¿Qué es un túnel ferroviario?
El desarrollo del ferrocarril tiene como objetivo satisfacer las necesidades del transporte, especialmente las necesidades del transporte de carga de larga distancia y de gran volumen. Por primera vez se construyeron vías férreas. Más tarde, debido a que el tráfico terrestre estaba demasiado congestionado, el ferrocarril se extendió hasta el cielo y se construyó un ferrocarril elevado, que luego se extendió bajo tierra y se tendió un ferrocarril subterráneo. Para tender vías férreas en zonas montañosas, la gente afrontó dificultades y cavó una gran cantidad de túneles para suavizar las vías.
Ya en 1884, se construyó el túnel ferroviario subterráneo más antiguo del mundo bajo las calles de Brooklyn, Nueva York, EE. UU. Este es el túnel con conductos de ventilación más antiguo del mundo y el primer túnel construido utilizando el método de corte y cubierta. Sin embargo, para construir túneles en zonas montañosas, sólo se pueden utilizar métodos de excavación subterránea.
La obra del túnel Kassel Highland, el túnel ferroviario más largo de Alemania (10.748 metros). Con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, la tecnología de excavación de túneles también cambia cada día. El italiano Sommerli inventó el martillo de impacto, que funcionaba con aire comprimido y triplicaba la velocidad de excavación del túnel. Fue un hito en la transformación de la excavación de túneles de manual a mecanizada.
Estados Unidos es la cuna de la tecnología moderna de construcción de túneles en el mundo. Los estadounidenses fueron los primeros en inventar y utilizar taladros eléctricos y técnicas de voladura con dinamita para cavar túneles. Desde entonces, se han inventado muchas herramientas de excavación nuevas y técnicas de voladura efectivas que todavía se utilizan en la actualidad.
Actualmente, nuestro país cuenta con el mayor número de túneles del mundo y el mayor número de túneles construidos cada año, con una media de más de 120 túneles construidos cada año. A finales de los años 80 se habían construido y puesto en funcionamiento más de 4.800 túneles ferroviarios. El número de túneles ferroviarios ocupa el segundo lugar después de China, con unos 3.850.
En comparación con la construcción de túneles en tierra, cavar túneles y tender ferrocarriles submarinos es más difícil en exploración, diseño y construcción que tender ferrocarriles en tierra. Sin embargo, para solucionar el problema del transporte entre el estrecho y la bahía, existen más de 20 túneles submarinos construidos y planificados en todo el mundo, distribuidos principalmente en Japón, Estados Unidos, Europa Occidental y otros países tecnológicamente desarrollados.
Los túneles submarinos también tienen las mismas características. La mayoría de ellos forman parte del transporte ferroviario y algunos son pasajes para el metro urbano y los automóviles. Se han excavado cinco túneles submarinos para el tráfico de automóviles entre la isla de Manhattan, Long Island y Nueva Jersey en Estados Unidos. Se han construido tres túneles submarinos en Rotterdam, Países Bajos. Dinamarca y Suecia construirán un túnel submarino de 3,4 kilómetros de largo y Turquía está construyendo un túnel submarino de 9 kilómetros de largo.
El Túnel Hanqing construido por Japón es uno de los Túneles del Canal de la Mancha más largos del mundo. El túnel Hanqing parte de Hamami, ciudad de Ibimoto, prefectura de Aomori, en el sur, y de Ritang, ciudad de Chinai, Hokkaido, en el norte. Tiene una longitud total de 5.385 kilómetros, de los cuales 233 kilómetros se encuentran bajo el mar. El túnel principal tiene 11 metros de diámetro y 9 metros de alto, y cuenta con dos vías ferroviarias. Además, existen dos túneles auxiliares para suministros logísticos. El tren de alta velocidad podrá atravesar el túnel en 13 minutos.
La construcción del túnel Hanqing comenzó en 1964 y se completó y abrió al tráfico en 1987. Después de 23 años, su construcción costó * * * 3.700 millones de dólares y el número total de personas involucradas en la construcción del proyecto fue de 11 millones. Se trata de un gasto enorme y de una escala sin precedentes. Desde el inicio de la construcción, debido a la influencia de la topografía y la actividad volcánica, el terreno del sitio de construcción ha sido complejo, con cuatro fallas obvias. Además, la parte del fondo marino funciona en condiciones especiales a 200 metros de la superficie del mar y a unos 100 metros del fondo marino, y durante la construcción se encontraron muchas dificultades inesperadas.
Durante el período de construcción de 18 años, * * * ocurrieron cuatro accidentes importantes con daños por agua. En mayo de 1976 se produjo un accidente, con un caudal máximo de agua de 80 toneladas por minuto y un caudal continuo de agua de 80 días. Más de 1.000 metros cúbicos de arena y grava se derrumbaron y más de 70 metros de túneles quedaron sumergidos.
Ante dificultades tan enormes, el personal técnico y de ingeniería japonés no perdió la confianza. Utilizaron tecnología de excavación avanzada para avanzar desde los lados norte y sur del Estrecho de Taiwán. Cada 30 centímetros, se erige inmediatamente un marco de acero arqueado a su alrededor y se inyecta cemento, potasio óseo y lechada mixta de mampostería. Después de tres minutos de solidificación se coloca la losa de hormigón armado. El 11 de junio de 1983, los equipos de construcción del norte y del sur se reunieron para conectar las dos islas más grandes del archipiélago japonés. Cuando se abrió al tráfico en 1987, se excavaron un total de 115.000 metros cúbicos de arena y grava, se utilizaron 168.000 toneladas de acero y 790.000 toneladas de cemento, con un costo de construcción de 70 millones de dólares por kilómetro.
La finalización del Túnel Ferroviario Qinghai-Tíbet discurre por la arteria norte-sur de Japón. El tráfico entre Hokkaido y Honshu ya no se verá afectado por el mal tiempo y la capacidad de transporte mejorará considerablemente, acortando el tren entre la capital japonesa y Hokkaido en 6 horas. La finalización del túnel ferroviario Qinghai-Tíbet ha dado confianza a Japón en la construcción de túneles submarinos más complejos. En 1985, comenzó oficialmente la construcción del "Túnel submarino del Estrecho de Ma-Japón", de 250 kilómetros de longitud, con un costo estimado de 20 mil millones de dólares. Si este proyecto tiene éxito, podrá considerarse como el nivel más alto de la tecnología de ingeniería submarina contemporánea.
La construcción de un túnel submarino desde Italia a Sicilia está a punto de comenzar. Este es un túnel submarino suspendido. Todo el edificio adopta una estructura de hormigón armado. La sección transversal del tubo tiene 42 metros de ancho y 24 metros de alto. El enorme tubo de hormigón se coloca a 30 metros de agua y el tubo de hormigón no se hunde ni flota. Para evitar oscilaciones provocadas por el tráfico en el túnel, todos los vehículos en funcionamiento están controlados por ordenador. Hay dos rutas para vehículos dentro del túnel, con tres carriles en cada nivel. Los trenes y vías de ferrocarril se encuentran a la izquierda y a la derecha del túnel.
El túnel submarino construido con esta tecnología es la mitad más bajo que el de los puentes y túneles ordinarios y tiene una resistencia ideal a los terremotos.
También se ha construido un túnel submarino de 1,4 kilómetros entre Hong Kong y Kowloon. El túnel está conectado mediante 14 tramos de tubería de hormigón pretensado con una longitud de 100 metros y un diámetro de 5,4 metros para formar un túnel submarino, en el que se instalará un ferrocarril de doble vía. La construcción de este túnel no fue complicada. Primero, la tubería se prefabrica en tierra, cada sección pesa 700 toneladas, y luego se transporta al lugar para su instalación en secciones. Cava una zanja en el fondo del mar con anticipación y luego colócala con grava. Luego use un bote de trabajo para hundir la tubería en la ubicación predeterminada. El proyecto rompió 500.000 metros cúbicos de terreno y mejoró enormemente el tráfico en Hong Kong y Kowloon.
El Canal de la Mancha es el cruce de caminos entre el Océano Atlántico y el Mar del Norte. Entre Gran Bretaña y Francia, limita con el Océano Atlántico al oeste y el Mar del Norte al noreste. Comenzando desde la conexión entre las Islas Lee y las Islas Éufrates en el oeste y terminando en el Estrecho de Dover en el este, tiene una longitud total de 563 kilómetros, siendo el punto más ancho de 241 kilómetros y el punto más estrecho de 33 kilómetros. Después de más de 10 años de demostración e investigación, Gran Bretaña y Francia comenzaron su construcción completa en 1987, y se completó y abrió al tráfico en 1993.
El proyecto consta de tres túneles, dos túneles de tren de 76 metros de diámetro y un túnel de servicio de 48 metros de diámetro, con una longitud total de 53 kilómetros, de los cuales 38 kilómetros pasarán por 40 -rocas de un metro de profundidad en el fondo del mar. Dado que los estratos del fondo de la zona del mar son del Cretácico, lutitas, margas y limolitas del Cretácico tardío, la construcción es muy difícil. Para garantizar la calidad de la ingeniería y la velocidad de construcción del túnel, Gran Bretaña y Francia adoptaron el método de excavación simultánea en ambos lados del estrecho y utilizaron guía láser para garantizar que la dirección de construcción fuera precisa e imparcial. Para la excavación se compró en Japón una superexcavadora de 1.200 toneladas. El cuerpo de la máquina tiene 20 metros de largo y el diámetro de rotación del cabezal de la pala es de aproximadamente 87 metros. Los dientes del cucharón y las muelas son muy afilados y pueden alcanzar los 12 centímetros por minuto. Todo el proyecto utiliza operaciones de flujo y las rocas excavadas se transportan mediante cintas transportadoras; el esqueleto principal del túnel está hecho de piedras de arco y se utilizan paneles de anillos de arco de hormigón armado para ayudar a que la horca esté en su lugar. El mortero de relleno tiene un espesor de 0,6 m y los pernos de remachado tienen una longitud de 0,5 m. Está previsto extraer 6,5438+0,5 millones de metros cúbicos de roca y sustituirla por hormigón de alta calidad. El proyecto completo cuesta 654,38+7 mil millones de dólares. En 1990, 65438 + 1 de febrero, se completaron todos los túneles. Una vez finalizado el proyecto, el viaje de Londres a París se reducirá de 5 a 3 horas. Está diseñado para transportar 30 millones de pasajeros y 15.000 toneladas de carga al año.
China tiene el mayor número de túneles del mundo. A finales de 1999, mi país tenía 6.876 túneles ferroviarios con una longitud total de 3.670 kilómetros, ocupando el primer lugar en el mundo. En términos de construcción de túneles, desde la operación con martillos de acero en los años 1960 y 1970 hasta la promoción del "Nuevo Método Austriaco" en los años 1980, desde la aplicación de plataformas de perforación hidráulicas hasta la introducción de máquinas perforadoras de túneles, China ha abierto un nuevo camino. Era de la construcción de túneles una y otra vez. Los registros de construcción se actualizan constantemente. En 1999, durante la construcción del túnel más largo de China, el túnel Qinling (1846 km), China utilizó por primera vez el dispositivo de posicionamiento global GPS, utilizó por primera vez la sonda electromagnética de profundidad de audio terrestre V5 para exploración e introdujo el túnel más largo del mundo. Por primera vez, la perforadora más avanzada para la construcción Con un metraje mensual promedio de 200 metros y un metraje máximo de 456 metros, estableció un nuevo récord en metraje mensual y ventilación por un solo extremo en la construcción de túneles.
En la actualidad, nuestro país ha dominado nuevos logros tecnológicos, como pronóstico geológico avanzado, lechada líquida dual en pozos profundos y soporte avanzado para cobertizos de tuberías largas, y ha superado dificultades de construcción de diferentes tramos, como fallas. , irrupción de agua y roca circundante débil. En el ámbito de los metros urbanos y trenes ligeros, se promovió una serie de métodos constructivos de "entierro superficial y excavación subterránea", poniendo fin a la historia de "destripamiento" en la construcción del metro de mi país. El método de túnel de protección y la tecnología de pilotes perforados que se están desarrollando actualmente en el campo del metro han resuelto los problemas que han afectado la construcción del metro en las zonas costeras de mi país durante muchos años. El 11 de mayo de 2000, se completó con éxito el túnel Huangtupo nº 3 del ferrocarril Neilongjiang-Kunming, el túnel de "bombilla" más largo de China. A través de la construcción, nuestro país ha dominado aún más nuevos logros tecnológicos, como la tecnología de geología de rocas circundantes blandas, tecnología de formación única de secciones grandes, tecnología de ventilación de túneles "bulbo" y tecnología de extracción de humos, transporte de locomotoras de batería de alta potencia de conversión de frecuencia ortogonal de gran pendiente. , etc., marcando el progreso de la tecnología de construcción de túneles de mi país avanzando gradualmente hacia la madurez.
El túnel submarino conecta la vida humana con el océano, permitiendo que la industria del transporte ferroviario vaya más allá de la tierra y se extienda hasta el océano, marcando un nuevo nivel en el desarrollo de la tecnología del transporte humano.