بناء الأنفاق: الأساليب والأهداف

2024 مؤلف: Henry Conors | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-12 03:33

النفق هو ممر اصطناعي أفقي أو مائل تحت الأرض. يتم إنشاء هذه الكائنات لأغراض مختلفة. هناك المشاة والدراجات والسيارات والسكك الحديدية وأنفاق الاتصالات تحت الأرض والمترو والترام ، إلخ.

أكثر طرق النقل "نفقًا" هي مترو الأنفاق. يتم وضع معظم خطوطه عبر ممرات يمكن أن تقع على أعماق مختلفة تحت الأرض. يتم بناء أنفاق الطرق والسكك الحديدية تحت الجبال والتلال لتقصير الطول الإجمالي للمسار. في بعض الأحيان يكون بناء نفق أكثر منطقية من بناء جسر

التاريخ

يقوم الناس بإنشاء هذه الأشياء منذ العصور القديمة. ظهرت الهياكل الاصطناعية الأولى من هذا النوع بالفعل في العصر الحجري. تم قطع الكهوف وسراديب الموتى والمحاجر وأعمدة المناجم من خلال الصخور. البلدان التي تم فيها القيام بذلك في وقت أبكر من أي مكان آخر كانت مصر واليونان أيضًامدينتي روما وبابل. هناك ، تم حفر الأنفاق لغرض التعدين ، أثناء بناء المعابد والمقابر ومد مجاري المياه. أثناء العمل ، تم استخدام أبسط الأدوات ، ولم يتم إصلاح الصخور التي تم قطع الممر بها.

تم بناء أول نفق تحت الماء تحت نهر الفرات حوالي عام 2160 قبل الميلاد.

في بعض الأحيان تم بناء الأنفاق في العصور الوسطى ، لأغراض عسكرية بشكل أساسي. في المرحلة الأخيرة من العصور الوسطى ، تم إنشاء ممرات صالحة للملاحة بنشاط. ظهر أول نفق للسكك الحديدية في 1826-1830. وأول سيارة بنيت عام 1927 تحت نهر هدسون

في الاتحاد السوفياتي ، تم بناء مرافق السكك الحديدية تحت الأرض بشكل خاص في كثير من الأحيان. تم وضعهم عبر جبال الأورال والقوقاز والقرم. أصبح بناء أنفاق السيارات ذا صلة بزيادة عدد السيارات بعد انهيار الاتحاد السوفيتي.

ما هو؟

النفق عبارة عن فراغ اصطناعي من الشكل المستطيل ، موضوعة في الصخر. إذا كانت الصخرة قوية ، فلن يكون الممر ثابتًا ، وإذا كان فضفاضًا ، يتم تثبيت هياكل التثبيت الاصطناعية. يطلق عليهم البطانة ويتحملون جزءًا كبيرًا من الأحمال الجبلية ، ويشاركون أيضًا في العزل المائي. يتم بناء ما يسمى بالبوابات عند المداخل والمخارج. قد يكون لها مظهر معماري.

طرق بناء النفق

هناك نوعان - مغلق و مفتوح. تستخدم الطريقة الأولى لتمديد الممرات على أعماق كبيرة (أكثر من 20 مترًا) وكذلك للأنفاق الضحلة. يتم استخدام الفتح عند التمديدحركات ضحلة. ميزة هذه الطريقة هي التكلفة المنخفضة ، والعيب هو الحاجة إلى تحويل طرق الاتصالات والنقل الموجودة في منطقتها من موقع البناء.

طرق الأنفاق المغلقة

يعتمد اختيار الطريقة التي سيتم بها بناء النفق على نوع الصخور التي سيتم قطعها والغرض من الكائن. غالبًا ما تستخدم الطرق المغلقة في بناء نفق المترو وأنفاق السكك الحديدية. يمكن أن تكون التربة قوية وناعمة ومتصدعة ومروية.

• أثناء التعدين يتم استخدام طريقة التمديد والحفر والتفجير. العنصر الرئيسي للاختراق هو زرع المتفجرات وتنفيذ تفجير موجه. يتم إزالة شظايا الصخور المدمرة من الوجه إلى السطح. يتم تقوية التجويف الناتج أولاً ، ثم يتم تنفيذ البطانة. استخدم هذه الطريقة عندما تكون الصخور ثابتة وقوية.
• حشية نوع الجمع تعتمد أيضًا على تدمير الصخور. ومع ذلك ، يتم استخدام معدات حفر أنفاق خاصة لهذا الغرض. هذه هي ما يسمى بحفر الأنفاق. تمامًا مثل الطريقة السابقة ، يتم استخدام هذه الطريقة في حالة قوة الصخور العالية والمتوسطة.
• يتم استخدام طريقة الأنفاق النمساوية الجديدة للصخور اللينة والمكسورة. يعتمد على إنشاء مثبتات مؤقتة عن طريق رش الخرسانة على سطح الصخر ، بالإضافة إلى تقويتها باستخدام المراسي. هذا يزيد من ثبات القوس في منطقة البئر السفلية. أما البطانة الدائمة فيمكن إجراؤها على مسافة من المكانذبح حيث يتم استخدام آليات عالية الأداء.
• تعتمد طريقة وضع الدرع على استخدام درع النفق ، والذي يستخدم لوضع نفق فوق القسم بأكمله ، وبعد ذلك يتم تنفيذ البطانة. يتم تطبيق هذه الطريقة أيضًا على الصخور السائبة والمكسورة.
• في حالة وجود درجة عالية من الري وعدم استقرار التربة ووجود بيئات عدوانية ، يتم استخدام طرق خاصة للاختراق. لهذا الغرض ، يمكن استخدام حل خاص ، والتجميد ، والتصريف ، والعمل بالهواء المضغوط. يمكن أيضًا استخدام طرق الدرع ، مع استكمالها بوزن الوجه النشط.

فتح طرق الأنفاق

يُنصح باستخدام طريقة الأنفاق المفتوحة عند حفر الممرات الضحلة. يتم استخدام التقنيات التالية:

• طريقة الحفرة هي إنشاء حفرة لكامل عرض وعمق الكائن قيد الإنشاء. يمكن تقوية الجدران بشكل مصطنع ، أو تتوافق مع التواجد الطبيعي للصخور. بعد تبطين النفق ، تمتلئ الحفرة. استخدمت هذه الطريقة في بناء مترو الانفاق في برلين.
• طريقة الدرع لبناء الأنفاق هي استخدام درع مستطيل للتبطين.
• غالبًا ما تستخدم طريقة الخندق عند وضع أنفاق المشاة. وهو عبارة عن حفر حفرة قطعة قطعة.

الخلاصة

وبالتالي ، يمكن تنفيذ بناء نفق النقل بطرق مختلفة ، اعتمادًا على التسليممهام وخصائص التربة. الأكثر شيوعًا هي أنفاق السكك الحديدية ومترو الأنفاق.