Tuneluri și Metropolitane

Introducere

1. Definiţie

Tunelul este o construcţie subterană, destinată să asigure continuitatea unei căi de comunicaţie în condiţiile în care traseul trece pe sub nivelul terenului, prin straturile de roci şi pământuri din porţiunea superficială a litosferei.

Fig. 1

Dezvoltarea căilor de comunicaţii, mai ales a căilor ferate a generat dezvoltarea construcţiei de tuneluri.

hd > hdcr ( pentru o rocă dată) TUNEL

De la ce adâncime de debleu se trece la execuţia tunelului rezultă dintr-un calcul tehnico-economic¬:

Cd = cost debleu

CT = cost tunel

Cd CT hdcr

Cd > CT TUNEL

Exista si alte elemente tehnice care pot decide executia tunelurilor.

2. Elementele unui tunel

Intersecţia obţinută cu un plan perpendicular pe axul tunelului, relevă elementele care alcătuiesc secţiunea transversală a unui tunel (fig.2)

Fig 2

Căptuşeala sau structura de rezistenta este destinată să preia încărcările date de masiv, fără deformaţii menţinând secţiunea liberă a tunelului.

Fundaţiile căptuşelii constitue elementul ce transmite la terenul de fundaţie încărcările şi împingerile preluate de căptuşeală sub presiunea masivului muntos.

Zidurile drepte (piciore drepte) sunt partea căptuşelii cuprinsă între patrea superioară a fundaţiilor şi naşterea bolţii.

Bolta alcătuieşte partea superioară a căptuşelii şi este cuprinsă între planurile naşterilor şi cheia bolţii.

Radierul alcătuieşte partea inferioară a căptuşelii şi este cuprins între cele două fundaţii ale zidurilor drepte.

Prin construcţia sub formă de boltă interioară, ea asigură preluarea presiunilor de jos în sus, precum si menţinerea distanţei dintre fundaţiile zidurilor drepte.

Secţiunea liberă interioară constitue secţiunea utilă şi este denumită gabaritul tunelului.

Gabaritul poate fi :

• de construcţie – adica conturul transversal limită în plan vertical perpendicular pe axa tunelului al secţiunii libere interioare.

• de circulaţie - adica conturul transversal limită în planul vertical perpendicular pe axa căii, în interiorul căruia in afară de mijlocele de transport nu trebuie să intre nici o parte a construcţiei sau a instalaţiilor fixe ale tunelului.

3. Clasificarea tunelurilor

a). După scopul (funcţiunea)

• tuneluri pentru căi ferate

• tuneluri rutiere

• tuneluri în oraşe (metrouri)

• tuneluri apeduct

• tuneluri pentru navigaţie

• tuneluri hidrotehnice

b). După locul

• tuneluri în munte

• tuneluri urbane (metrouri)

• tuneluri pe fundul apelor

c). După forma axei

• în plan orizontal - aliniament

- curbă

• în plan vertical (profil longitudinal) - palier

- în declivitate

d). După forma căptuşelii

• clopot

• potcoavă

• ovoidal

• circular

e). După modul de execuţie

• în subteran

• în tranşee deschisă.

II. Determinarea presiunii rocilor