Terowong pada mulanya dibina sebagai sebahagian daripada sistem penyaluran air dan kumbahan, sejak zaman Kerajaan Rom. Penggunaan pertama mereka untuk pengangkutan adalah sebagai sebahagian daripada sistem terusan pada abad ke-17. Dengan perkembangan landasan kereta api pada abad ke-19 dan kereta pada abad ke-20, terowong menjadi lebih lama dan lebih kompleks. Kaedah yang paling biasa untuk membina terowong adalah kaedah potong dan tutup, kaedah tiub rendaman, atau penggunaan mesin membosankan terowong.
Langkah-langkah
Bahagian 1 dari 4: Faktor yang Perlu Dipertimbangkan dalam Membangun Terowong
Langkah 1. Pertimbangkan di mana terowong akan dibina
Lokasi terowong yang dicadangkan akan menentukan alat dan teknik apa yang diperlukan untuk membuatnya dan menyiapkannya untuk tujuan penggunaannya. Terowong boleh dibahagikan kepada 3 jenis:
- Terowong tanah lembut. Terowong ini memerlukan sokongan pada bukaan agar terowong tidak runtuh. Terowong ini biasanya dangkal dan digunakan untuk kereta bawah tanah, penghantaran air, dan sistem penyingkiran air sisa.
- Terowong batu. Kerana mereka digali dari batu padat, terowong ini memerlukan sedikit sokongan tambahan atau tidak sama sekali. Terowong kereta api dan kereta biasanya mempunyai pelbagai jenis ini.
- Terowong bawah laut. Seperti namanya, terowong ini berada di bawah sungai, tasik, terusan, dan dalam kasus selat "Chunnel," seperti Selat Inggeris. Ini adalah terowong paling sukar untuk dibina, kerana air harus dijauhkan dari terowong semasa dan selepas pembinaan.
- Membangun terowong di bawah kota menawarkan masalah yang serupa dengan terowong bawah laut, kerana tanah di sekitar terowong cenderung merosot di bawah berat bangunan di atasnya. Pengetahuan mengenai geologi kawasan membantu meramalkan seberapa banyak tanah akan kendur dan menunjukkan kaedah apa yang dapat meminimumkan kendur.
Langkah 2. Pertimbangkan jalan terowong
Terowong dengan jalan lurus, tunggal, lurus relatif mudah dibosankan dengan mesin yang membosankan terowong. Terowong yang berbeza dari reka bentuk ini menawarkan masalah yang menjadikannya lebih kompleks.
- Terowong pendek tidak bosan dengan mesin membosankan terowong kerana tidak menjimatkan kos untuk melakukannya.
- Terowong yang memerlukan diameter bore yang berlainan di bahagian yang berlainan juga menjadikan penggunaan mesin membosankan terowong tidak praktikal kerana kelewatan menyesuaikan diameter bore.
- Terowong yang berpusing tajam atau mempunyai batang yang bersilang juga menggunakan mesin yang membosankan tidak praktikal.
Langkah 3. Pertimbangkan tujuan terowong
Terowong apa yang akan digunakan untuk menentukan apa kerja tambahan selain membuat terowong itu sendiri yang diperlukan sebelum meletakkannya dalam perkhidmatan.
- Terowong yang membawa penumpang memerlukan beberapa bentuk pengudaraan. Untuk terowong jalan raya, ini biasanya bermaksud batang pengudaraan untuk mengelakkan penumpukan karbon monoksida. Untuk terowong keretapi, ini dapat berarti pengudaraan udara paksa untuk membuang ekzos mesin diesel. Kedua-duanya mempunyai kaedah tambahan untuk mengatasi asap yang dihasilkan sekiranya api marak di terowong.
- Terowong yang banyak digunakan, seperti Big Dig di Boston, mungkin mempunyai pusat operasi yang sentiasa dikendalikan dengan peralatan video untuk memantau lalu lintas di dalam terowong dan menangani keadaan darurat.
- Terowong jalan raya yang panjang, seperti Terowong Eisenhower di Colorado, mungkin diterangi dengan lampu overhead untuk kemudahan pemandu dan penumpang. Terowong jalan raya yang lain, seperti di Taman Nasional Zion di Utah, mungkin mempunyai potongan pemandangan untuk membolehkan cahaya semula jadi memasuki terowong di tempat-tempat dan memberi gambaran sekilas kepada penumpang mengenai pemandangan sekitarnya.
- Beberapa terowong, seperti Queensway Tunnel antara Liverpool dan Birkenhead, England dan Lion Rock Tunnel antara Sha Tin dan New Kowloon di Hong Kong, menggabungkan dek lalu lintas penumpang atas dengan dek perkhidmatan yang lebih rendah untuk air, paip, atau kabel. Terowong lain, seperti SMART Tunnel Malaysia boleh digunakan untuk mengawal lalu lintas atau banjir.
Bahagian 2 dari 4: Menggunakan Kaedah Potong dan Tutup
Langkah 1. Gali parit
Kawasan di mana terowong akan digali sepenuhnya, dengan atap terowong akan dibuat dan ditutup ketika terowong selesai. Terowong jenis ini dibina dengan satu daripada dua cara:
- Bahagian bawah: Sokongan tanah dibuat terlebih dahulu, kemudian terowong dibina di sekelilingnya.
- Atas-bawah: Bahagian dan atap terowong dibina di permukaan tanah, dan parit terowong digali di bawahnya.
- Kedua-dua kaedah ini digunakan terutamanya untuk terowong yang cetek, walaupun kaedah atas-bawah memungkinkan untuk menggali terowong yang lebih dalam daripada kaedah bawah-atas. Terowong yang lebih dalam sering digali dengan bantuan perisai terowong, struktur seperti kotak dengan penutup kecil dibuka untuk digali. Setelah kotoran di depan pelindung dikeluarkan, perisai digerakkan ke hadapan untuk terus menggali.
Langkah 2. Buat dinding dan bumbung terowong
Dinding dan atap terowongan dapat dibangun ketika terowongan digali atau mungkin telah dibuat sebelumnya dan dipasang pada saat terowong digali. Bahan hari ini merangkumi yang berikut:
- Lengkungan keluli beralun.
- Lengkungan konkrit pracetak.
- Dinding konkrit pracetak.
- Konkrit yang dicurahkan atau disembur. Selalunya, ini digunakan bersama dengan salah satu kaedah lengkungan terbentuk.
Langkah 3. Selesaikan terowong
Cara ini dilakukan bergantung pada apakah kaedah bottom-up atau top-down digunakan.
- Terowong yang dibuat dengan kaedah bottom-up mesti diisi semula untuk menutupi bumbung terowong dan permukaan apa pun yang ada di atas bumbung terowong kemudian dibina atau dibina semula.
- Terowong yang dibuat dengan kaedah top-down digali di bawah di mana dinding dan bumbung terowong didirikan, dan kemudian papan dasar, yang berfungsi sebagai lantai terowong, dibuat.
Bahagian 3 dari 4: Menggunakan Tiub Tenggelam
Langkah 1. Mengorek parit ketika terowong akan pergi
Kaedah ini serupa dengan kaedah potong dan tutup, tetapi digunakan untuk menggali terowong bawah laut. Parit perlu berjalan sepanjang terowong akan berjalan di bawah air.
Langkah 2. Letakkan rangkaian tiub keluli sepanjang parit
Setiap tiub ditutup pada kedua-dua hujungnya dengan sekat. Sekiranya tiub itu adalah untuk terowong kereta, seperti halnya Terowong Ted Williams di Boston, tiub tersebut merangkumi bahagian jalan yang telah dibina sebelumnya.
Langkah 3. Masukkan tabung dengan pengisian yang mencukupi untuk menahan tekanan air di atasnya
Untuk Terowong Ted Williams, ini adalah lapisan batu setebal 5 kaki (setebal 1,5 m).
Langkah 4. Sambungkan tiub dengan menanggalkan pelindung yang mengganggu
Segmen jalan atau rel yang dibina ke dalam tiub akan dihubungkan pada masa ini juga.
Bahagian 4 dari 4: Menggunakan Mesin Membosankan Terowong
Langkah 1. Pilih mesin penalaan yang betul untuk pekerjaan itu
Mesin yang membosankan terowong, disebut TBM untuk pendek atau "tahi lalat", mempunyai plat bulat di bahagian depan yang disebut pelindung. Pemotong berbentuk cakera pada pelindung merobek batu dan kotoran, yang melewati bukaan di perisai ke tali sawat di dalam TBM yang menyimpannya di belakang mesin.
- Jenis pelindung TBM berbeza mengikut sama ada tahi lalat untuk menggali tanah yang lembut, basah atau batu keras. Diameter perisai berkisar dari pelindung 26.3 kaki (8.03 m) Aker Wirth pada TBMnya yang digunakan untuk stesen janakuasa Linth-Limmern Switzerland hingga "Big Bertha" Hitachi Zosen dengan diameter 57.5 kaki (17.5 m).
- Tahi lalat yang dirancang untuk menggali terowong di bawah permukaan air juga mempunyai ruang di bahagian depan untuk menekan tanah yang digali.
- Untuk pekerjaan besar, banyak TBM mungkin diperlukan. Terowong Saluran diperlukan 11.
Langkah 2. Pasang mesin ke kedudukannya
Untuk terowong permukaan, ini tidak menjadi masalah. Sekiranya terowong akan bosan jauh di bawah tanah, batang akses, biasanya bulat, digerudi dan dilapisi dengan konkrit. TBM diturunkan ke dalamnya, dan terowong digali dari titik itu.
- Untuk terowong panjang, poros akses pelbagai digerudi.
- Apabila terowong selesai, poros akses boleh menjadi poros pengudaraan dan / atau pintu keluar kecemasan. Sekiranya mereka tidak bekerja, mereka akan tinggal di tempat ini sepanjang hayat terowong.
Langkah 3. Lekapan terowong yang betul semasa mesin melalui
Segmen konkrit pra-tuang didirikan di belakang TBM untuk membentuk cincin pada selang waktu yang ditentukan.
Langkah 4. Semburkan konkrit di dinding yang digali di antara gelang sokongan
Konkrit yang disembur, atau tembakan, melapisi dan menstabilkan dinding terowong. Beton peluru boleh merangkumi gentian keluli atau polipropilena untuk mengukuhkannya, seperti cara rebar keluli digunakan untuk mengukuhkan konkrit tuang. Beton tembakan juga berisi pemecut untuk menolong melekat pada dinding terowong dan cepat kering.
Petua
- Terowong awal bosan melalui batu dengan menggerudi lubang dan menggunakan bahan letupan: serbuk hitam pertama dan kemudian dinamit. Penopang sementara dari bingkai kayu akan didirikan, diganti dengan bata dan batu. Terowong kemudian menggunakan cincin besi tuang yang tersegmentasi, disatukan, menggantikan kayu dan batu.
- Terowong juga dapat digerudi melalui tanah lembut dengan menggunakan bicu untuk menolak sama ada tiub / paip atau penggali berbentuk kotak yang diikat dengan kepala pemotong. Terowong berlabuh paip cenderung sempit, berdiameter tidak lebih dari 10,5 kaki (3,2 m), sementara terowong berlengan kotak selebar 65,6 kaki (20 m).
