מנהרה היא מעבר מלאכותי אופקי או נוטה מתחת לאדמה. חפצים כאלה נוצרים למטרות שונות. ישנם הולכי רגל, אופניים, רכב, רכבת, מנהרות של כלי רכב תת-קרקעיים, מטרו, חשמליות וכו '.
מצב התחבורה "המנהרה" ביותר הוא המטרו. רוב קוויו מונחים במעברים שיכולים להיות בעומקים שונים מתחת לאדמה. מנהרות רכב ורכבת מונחות תחת הרים וגבעות כדי לקצר את האורך הכולל של המסלול. לפעמים עדיף לבנות מנהרה מאשר לבנות גשר.
הסיפור
אנשים יוצרים חפצים אלה מאז ימי קדם. המבנים המלאכותיים הראשונים מסוג זה הופיעו בתקופת האבן. בסלעים נחתכו מערות, קטקומבות, מחצבות, מוקשים. מדינות בהן החלו לעשות זאת מוקדם יותר מכל מקום אחר היו מצרים ויוון, כמו גם הערים רומא ובבל. שם נחפרו מנהרות לצורך כרייה, במהלך בניית מקדשים, קברים והנחת צינורות מים. במהלך העבודות נעשה שימוש בכלים הפשוטים ביותר, והסלעים הסלעיים, בהם נחתך המעבר, לא תוקנו.
המנהרה הראשונה מתחת למים נבנתה מתחת לנהר הפרת באזור 2160 לפני הספירה.
לעיתים נבנו מנהרות בימי הביניים, בעיקר למטרות צבאיות. בשלב המאוחר של ימי הביניים נוצרו מעברי משלוח פעילים. מנהרת הרכבת הראשונה הופיעה בשנים 1826-1830. והרכב הראשון נבנה בשנת 1927 מתחת לנהר ההדסון.
בברית המועצות נבנו לעתים קרובות מבנים תת קרקעיים של הרכבות. הם הונחו דרך האורל, הקווקז וקרים. הקמת מנהרות רכב הפכה לרלוונטית עם העלייה במספר המכוניות לאחר קריסת ברית המועצות.
איך זה?
מנהרה היא חלל מלאכותי מוארך המונח בסלע. אם הגזע חזק, המעבר אינו קבוע, ואם הוא משוחרר, אז מותקנים מבני חיבור מלאכותיים. הם נקראים בטנה ולוקחים חלק משמעותי מעומסי ההרים, ומשתתפים גם באיטום מים. הפורטלים שנקראים נבנים בכניסות ויציאות. יתכן שיש להם מראה ארכיטקטוני.
שיטות בניית מנהרות
ישנם שני סוגים - פנים וחוץ. השיטה הראשונה משמשת להנחת מעברים בעומקים גדולים (יותר מ 20 מטר), כמו גם למנהרות רדודות. פתוח להחיל בעת הנחת מהלכים רדודים. היתרון בשיטה זו הוא העלות הנמוכה יותר, והמינוס הוא הצורך להרחיק מאתר הבנייה את נתיבי התקשורת וההובלה שנמצאים באזורו.
שיטות מנהור סגורות
הבחירה בשיטה שבאמצעותה תוקם המנהרה תלויה בסוג הסלע שיש לפרוץ ובמטרת האובייקט. שיטות סגורות משמשות לרוב בבניית מנהרת רכבת תחתית ומנהרות רכבת. קרקעות יכולות להיות חזקות, רכות, שברים, מוצפות.
- בשיטת הכרייה של הנחת, קידוח ופיצוץ משמשים. מרכיב החדירה העיקרי הוא הנחת חומרי נפץ וביצוע פיצוץ מכוון. שברי הסלע ההרוס מוסרים מהפנים אל פני השטח. תחילה מתחזק התחלל שנוצר ואז מרופד. השתמש בשיטה זו במקרה בו הסלעים יציבים וחזקים.
- שילוב הנחת מבוסס גם על פירוק סלע. עם זאת, הם משתמשים בציוד מנהור מיוחד. אלה הם מה שמכונה שילובי חפירת מנהרות. כמו הקודמת, שיטה זו משמשת במקרה של סלעים בעלי חוזק גבוה ובינוני.
- שיטת בניית המנהרות האוסטרית החדשה משמשת לסלעים רכים ושברים. זה מבוסס על יצירת מחברים זמניים על ידי ריסוס בטון על פני הסלע, כמו גם חיזוק בעוגנים. זה מגביר את היציבות של הקשת באזור החור התחתון. באשר לרירית הקבועה, ניתן לבצע אותה במרחק מתחת לקרקעית הפנים, עבורם משתמשים מנגנוני ביצועים גבוהים.
- שיטת הנחת הציפוי מבוססת על שימוש במגן מנהור, המשמש להנחת המנהרה על כל החלק שלאחריו מבוצע רירית. שיטה זו משמשת גם לסלעים משוחררים ושברים.
- בנוכחות מידה גבוהה של חתך מים, חוסר יציבות בקרקע ונוכחות של סביבות אגרסיביות, משתמשים בשיטות טבולות מיוחדות. לשם כך ניתן להשתמש בתיקון עם פתרון מיוחד, הקפאה, ניקוז, עבודה עם אוויר דחוס. ניתן להשתמש גם בשיטות מגן, בתוספת שחיטה פעילה.
שיטות מנהרה פתוחות
רצוי להשתמש בשיטה פתוחה לבניית מנהרות בעת חפירת מעברים רדודים. נעשה שימוש בטכנולוגיות הבאות:
- שיטת החפירה מורכבת ביצירת בור יסוד לכל רוחבו ועומקו של חפץ בבנייה. ניתן לחזק את הקירות באופן מלאכותי, או להתכתב עם המופע הטבעי של סלעים. לאחר ריפוד המנהרה בור הבסיס התמלא. שיטה זו שימשה בבניית המטרו בברלין.
- שיטת המגן לבניית מנהרות היא שימוש במגן מלבני לרירית.
- בדרך כלל משתמשים בשיטת התעלה בעת הנחת מנהרות להולכי רגל. זה מורכב בחפירת בור בחלקים.
