni, tzw. „tubingów”. Na jeden tubing potrzeba około 5-10 (w zależności od rozmiaru tunelu) prefabrykowanych segmentów wykonanych z żelbetu lub z fibrobetonu, przygotowanych w zakładzie prefabrykacji.

Metody odkrywkowe

Montaż obudowy w wykopie szeroko- lub wąskoprzestrzennym.

Metoda Mediolańska (podstropowa) – na ścianach szczelinowych lub palisadach wykonywany jest docelowy lub tymczasowy strop, spod którego wybierany jest grunt.

Metody specjalne

z użyciem kesonów
zatapianiem gotowych segmentów^[3]
stabilizacją górotworu

Wentylacja tuneli

Zadaniem systemów wentylacji tuneli jest utrzymanie dopuszczalnego stężenia gazów i pyłów, zapewnienie dobrej widoczności i warunków klimatycznych, oraz, w razie wystąpienia pożaru, zapewnienie możliwości sprawnej ewakuacji oraz ugaszenia pożaru.

W trakcie drążenia – jak w wyrobiskach górniczych (za pomocą lutniociągów)
W trakcie eksploatacji:
- Systemy naturalne – ruch powietrza wywołany jest przez różnicę ciśnień, wiatry i ruch pojazdów.
- Systemy sztuczne – ruch powietrza wywołany wentylatorami, m.in. strumieniowymi.
  - Wzdłużne – powietrze płynie wzdłuż tunelu, od portalu do portalu, lub do szybu wentylacyjnego, czasem wspomagana dodatkowymi wentylatorami osiowymi na trasie tunelu.
  - Poprzeczne – powietrze płynie między kanałami wentylacyjnymi w poprzek tunelu
  - Mieszane – połączenie systemów poprzecznego i podłużnego.
  - Specjalne

Najdłuższe tunele świata

Gotthard-Basistunnel w Alpach w Szwajcarii, tunel kolejowy o długości 57 km, oddany do użytku w 2016 roku. Połączenia wierceń z obu kierunków dokonano w 2010 roku.
Tunel Seikan w Japonii podmorski tunel kolejowy, długości 53,9 km.
Eurotunel pod kanałem La Manche o długości nieco ponad 50 km, łączący Calais we Francji z Folkestone w Wielkiej Brytanii, kolejowy, podmorski.
Tunel Lötschberg w Szwajcarii, tunel kolejowy – 34,6 km. Dzięki niemu podróż z Włoch do Niemiec skróciła się z 3,5 do 2 godz. Ciągnie się on od alpejskiej miejscowości Frutigen w kantonie Berno do Raron w kantonie Valais. Budowany był przez osiem lat, a jego koszt wyniósł ponad 4 mld franków szwajcarskich.
Tunel Guadarrama na trasie szybkiej kolei Madryt-Valladolid w Hiszpanii, o długości 28 418 m
Tunel Iwate-Ichinohe o długości 25,8 km, na trasie linii kolejowej Tōhoku Shinkansen w Japonii
Tunel Lærdal, najdłuższy drogowy tunel świata długości 24 510 m, łączący Lærdal oraz Aurland w Norwegii, w regionach Sogn i Fjordane. Jego budowa rozpoczęta została w 1995 , a zakończona w 2000 roku.
Tunel Daishimizu o długości 22,2 km, na trasie linii kolejowej Jōetsu Shinkansen w Japonii, oddany do użytku w 1982, był najdłuższym tunelem na świecie (od 1982 do roku 1988, kiedy to otwarto tunel Seikan).
Simplon-I kolejowy długości 19,8 km, łączący Włochy ze Szwajcarią
Tunel Vereina – kolejowy długości 19 km, łączący szwajcarskie miejscowości Lavin i Klosters-Serneus
Tunel Shinkanmon długości 18,7 km – Japonia
Tunel Appennino długości 18,5 km – Włochy
Tunel Qinling długości 18,5 km – Chiny
Tunel drogowy Świętego Gotarda (niem. Gotthard-Strassentunnel, wł. Galleria stradale del San Gottardo) w ciągu autostrady A2 w Szwajcarii, długości 16,9 km. Najdłuższy tunel drogowy w Alpach, przebiega pod Przełęczą Świętego Gotarda, łączy miejscowości Göschenen i Airolo.
Tunel kolejowy Świętego Gotarda – tunel kolejowy położony w Alpach Szwajcarskich. Tunel ma 15 km długości, przebiega pod Przełęczą Świętego Gotarda, łączy miejscowości Göschenen i Airolo.

Zobacz też

Przypisy

↑ Witold Szolginia: Architektura. Warszawa: Sigma NOT, 1992, s. 160. ISBN 83-85001-89-1.
↑ Art. 2 pkt 14 ustawy z dnia 20 czerwca 1997 r. – Prawo o ruchu drogowym (Dz.U. z 2022 r. poz. 988).
↑ Artur Dziadynak. Tunele zatapiane. „Geoinżynieria i Tunelowanie”. 3, s. 24-27, 2004. Inżynieria Bezwykopowa Sp. z o.o.. ISSN 1732-7741.

Bibliografia

StefanS. Gałczyński StefanS., Podstawy budownictwa podziemnego, Wrocław: Oficyna wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2001, ISBN 83-7085-583-0, OCLC 749166652 .
Kazimierz Furtak, Maciej Kędracki, Podstawy budowy tuneli, Politechnika Krakowska, ISBN 83-7242-337-7.
NORMA N-SEP-E-004
Ustawa z dnia 21 marca 1985 r. o drogach publicznych (Dz.U. 1985 Nr 14, poz. 60)

Linki zewnętrzne

Zestawienie najdłuższych tuneli świata (pol.)

[1] Witold Szolginia: Architektura. Warszawa: Sigma NOT, 1992, s. 160. ISBN 83-85001-89-1.

[2] Art. 2 pkt 14 ustawy z dnia 20 czerwca 1997 r. – Prawo o ruchu drogowym (Dz.U. z 2022 r. poz. 988).

[3] Artur Dziadynak. Tunele zatapiane. „Geoinżynieria i Tunelowanie”. 3, s. 24-27, 2004. Inżynieria Bezwykopowa Sp. z o.o.. ISSN 1732-7741.

[1]

[2]

[3]