SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Diplomski sveučilišni studij
Smjer Geotehnika
PODZEMNE GRAĐEVINE
Tehnologija izvedbe podzemnih građevina
2. godina, 3. semestar
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Izvedba podzemnih građevina utječe na mehanička svojstva stijenske
mase na način da, ovisno o odabranoj tehnologiji, više ili manje unosi
vibracije i rastresa stijensku masu. To dovodi do povećanja
razlomljenosti i smanjenja krutosti i čvrstoće stijenske mase.
Odabir tehnologije izvedbe tunela ovisi o svojstvima stijenske mase,
obliku i veličini poprečnog presjeka te o dužini tunela. Iskop tunela se
izvodi miniranjem i strojno.
Iskop miniranjem Strojni iskop
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Iskop miniranjem
Tipični iskop miniranjem se sastoji od sljedećih koraka:
1. Bušenje bušotina i postavljanje eksploziva
2. Detoniranje ekspoloziva i ventilacija plinova
3. Odstranjivanje miniranog dijela
4. Odstranjivanje potencijalnih nestablinih blokova u kaloti i
zidovima
5. Ugradnja podgradnog sustava
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Ugradnja i detonacija eksploziva predstavlja najosjetljiviji korak pri
izvedbi miniranjem.
Eksplozije, osim što moraju učinkovito usitniti stijenski materijal na
dijelove koje je jednostavno ukloniti, transportirati i deponirati, moraju
biti kontrolirane, jer treba posvetiti pažnju na očuvanje kvalitete
okolne stijenske mase.
Razlog je u činjenici da se manjim poremećenjem stijenske mase
podgrada svodi na najmanju moguću mjeru.
Eksplozije funkcioniraju na način da brze kemijske reakcije rezultiraju
s vrućim plinom čiji je volumen znatno veći nego volumen koji
zauzima sam eksploziv. Ovo je moguće jer eksploziv sadrži i gorivo i
sredstvo za oksidiranje.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Kad se eksploziv detonira, brzo ekspandirajući plin uzrokuje oštar
impuls na zidove bušotina, koji lomi stijenu i uzrokuje nastanak novih
pukotina i proširenje postojećih diskontinuiteta.
Zato je od ključne važnosti pravilno odrediti razmak i raster bušotina,
količinu eksploziva i vremenski redoslijed detonacija.
Iskop je moguć miniranjem u cijelom profilu ili miniranjem poprečnog
presjeka u više faza. Razlozi zbog kojih se bira iskop u više dijelova je
u sljedećem:
• poprečni presjek tunela je prevelik,
• lakše je kontrolirati vibracije uslijed miniranja,
• uvjeti u tlu su loši i iskopani profil potencijalno ne bi bio stabilan
dovoljno dok se ne ugradi podgradni sustav na cijelom profilu.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Miniranje nekad – tunel Hoosac i prva komercijalna primjena nitroglicerina (a) i danas (b)
(b)(a)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Najvažniji parametri kod iskopa miniranjem su specifično punjenje i
faktor bušenja. Oni su indikatori ukupne ekonomičnosti procesa
miniranja i omogućavaju jednostavnu usporedbu više varijanti
miniranja.
Specifično punjenje predstavlja masu eksploziva po kubičnom metru
minirane stijene i izražava se u kg/m3. Znatno varira ovisno o uvjetima
u stijenskoj masi, i znatno je veće u čvrstim stijenama i pri izvedbi
manjih tunela. Standardno varira od 0.6 do 5 kg/m3. Specifično
punjene, primjerice, može varirati od 1 kg/m3 ako se izvodi tunel
poprečnog presjeka većeg od 30 m2 do 3 kg/m3 ako se izvodi tunel
poprečnog presjeka manjeg od 10 m2, sve u istim uvjetima u tlu.
Faktor bušenja predstavlja ukupnu dužinu bušotina po kubičnom metru
minirane stijene i izražava se u m’/m3. Standardno varira od 0.8 do 6
m’/m3.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Preporuke količine eksploziva (a) i broja bušotina (b) u ovisnosti o
veličini poprečnog presjeka i kvaliteti stijene
(a)
(b)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Nedostaci miniranja uključuju robusnost i smanjenu preciznost
izvedbe, moguća oštećenja okolnih objekata pri plitkim iskopima, kao i
prekomjerne vibracije.
Vibracije uzrokovane miniranjem šire se kroz tlo odnosno stijensku.
Kontrola vibracija je ključna, posebice u urbanim područjima.
Kako bi se ostvarila što pravilnija kontura iskopa uz istovremeno što
manje oštećenje okolne stijenske mase koriste se dvije tehnike
miniranja:
• predminiranje (presplitting) metoda
• metoda glatkog miniranja (smooth-wall blasting)
Zajedničkim imenom te dvije metode se zovu konturno miniranje
(contour blasting).
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Osnovna karakteristika metode predminiranja je da se miniranjem
prvo stvori pukotina po konturi projektirane plohe iskopa, a odmah
nakon toga se minira i preostali dio stijenske mase. Time se stijenska
masa izvan plohe iskopa odvoji, a time i štiti od utjecaja miniranja.
Ova metoda se rijetko koristi za miniranje u podzemlju, a češće na
površini ili blizu površine terena.
Metoda predminiranja
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Za razliku od presplitting metode, metoda glatkog miniranja vrlo je
iskoristiva u podzemnim iskopima. Po tehnici izvedbe ona je obratna
metodi predminiranja. Prvo se grubim miniranjem minira veći središnji
dio tunela, što za posljedicu ima pojavu velikih tangencijalnih
naprezanja na planiranoj konturi tunela, dok su radijalna naprezanja
gotovo zanemariva. Time se postiže povoljna orijentacija glavnih
naprezanja. Odmah potom se detoniraju konturne bušotine.
Metoda glatkog miniranja
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Strojni iskop
Strojevi koji se koriste za iskop tunela mogu se načelno podijeliti u
dvije grupe:
1. strojeve za sukcesivni iskop iskop tunelskog otvora i
2. strojeve za iskop cijelog tunelskog otvora.
Strojevi za sukcesivni iskop mogu vršiti iskop u punom profilu ili po
fazama. Najpoznatiji predstavnici su bageri s hidrauličkim čekićem i
strojevi s glodačima ili diskovima na pokretnoj glavi.
Strojevi za iskop cijelog tunelskog otvora vrše iskop u punom profilu.
U hrvatskoj tunelskoj praksi se nazivaju „krticama“, a u upotrebi je i
skraćenica TBM od engleskog Tunnel Boring Mashine.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
(a) (b) (c)
Primjeri višefaznog iskopa; u 2 faze (a), u 3 faze (b), u 4 faze (c)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Bagerima na koje su priključeni hidraulički čekići vrši se iskop
stijenskih masiva lošije. Hidrauličkim čekićima postiže se precizniji
iskop nego miniranjem, uz manje oštećenje stijenske mase.
Povećanjem energije udarca čekića postiže se veća efikasnost i
smanjiuje vrijeme izvedbe iskopa.
Bager s hidrauličkim čekićem
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Za materijale na prijelazu između tla i stijena mogu se umjesto čelića
koristiti obrnute lopate .
Bager s obrnutom lopatom
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Strojevima s glodačima na pokretnoj glavi vrši se iskop u stijenskoj
masi lušije i srednje kvalitete, ali se mogu koristiti i u čvrstim
stijenama.
Stroj s glodačem na
pokretnoj glavi
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Strojevima s diskovima na pokretnoj glavi vrši se iskop u čvrstoj
stijenskoj masi. Pokretljivost im je velika kao i kod strojeva s
glodačima ali manje oštećuju stijensku masu.
Stroj s diskom na
pokretnoj glavi
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
„Krticama“ ili TBM-om se može vršiti iskop u tlu i svim vrstama
stijena, od izrazito loših do čvrstih.
To su najsuvremeniji su strojevi za podzemni iskop.
Na njihovom čelu nalazi se jedna ili više rotirajućih reznih glava koje
vrše iskop.
Osim kružnog poprečnog presjeka postoji i eliptični, a kombinacijom
više rotirajućih glava mogu se dobiti različiti oblici poprečnog presjeka
iskopa.
Iskop se izvodi u pravcu odnosno s krivinama velikog radijusa
zakrivljenosti od 80 do 200 m.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Rotirajuća rezna glava ‘krtice’
‘Krtica’ velikog promjera
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Prednosti primjene TBM tehnologije:
1. Veća brzina napredovanja iskopa
2. Kontinuirani rad (iskop s istovremenom ugradnjom)
3. Manja oštećenja stijenske mase
4. Veća sigurnost rada
5. Potencijalno automatizirano daljinsko upravljanje
Nedostaci primjene TBM tehnologije:
1. Mogućnost iskopa samo kružnih poprečnih presjeka
2. Ograničena fleksibilnost u ekstremnim geološkim uvjetima
3. Dulje vrijeme mobilizacije
4. Veći kapitalni troškovi
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Strojevi za iskop u punom profilu odnosno TBM izrađuju se bez štita i
sa štitom. Strojevi bez štita se koriste u kompaktnoj čvrstoj stijenskoj
masi, kada stabilnost iskopa nije ugrožena.
TBM bez štita
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Štit je čelični cilindar promjera tunela, pod čijom se zaštitom vrši
iskop. Koristi se pri iskopu u raspucanoj stijenskoj masi lošije kvalitete,
kada je potrebno osigurati stabilnost nepodgrađenog tunela. Štitovi
mogu biti jednostruki i dvostruki. Kod dvostrukog štita duljina štita se
može mijenjati.
TBM sa štitom
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Štit može biti otvoren i zatvoren. Zatvoreni štit je sastavni dio
konstrukcije stroja, na čijem čelu se nalazi rotirajuća rezna glava koja
vrši iskop.
TBM sa
zatvorenim štitom
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Otvoreni štitovi su otvoreni prema čelu iskopa i omogućuju nesmetan
iskop strojem. Na čelu imaju rotirajuče teleskopske glodače ili bagere s
hidrauličkim čekićem ili obrnutom lopatom.
TBM s otvorenim štitom
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Otvoreni štitovi su otvoreni prema čelu iskopa i omogućuju nesmetan iskop
strojem. Ako se pojavi problem prodora podzemne vode izvodi se štit s
komprimiranim zrakom.
Zatvoreni štit se koristi isključivo sa strojevima za iskop tunela u punom
profilu (‘krticama’), gdje je štit sastavni dio stroja.
Kod otvorenih štitova stabilnost čela se može održavati komprimiranim
zrakom, metalnim pločama, ili ostavljanjem rampe.
Štitovi mogu biti jednostruki i dvostruki. Kod dvostrukog štita duljina štita
se može mijenjati.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Još jedna od prednosti strojeva za iskop u punom profilu je ta što većina njih
ima mehanizam koji iza sebe postavlja prefabricirane betonske i
armiranobetonske elemente kao oblogu. Kako glava stroja napreduje, tako se
stroj opire o postavljene elemente obloge. Time se postiže veća efikasnost i
brzina gradnje. Problem se javlja ako je stijena premekana i time nedovoljna
za ostvarivanje reakcije potrebne za guranje TBM stroja prema naprijed.
Shema rada ‘krtice’
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
U teškim geološkim uvjetima (najčešće kod tla i stijena niske čvrstoće
i s velikim priljevom podzemne vode), strojevi za iskop u punom
profilu redovito imaju štit. Ovisno o geološkim uvjetima oni se dijele
na:
i. Hidroštit
(Hydro shield ili Slurry shield)
ii. Štit kod kojeg iskopano tlo služi za stabiliziranje čela iskopa
(Earth pressure balanced shield, EPBS)
ii. Štit za iskop različitih geoloških formacija kojim je moguće
kopati sve geološke materijale, ali se ne upotrebljava ako je
cijela dužina tunela u stijeni.
(Mix face shield)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Kod hidroštita čelo iskopa se stabilizira bentonitnom suspenzijom
koja se doprema izvana. Transport iskopanog tla vrši se hidrauličkim
putem pumpanjem bentonitne suspenzije i tla. Upotrebljava se pri
iskopu u svim vrstama tla.
Štit kod kojeg iskopano tlo služi za stabiliziranje čela iskopa, EPBS,
koristi iskopano tlo kojemu se mogu dodavati aditivi da bi se postigla
potrebna fluidnost tla. Stroj održava pritisak tla – stabilizatora.
Primjenjuje se u iskopu glinenih tala.
Štitom za iskop različitih geoloških formacija je moguće kopati sve
geološke materijale, ali se ne upotrebljava ako je cijela dužina tunela u
stijeni.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Kod hidroštita čelo iskopa se stabilizira bentonitnom suspenzijom
koja se doprema izvana. Transport iskopanog tla vrši se hidrauličkim
putem pumpanjem bentonitne suspenzije i tla. Upotrebljava se pri
iskopu u svim vrstama tla.
Shema rada hidroštita
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Štit kod kojeg iskopano tlo služi za stabiliziranje čela iskopa, EPBS,
koristi iskopano tlo kojemu se mogu dodavati aditivi da bi se postigla
potrebna fluidnost tla. Stroj održava pritisak tla – stabilizatora.
Primjenjuje se u iskopu glinenih tala.
Shema rada EPBS-a
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Mikrotuneliranje
Za potrebe polaganja vodovodnih i kanalizacijskih instalacija u
gradovima razvijeni su strojevi promjera od 0.2 do 3 m, koji mogu
raditi kao strojevi za iskop punog profila, ali i na principu bušenja.
Prednost im je u velikom reduciranju količine iskopa, neporemećenju
prometa u gradu i zadržavanju razine podzemne vode.
Mikrotuneli se najčešće podgrađuju prefabriciranim elementima koji se
potiskuju hidrauličkim prešama.
Mirotunel
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Često se strojevi za mikrotuneliranje nazivaju Microtunnel Boring
Machine (MTBM) i njima se upravlja daljinski.
Tehnologija je razvijena u Japanu u ranim 70tim godinama prošlog
stoljeća za promjenu kanalizacijskog sustava u urbanim područjima.
Početkom 80tih godina je primjenu našla u Sjevernoj Americi, a danas
se mikrotuneliranje se koristi diljem svijeta.
Tehnologija se odlikuje velikom preciznošću izvedbe (manje od 2 cm
na 100 m).
Međutim, strojevi za mikrotuneliranje su relativno skupi i tek manji
broj izvođača ima velika iskustva s primjenom ove tehnologije.
Tehnologija može biti riskantna ako se tijekom izvedbe pojave
određene prereke ili neočekivane promjene u tlu.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Izvedba mikrotunela
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Cut and cover metoda
Tuneli na malim dubinama, kao što su brze linije ispod urbaniziranih
sredina ili kopnene sekcije podvodnih tunela (ulaz i izlaz iz
podvodnog tunela) se obično izvode cut-and-cover metodom.
Dvije su varijante izvođenja tunela cut and cover metodom:
a) top-down varijanta
b) bottom-up varijanta
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Slika prikazuje dvije varijante izvođenja cut and cover metodom.
Kod Bottom-up izvedbe je konačna konstrukcija neovisna o sustavu
kojim se štiti iskop, dok je kod Top-down metode zaštitna
konstrukcija dio konačnog tunelskog sustava.
Cut and cover metoda: Bottom-up (a) i Top-down (b)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Bottom-up izvedba počinje izvedbom iskopa koji se štiti zaštitnim
mjerama. Zatim se izvodi konstrukcija tunela i iskop se zatrpava.
Važno je napomenuti da je kompletna konstrukcija tunela izvedena
prije nego li se tunel zatrpa.
Osim što je moguće korištenje vertikalnog iskopa i sustava zaštite
(najčešće razuprte potporne konstrukcije, talpe ili pilotni zid) moguća
je i izvedba iskopa u širokom iskopu.
Izvedba tunelskih elemenata se vrši na licu mjesta ili se polažu
prefabricirane tunelske cijevi.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Bottom-up izvedba s potpornim sustavom (gore) u širokom iskopu (dolje)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Prednosti Bottom-up metode su:
1. Konvencionalna metoda koja je već dugi niz godina u praksi i
postoji velika iskustvena baza.
2. Sprečavanje dotoka vode. Drenažni sustav se izvodi izvan
konstrukcije tunela i povezan je sa zaštitnom konstrukcijom.
3. Područje iskopa je dostupno za opremu kojom se vrši izvedba tunela
te za dopremu i skladištenje materijala izvedbe.
Nedostaci Bottom-up metode su:
1. Nešto veći prostor je potreban nego pri izvedbi Top-down metodom.
2. Površina se ne može vratiti u prvobitni oblik sve dok kompletna
konstrukcija nije izvedena.
3. Zahtijeva sustav zaštite koji može znatno poskupiti cijelu izvedbu.
4. Potreba za snižavanjem podzemne vode može imati negativan
utjecaj na okolne građevine.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Pri Top-down izvedbi prvo se izvode tunelski zidovi na sličan način
kao i AB dijafragme za zaštitu iskopa (iskopa rova i njegova
privremena stabilizacija bentonitnom smjesom), a često se izvodi i
sustav sekantnih pilota kao zaštitna konstrukcija.
Nakon toga se izvodi krovni dio koji se povezuje sa zidovima te je već
u ovoj fazi moguće površinu dovesti u fazu u kojoj je bila prije iskopa.
Zatim slijedi iskopa tunela i izvedba preostalih elemenata tunela (donja
ploča i eventualni predgradni zidovi).
Kod širih tunela, privremeni ili trajni piloti ili zidovi se izvodi na
sredini tunela da se smanji raspon krovne ili temeljne ploče.
Iskopani materijal se odvodi kroz ulaz ili izlaz tunela, a u nekim
slučajevima se ostave otvori u krovnoj ploči kroz koje se zatim
iskopani materijal transportira van tunela.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Top-down izvedba s potpornim sustavom kao sastavnim dijelom tunela
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Prednosti Top-down metode su:
1. Omogućuje rano uspostavljanje stanja na površini terena.
2. Privremene potporne konstrukcije su ujedno i stalne konstrukcije
zida tunela.
3. Gornja i donja ploča služe kao razuporni sustavi i nije potreban
sustav razupiranja koji može poskupiti izvedbu.
4. Zahtijeva manji prostor nego Bottom-up metoda.
5. Omogućuje ‘preklapanje’ radnih aktivnosti a time i bržu izvedbu.
Nedostaci Top-down metode su:
1. Izolacija od vode je povezana s konstrukcijom tunela (za razliku od
Bottom-up metode). Moguće curenje vode na spojevima ploča i
zidova.
2. Složene veze zidova s gornjom i donjom pločom.
3. Ograničen pristup strojevima tijekom izvedbe (kroz portale ili okna).
4. Ograničen je prostor za izvedbu svih tunelskih elemenata.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Cut and cover metoda u uskim rovovima (lijevo i gore desno), te u širokom iskopu (dolje desno)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Uronjeni tuneli
Tehnologija izvedbe uronjenih tunela je potpuno različita od ostalih
tehnologija izvođenja.
U prvom koraku se vrši
iskop vodnog korita na
način prikazan na slici.
Iskop vodnog korita
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Tunelski elementi se izvode na suhom, bilo na posebnom izvedenom
platou na lokaciji, na posebnom brodu-platformi ili u tvornici (treba u
obzir uzeti visoku cijenu transporta kod tvorničke izrade).
Izvedba prefebraciranih elemenata potopljenih tunela (1)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Izvedba prefebraciranih elemenata potopljenih tunela (2)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Izvedeni tunelski elementi se transportiraju do mjesta ugradnje,
obično plutajući a ponekad na baržama ili potpomognuti dizalicama.
Tunelski element se zatim polaže na dno iskopanog rova.
Transport (lijevo) i polaganje tunelskih elemenata (desno)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Novi element se polaže kao nastavak na prethodno položeni element.
Voda se zatim crpi iz prostora između predgrada elemenata (nakon
što se izvedu na krajevima elemenata se nalaze predgradni zidovi).
Zatim se izvede brtvljenje spoja dva elementa.
Elementi s predgradama (a), brtvljenje prostora između elemenata (b i c)
(a) (b)
(c)
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Slijedi zatrpavanje rova.
Pristupne konstrukcije se izvode na obalnom dijelu nakon izvedbe
tunela, a moguća je čak i njihova izvedba za vrijeme izvedbe tunela.
Zatrpavanje postavljenih elemenata
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Prednost uronjenih tunela je u činjenici da ne moraju nužno biti
kružnog poprečnog presjeka već razne varijante mogu biti izvedene.
Ovo je značajno kod širokih tunela koje zahtijevaju autoceste ili
kombiniranih tunela cesta/željeznica.
Raznovrsnost poprečnih presjeka potopljenih tunela
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Potopljeni tuneli mogu se izvesti odmah ispod plovnog puta, dok su
bušeni tuneli stabilni tek ako se nalaze bar jednu duljinu promjera
ispod vode. Ovo omogućava, uzimajući u obzir i pristupne puteve,
kraću ukupnu duljinu potpoljenih tunela u odnosu na bušene tunele ili
pak u odnosu na neko drugo rješenje kao što je most.
Duljina i položaj uronjenih tunela u odnosu na druge varijante
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GRAĐEVINSKI FAKULTET
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU
Uronjeni tuneli se mogu izvesti u uvjetima u tlu koja isključuju
mogućnost izvedbe bušenih tunela ili je čine ekstremno skupom.
Takvi uvjeti uključuju mekane riječne (aluvijalne) depozite
karakteristične za riječne estuarije.
Uronjeni tuneli mogu biti projektirani na način da se efikasno nose sa
silama i pomacima u potresnim uvjetima.
Izvođenje bušenih tunela je kontinuirani proces u kojem bilo kakav
veći problem uzrokuje kašenjenje cijelog projekta. Kod uronjenih
tunela, tri glavna procesa (kopanje rova, izvođenje elemenata,
instalacija elemenata) se mogu odvijati paraleleno te je rizik od
produženja roka izvedbe minimalan.