ผลต่างระหว่างรุ่นของ "อุโมงค์"
ไม่มีความย่อการแก้ไข |
|||
บรรทัด 173: | บรรทัด 173: | ||
== ความปลอดภัยและการรักษาความปลอดภัย == |
== ความปลอดภัยและการรักษาความปลอดภัย == |
||
เนื่องจากอุโมงค์เป็นพื้นที่ปิด ไฟสามารถมีผลกระทบอย่างมากกับผู้ใช้ อันตรายหลักคือการผลิตก๊าซและควัน ถึงแม้คาร์บอนมอนอกไซด์จะมีความเข้มข้นต่ำแต่มีความเป็นพิษสูง ไฟไหม้อุโมงค์ Gotthard ฆ่าคนไป 11 คนในปี 2001 เหยื่อทั้งหมดขาดอากาศหายใจเนื่องจากควันและการสูดดมก๊าซ กว่า 400 ผู้โดยสารเสียชีวิตในอุบัติเหตุรถไฟ Balvano ในอิตาลีในปี 1944 เมื่อหัวรถจักรหยุดในอุโมงค์ช่วงยาว พิษคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิต ในไฟใหม้อุโมงค์ Caldecott ปี 1982 ส่วนใหญ่ของการเสียชีวิตเกิดจากควันพิษมากกว่าจากการชนกันตอนแรก |
|||
อุโมงค์ยานพาหนะมักจะต้องการปล่องระบายอากาศและพัดลมไฟฟ้าเพื่อระบายก๊าซไอเสียที่เป็นพิษออกไปในระหว่างการบริการประจำวัน อุโมงค์รถไฟมักต้องการมีการเปลี่ยนแปลงของอากาศน้อยกว่าต่อชั่วโมง แต่ก็ยังอาจจำเป็นต้องมีการระบายอากาศแบบบังคับ ทั้งสองประเภทของอุโมงค์มักจะมีข้อบังคับเพื่อเพิ่มการระบายอากาศภายใต้เงื่อนไขที่ฉุกเฉินเช่นในกรณีไฟไหม้ ถึงแม้จะมีความเสี่ยงของการเพิ่มอัตราการเผาไหม้ผ่านการไหลของอากาศที่เพิ่มขึ้น สิ่งที่มุ่งเน้นหลักอยู่ที่การจัดหาอากาศที่ใช้หายใจได้ให้กับบุคคลที่ติดอยู่ในอุโมงค์เช่นเดียวกับให้กับนักดับเพลิง |
|||
เมื่อมีอุโมงค์ขนานและแยกต่างหาก ประตูฉุกเฉินแบบอัดลมแต่ไม่ล๊อกมักจะนำมาติดตั้งเพื่อช่วยให้บุคลากรที่ติดอยู่หนีออกจากอุโมงค์ที่เต็มไปด้วยควันผ่านทางอุโมงค์ขนาน |
|||
อุโมงค์ขนาดใหญ่และมีการใช้งานอย่างหนักเช่นอุโมงค์ Big Dig ในบอสตัน, แมสซาชูเซตอาจจะมีบุคลากรดำเนินงานประจำศูนย์ตลอด 24 ชั่วโมงโดยเฉพาะเพื่อทำการตรวจสอบและรายงานเกี่ยวกับสภาพการจราจรและตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน<ref>{{cite journal|last=Johnson|first=Christine M.|author2=Edward L. Thomas |title=A Case Study Boston Central Artery/Tunnel Integrated Project Control System, Responding to incidents Rapidly and Effectively|journal=Metropolitan Transportation Management Center|date=October 1999|page=12|url=http://ntl.bts.gov/lib/jpodocs/repts_te/11063.pdf|accessdate=4 April 2014}}</ref> อุปกรณ์เฝ้าระวังด้วยวิดีโอมักจะถูกนำมาใช้ และภาพในเวลาจริงของสภาพการจราจรของทางหลวงบางจุดประชาชนทั่วไปอาจจะดูได้ผ่านทางอินเทอร์เน็ต |
|||
== ตัวอย่างของอุโมงค์ == |
|||
=== ในประวัติศาสตร์ === |
|||
ส่วนนี้จะต้องศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับการตรวจสอบ กรุณาช่วยปรับปรุงบทความนี้โดยการเพิ่มแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ วัสดุอ้างอิงอาจถูกท้าทายและลบออก (เดือนมีนาคม 2013) |
|||
ดูเพิ่มเติม: ประวัติศาสตร์ของการรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน |
|||
[[ไฟล์:Edge Hill cutting.jpg|thumb|ภาพแสดงสามช่องทางด้านตะวันออกของอุโมงค์ Edge Hill ในลิเวอร์พูลที่สร้างขึ้นด้วยการขุดลึกด้วยมือ อุโมงค์ด้านซ้ายกับรางเป็นอุโมงค์ระยะสั้นของถนนคราวน์ 1846 ตัวที่สอง ถัดไปทางขวาที่ถูกพุ่มไม้บังไว้บางส่วนเป็นอุโมงค์ Wapping 1829 ยาว 2.03 กิโลเมตร (1.26 ไมล์) ถัดไปอีกทางขวาที่พงไม้บังไว้เช่นกันเป็นอุโมงค์ถนน Crown 1829 ระยะสั้นดั้งเดิม]] |
|||
[[ไฟล์:Start of Lime Street Tunnel Cutting.jpg|right|thumb|ส่วนสั้น ๆ ที่เหลืออยู่ของอุโมงค์ Edge Hill 1836 ไป Lime Street ในลิเวอร์พูล นี้เป็นอุโมงค์รถไฟที่เก่าแก่ที่สุดในโลกที่ยังคงอยู่ในการใช้งาน]] |
|||
[[ไฟล์:Donner Pass Summit Tunnel West Portal.jpg|thumb|upright|อุโมงค์ Donner Pass Summit (# 6) ยาว 1,659 ฟุต (506 เมตร) เปิดให้บริการระหว่างปี 1868-1993]] |
|||
[[ไฟล์:Leaving Liverpool Lime St - geograph.org.uk - 747034.jpg|thumb|right|เพื่อเข้าสู่ Lime Street ในลิเวอร์พูล อุโมงค์สองรางดั้งเดิมถูกรื้อออกเพื่อทำการขุดลึก สะพานถนนที่เห็นตลอดการขุดเป็นหินแข็งซึ่งเป็นผลให้กลายเป็นอุโมงค์สั้นเป็นระยะ ๆ]] |
|||
[[ไฟล์:Sommeiller drill.jpg|thumb|เครื่องเจาะหินด้วยลมในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ประดิษฐ์คิดค้นโดย Germain Sommeiller และใช้ในการเจาะอุโมงค์ขนาดใหญ่ครั้งแรกผ่านเทือกเขาแอลป์]] |
|||
ประวัติศาสตร์ของอุโมงค์โบราณและการขุดอุโมงค์ในโลกจะมีการทบทวนในแหล่งต่าง ๆ ซึ่งรวมถึงตัวอย่างมากมายของโครงสร้างเหล่านี้ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน<ref>Klaus Grewe, 1998, Licht am Ende des Tunnels – Planung und Trassierung im antiken Tunnelbau, Verlag Philipp von Zabern, Mainz am Rhein.</ref><ref>Siamak Hashemi, 2013, The Magnificence of Civilization in Depths of Ground (A Review of Underground Structures in Iran – Past to Present), Shadrang Printing and Publishing Co., Tehran.</ref> บางอุโมงค์โบราณและสมัยใหม่ที่รู้จักกันดีได้ถูกนำเสนอสั้น ๆ ด้านล่าง |
|||
* อุโมงค์ใต้น้ำที่อ้างว่าเก่าแก่ที่สุดของโลก<ref>Blogcu http://terelek.blogcu.com/terelek-kaya-tuneli/319497</ref> คือ ''Terelek kaya tüneli'' ลอดใต้ แม่น้ำ Kızıl ทางตอนใต้เล็กน้อยของเมือง Boyabat และ Durağan ในตุรกีเพียงแค่ท้ายน้ำจากแม่น้ำ Kizil พบกับแคว Gökırmak อุโมงค์ในปัจจุบันอยู่ใต้ส่วนที่แคบหนึ่งของทะเลสาบที่เกิดขึ้นจากเขื่อนที่อยู่ไม่กี่กิโลเมตรไกลไปทางท้ายน้ำ คาดว่าจะมีการสร้างขึ้นมากกว่า 2000 ปีที่ผ่านมาอาจจะโดยอารยธรรมเดียวกันกับที่สร้างสุสานหลวงบนหน้าหินที่อยู่ใกล้เคียง คาดว่าจะมีวัตถุประสงค์ทางด้านการป้องกัน |
|||
* qanat หรือ kareez แห่งเปอร์เซียเป็นระบบการบริหารจัดการน้ำที่ใช้เพื่อแจกจ่ายน้ำที่เชื่อถือได้เพื่อการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์หรือเพื่อการชลประทานในสภาพอากาศที่ร้อน แห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง qanat ที่ลึกที่สุดอยู่ในเมืองของอิหร่านชื่อ Gonabad ซึ่งหลังจาก 2700 ปีที่ผ่านมายังคงให้น้ำดื่มและน้ำเพื่อการเกษตรแก่ประชากรเกือบ 40,000 คน ความลึกของบ่อหลักของมันคือมากกว่า 360 เมตร (1,180 ฟุต) และความยาวของมันคือ 45 กิโลเมตร (28 ไมล์)<ref>UNESCO World Heritage Centre – World Heritage List: Qanats of Gonabad, Date of Inscription 2007, Reference No. 5207, At: http://whc.unesco.org/fr/listesindicatives/5207</ref> |
|||
* หนึ่งในเครือข่ายการระบายน้ำและน้ำเสียแรกที่รู้จักกันในรูปแบบของอุโมงค์ถูกสร้างขึันที่ Persepolis ในอิหร่านในเวลาเดียวกันการก่อสร้างรากฐานของมันเมื่อ 518 ปีก่อนคริสตศักราช ในสถานที่ส่วนใหญ่เครือข่ายถูกขุดในหินแข็งของภูเขาแลัวกลบด้วยหินขนาดใหญ่ตามด้วยดินและกรวดเพื่อให้มีระดับเดียวกับพื้นดิน ในระหว่างการตรวจสอบและการสำรวจ ส่วนยาวของอุโมงค์หินที่มีลักษณะคล้ายกันขยายพื้นที่ไปใต้พระราชวังถูกสำรวจโดย Herzfeld และต่อมาโดยชมิดท์และทีมนักโบราณคดีของพวกเขา<ref>Schmidt, E.F., 1953, Persepolis I – Structures, Reliefs, Inscriptions; The University of Chicago Oriental Institute Publications, Volume LXVIII, The University of Chicago Press.</ref> |
|||
* อุโมงค์เฮเซคียาถูกสร้างขึ้นก่อนคริสตศักราช 701 ปี สำหรับแจกจ่ายน้ำเพื่อการป้องกันจากการโจมตีแบบปิดล้อม |
|||
* ท่อระบายน้ำ Eupalinian บนเกาะซามอส (North Aegean, กรีซ) ถูกสร้างขึ้นก่อนคริสตศักราช 520 ปีโดยวิศวกรกรีกโบราณ Eupalinos แห่ง Megara ภายใต้สัญญากับชุมชนท้องถิ่น Eupalinos จัดการเพื่อที่ว่าอุโมงค์จะเริ่มจากทั้งสองด้านของภูเขา Kastro ทั้งสองทีมทำงานไปพร้อม ๆ กันและพบกันที่ตรงกลางด้วยความแม่นยำเป็นเลิศซึ่งเป็นสิ่งที่ยากมากในเวลานั้น ท่อระบายน้ำที่มีความสำคัญในการป้องกันอย่างมากเพราะมันวิ่งอยู่ใต้ดินและมันก็จะไม่ได้ถูกพบอย่างง่ายดายโดยศัตรูที่อาจตัดการจ่ายน้ำประปาให้กับเมือง Pythagoreion ที่เป็นเมืองหลวงเก่าของเกาะซามอส การดำรงอยู่ของอุโมงค์ที่ถูกบันทึกไว้โดย Herodotus (อย่างที่ทำกับ รูและท่าเรือ สิ่งมหัศจรรย์ที่สามของเกาะ วัดที่ยิ่งใหญ่ในเฮร่า ที่คนเป็นจำนวนมากคิดว่าเป็นสิ่งที่ใหญ่ที่สุดในโลกของกรีก) ตำแหน่งที่ชัดเจนของอุโมงค์เป็นเพียงการจัดตั้งขึ้นใหม่ในศตวรรษที่ 19 โดยนักโบราณคดีชาวเยอรมัน อุโมงค์ที่เหมาะสมยาว 1.030 กิโลเมตร (3,380 ฟุต) และผู้เข้าชมยังสามารถเข้าไปใน [http://homepages.cwi.nl/~aeb/math/samos/ Eupalinos tunnel]. |
|||
== อ้างอิง == |
== อ้างอิง == |
รุ่นแก้ไขเมื่อ 10:51, 3 เมษายน 2558
อุโมงค์ (อังกฤษ: Tunnel) คือ ทางสัญจรใต้ดิน ใต้น้ำ ที่ขุดลงไปใต้ดินหรือในภูเขา[1] โดยทั่วไปแล้วจะมีความยาวอย่างน้อยมากกว่าความกว้าง 2 เท่า และมีผนังโอบล้อมทุกด้าน โดยมีปลายเปิดในส่วนหัวและส่วนท้าย อุโมงค์อาจเป็นทางเดินเท้าหรือจักรยานลอดใต้ถนนหรือเชื่อมต่ออาคาร แต่โดยทั่วไปเป็นทางสัญจรสำหรับรถยนต์ รถไฟ หรือคลอง บางที่อาจเป็นทางระบายน้ำ ทางส่งน้ำโดยเฉพาะที่ใช้สำหรับไฟฟ้าพลังน้ำหรือท่อระบายน้ำ หรือในวัตถุประสงค์อื่น เช่นงานสาธารณูปโภคได้แก่ท่อประปา ไฟฟ้า เคเบิลสำหรับโทรคมนาคม หรือแม้กระทั่งอุโมงค์ที่ออกแบบสำหรับเป็นทางเดินสัตว์ป่าสำหรับสัตว์ในยุโรป ที่อาจเป็นอันตราย บางอุโมงค์ลับก็ใช้สำหรับเป็นทางออกสำหรับหนีภัย อุโมงค์บางแห่งไม่ได้เป็นทางสัญจรแต่เป็นป้อมปราการก็มี อย่างไรก็ตามท่อที่ใช้ในการขนส่ง (อังกฤษ: transport pipeline) ไม่เรียกว่าเป็นอุโมงค์เนื่องจากบางอุโมงค์สมัยใหม่ได้ใช้เทคนิคการก่อสร้างแบบ immersed tube (ทำท่อสำเร็จเป็นช่วง ๆ บนดินแล้วนำไปจมที่ไซท์งาน) แทนที่จะใช้วิธีขุดเจาะแบบเดิม
ประวัติความเป็นมา
เทคโนโลยีจำนวนมากในช่วงต้นของการขุดอุโมงค์ได้วิวัฒนาการมาจากการทำเหมืองแร่และงานวิศวกรรมทางทหาร รากศัพท์ของคำ "เหมืองแร่" (สำหรับการสกัดแร่หรือการโจมตีโอบล้อม), "วิศวกรรมทางทหาร" และ "วิศวกรรมโยธา" เผยให้เห็นการเชื่อมต่อในส่วนลึกของประวัติศาสตร์เหล่านี้
เตะดิน
เตะดิน (อังกฤษ: clay-kicking) เป็นวิธีการเฉพาะที่มีการพัฒนาในสหราชอาณาจักรในการขุดอุโมงค์ขุดด้วยมือบนโครงสร้างของดินเหนียว (อังกฤษ: clay) (ชื่อของเนื้อดิน (soil texture) ซึ่งประกอบด้วยสัดส่วนโดยมวลของกลุ่มอนุภาคดินเหนียวตั้งแต่ร้อยละ 40 ขึ้นไป และกลุ่มอนุภาคทรายไม่เกินร้อยละ 45 และดินอนุภาคทรายแป้ง (silt) ไม่เกินร้อยละ 40) ที่แข็งแรง ซึ่งแตกต่างจากวิธีการขุดด้วยมือก่อนหน้านี้ที่ใช้อีเต้อ (อังกฤษ: mattocks) ซึ่งใช้กับโครงสร้างของดินทั่วไป (อังกฤษ: soil) (เทหวัตถุธรรมชาติซึ่งเกิดขึ้นบนพื้นผิวโลก เป็นวัตถุที่ค้ำจุนการเจริญเติบโตและการทรงตัวของต้นไม้ ประกอบด้วยแร่ธาตุและอินทรียวัตถุต่างๆ และมีลักษณะชั้นแตกต่างกัน ซึ่งแต่ละชั้นที่อยู่ต่อเนื่องกันจะมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันตามขบวนการ กำเนิดดินที่เป็นผลสืบเนื่องมาจากการกระทำร่วมกันของภมิอากาศ พืชพรรณ วัตถุต้นกำเนิดดิน ตลอดทั้งระยะเวลาและความต่างระดับของพื้นที่ในบริเวณนั้น) ที่จะต้องใช้แรงมาก เตะดินค่อนข้างเงียบและด้วยเหตุนี้เองที่มันไม่ได้เป็นอันตรายต่อโครงสร้างพื้นฐานของดินอ่อน
การตรวจสอบและการออกแบบทางธรณีเทคนิค
บทความหลัก: การตรวจสอบทางธรณีเทคนิค
โครงการอุโมงค์จะต้องเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบที่ครอบคลุมสภาพพื้นดินโดยการจัดเก็บตัวอย่างจากการเจาะรู (อังกฤษ: borehole) และโดยใช้เทคนิคทางธรณีฟิสิกส์อื่น ๆ จากนั้นจะทำการเลือกเครื่องจักรและวิธีการเปิดหน้าดินและการรองรับพื้นดินซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงกับสภาพพื้นดินที่ไม่คาดฝัน ในการวางแผนเส้นทางการจัดแถวแนวนอนและแนวตั้งจะใช้ประโยชน์จากสภาพพื้นดินและน้ำที่ดีที่สุด
การศึกษาบนโต๊ะและที่ไซต์งานแบบทั่วไปอาจให้ข้อมูลไม่เพียงพอที่จะประเมินปัจจัยต่าง ๆ เช่นลักษณะการบล็อกของหิน สถานที่ตั้งที่แน่นอนของโซนรอยเลื่อน หรือเวลาตั้งตัว (อังกฤษ: Stand-up time) ของพื้นดินที่อ่อนนุ่ม สิ่งเหล่านี้อาจสร้างความกังวลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานสร้างอุโมงค์เส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ เพื่อให้ได้ข้อมูลเพิ่มเติม อุโมงค์นำร่องหรือ drift อาจใช้ดันไปข้างหน้าตัวขุดหลัก อุโมงค์นี้จะง่ายกว่าในการสนับสนุนข้อมูลถ้าสภาพที่ไม่คาดคิดถูกตรวจพบและจะสามารถควบรวมเข้ากับอุโมงค์จริง อีกทางเลือกหนึ่งคือการเจาะรูทดสอบในแนวนอนบางครั้งอาจจะเจาะนำไปข้างหน้าของเครื่องเจาะอุโมงค์
ปัจจัยธรณีเทคนิคอื่น ๆ ที่สำคัญ ได้แก่ :
- เวลาตั้งตัว เป็นระยะเวลาที่อุโมงค์จะสามารถรับน้ำหนักตัวเองได้โดยไม่ต้องมีโครงสร้างใด ๆ มารองรับเพิ่มเติม การรู้ว่าเวลานี้นานเท่าไรจะช่วยให้วิศวกรสามารถกำหนดได้ว่าจะต้องมีการขุดมากน้อยแค่ไหนก่อนที่การรองรับจะเป็นสิ่งจำเป็น เวลาตั้งตัวยิ่งนานการขุดก็ยิ่งไปได้เร็ว โดยทั่วไปลักษณะบางอย่างของหินและดินเหนียวจะมีเวลาตั้งตัวที่นานมาก ๆ และดินทั่วไปที่เป็นทรายและมีเนื้อละเอียดจะมีเวลาตั้งตัวที่ต่ำกว่ามาก[2]
- การควบคุมน้ำบาดาลเป็นสิ่งสำคัญมากในการก่อสร้างอุโมงค์ หากมีน้ำรั่วซึมเข้าไปในอุโมงค์ เวลาตั้งตัวจะลดลงอย่างมาก หากมีน้ำรั่วซึมเข้ามาในเพลาเจาะ มันจะกลายเป็นความไม่แน่นอนและจะไม่มีความปลอดภัยในการทำงาน เพื่อหยุดการรั่วซึมนี้มีวิธีการทั่วไปไม่กี่อย่าง อย่างหนึ่งที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการแช่แข็งพื้นดิน ในวิธีนี้ท่อจำนวนมากจะถูกดันลงไปในพื้นดินรอบ ๆ เพลาเจาะและมีการหล่อเย็นจนกว่าท่อเหล่านั้นจะเป็นน้ำแข็ง พื้นดินรอบ ๆ ท่อเหล่านั้นก็จะเป็นน้ำแข็งไปด้วย จนเพลาเจาะทั้งหมดถูกล้อมรอบไปด้วยดินแช่แข็ง เป็นการป้องกันไม่ให้น้ำซึมเข้าไปข้างใน วิธีการที่พบมากที่สุดคือการติดตั้งหลายท่อลงไปในดินและเพียงแค่สูบน้ำออก วิธีนี้จะได้ผลสำหรับอุโมงค์และเพลาเจาะ[3]
- รูปร่างของอุโมงค์ก็เป็นสิ่งที่สำคัญมากในการกำหนดเวลาตั้งตัว แรงโน้มถ่วงจะกดลงไปตรง ๆ บนอุโมงค์ ดังนั้นหากอุโมงค์มีความกว้างมากกว่าความสูง มันก็จะลำบากยิ่งขึ้นที่จะต้องรับน้ำหนักตัวเอง นี่เป็นการลดเวลาตั้งตัว หากอุโมงค์มีความสูงมากกว่าความกว้าง เวลาตั้งตัวก็จะเพิ่ม ทำให้โครงการง่ายขึ้น รูปร่างที่ยากที่สุดในการรองรับน้ำหนักตัวเองตืออุโมงค์รูปสี่เหลี่ยมจตุรัสหรือรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า แรงก็ยากที่จะกระจายเปลี่ยนเส้นทางไปรอบอุโมงค์ทำให้มันยากมากที่จะรองรับน้ำหนักตัวเอง สิ่งเหล่านี้แน่นอนว่าขึ้นอยู่กับพื้นดินว่าเป็นวัสดุอะไร[4]
ทางเลือกของอุโมงค์เมื่อเทียบกับสะพาน
สำหรับการข้ามน้ำ อุโมงค์โดยทั่วไปจะแพงมากกว่าการสร้างสะพาน การพิจารณาเพื่อการเดินเรืออาจจำกัดการใช้สะพานสูงหรือช่วงความยาวสะพานที่ตัดกับสถานีขนส่งทางเรือจึงจำเป็นต้องทำเป็นอุโมงค์
สะพานมักจะต้องใช้พื้นที่บริเวณตีนสะพานบนแต่ละฝั่งที่มีขนาดใหญ่กว่าอุโมงค์ ในหลายพื้นที่ที่อสังหาริมทรัพย์มีราคาแพงเช่นแมนฮัตตันและในเมืองฮ่องกง สิ่งนี้เป็นปัจจัยที่แข็งแกร่งที่จะเลือกอุโมงค์มากกว่า โครงการบอสตันบิ๊กดิกได้แทนที่ถนนยกระดับด้วยระบบอุโมงค์เพื่อเพิ่มความจุการจราจร แอบการจราจร การเวณคืนที่ดิน การตบแต่งใหม่ และรวมตัวของเมืองกับสภาพริมน้ำ ในแฮมป์ตันโรดส์ รัฐเวอร์จิเนีย หลายอุโมงค์ได้รับการคัดเลือกแทนที่สะพานเมื่อพิจารณาในเชิงกลยุทธ์ ในกรณีที่มีความเสียหายสะพานจะกีดขวางไม่ให้เรือของกองทัพเรือสหรัฐออกจากสถานีทหารเรือนอร์โฟล์ค
ถนนอุโมงค์ Queensway 1934 ลอดใต้แม่น้ำเมอร์ซี่ที่ลิเวอร์พูลได้รับเลือกให้ชนะสะพานสูงหนาแน่นด้วยเหตุผลด้านการป้องกัน: มีความกลัวว่าเครื่องบินอาจทำลายสะพานในช่วงสงคราม ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสะพานหนาแน่นเพื่อให้เรือใหญ่ที่สุดในโลกสามารถที่จะเดินทางลอดไปได้ได้รับการพิจารณาว่าสูงกว่าอุโมงค์เสียอีก ข้อสรุปที่คล้ายกันก็นำมาใช้กับอุโมงค์ Kingsway 1971 ลอดใต้แม่น้ำเมอร์ซี่
อุโมงค์ข้ามน้ำที่ถูกสร้างขึ้นแทนสะพานได้แก่อุโมงค์ฮอลแลนด์และอุโมงค์ลินคอล์นระหว่างรัฐนิวเจอร์ซีย์กับเมืองแมนฮัตตันในนิวยอร์กซิตี้ อุโมงค์ควีนมิดทาวน์ระหว่างแมนฮัตตันกับเมืองบอโรของเมืองควีนส์ที่ลองไอส์แลนด์ และอุโมงค์แม่น้ำแอลิซาเบธระหว่างนอร์โฟล์คกับพอร์ตสมัธเวอร์จิเนีย อุโมงค์ Queensway 1934 ลอดใต้ถนนแม่น้ำเมอร์ซี่ อุโมงค์เวสเทิร์น Scheldt ในเซลันด์เนเธอร์แลนด์และอุโมงค์ North Shore Connector ในพิตส์เบิร์กเพนซิลเวเนีย
เหตุผลอื่น ๆ สำหรับการเลือกอุโมงค์แทนที่จะเป็นสะพานจะรวมถึงการหลีกเลี่ยงปัญหากับคลื่นลม สภาพอากาศและการขนส่งในระหว่างการก่อสร้าง (อย่างเช่นอุโมงค์ลอดช่องแคบอังกฤษยาว 51.5 กิโลเมตรหรือ 32.0 ไมล์) เหตุผลด้านความงาม (รักษามุมมองเหนือพื้นดิน, ภูมิทัศน์และ ทิวทัศน์) และด้วยเหตุผลความจุน้ำหนัก (มันอาจจะเป็นไปได้มากกว่าที่จะสร้างอุโมงค์แทนสะพานที่แข็งแกร่งเพียงพอ)
การข้ามน้ำบางแห่งเป็นส่วนผสมของสะพานและอุโมงค์เช่นสะพานออร์ซันด์ที่เชื่อมระหว่างเดนมาร์กกับสวีเดนและสะพานอุโมงค์อ่าวเชสสพีคในรัฐเวอร์จิเนีย
มีตัวอย่างของอันตรายกับอุโมงค์โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการเกิดเพลิงไหม้รถเมื่อก๊าซเผาไหม้สามารถผู้ใช้สำลักควัน อย่างเช่นที่เกิดขึ้นที่อุโมงค์ถนน Gotthard ในสวิตเซอร์แลนด์ในปี 2001 หนึ่งในภัยพิบัติทางรถไฟที่เลวร้ายที่สุดเท่าที่เคยมีคืออุบัติเหตุรถไฟ Balvano เกิดจากรถไฟติดค้างอยู่ในอุโมงค์ Armi ในอิตาลีในปี 1944 มีผู้โดยสารผู้เสียชีวิต 426 ราย
ประมาณการค่าใช้จ่ายและงบเกินมากเกินไป
เงินของรัฐบาลเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างอุโมงค์[5] เมื่ออุโมงค์อยู่ในระหว่างการก่อสร้าง เศรษฐกิจและการเมืองจะเป็นปัจจัยขนาดใหญ่ในกระบวนการตัดสินใจ หน่วยงานหนึ่งของโครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของการบริหารจัดการการก่อสร้าง/การบริหารโครงการด้านงานวิศวกรรมโยธา ระยะเวลาโครงการจะต้องมีการระบุในโครงสร้างงานแยกย่อย (อังกฤษ: work breakdown structure (WBS)) และวิธีการเส้นทางวิกฤต (อังกฤษ: critical path method (CPM)) เพื่อเข้าใจเกี่ยวกับปริมาณเวลาโครงการต้องมีปริมาณของแรงงานและวัสดุที่ต้องใช้เป็นส่วนสำคัญของโครงการ นอกจากนี้ปริมาณของที่ดินที่จะต้องมีการขุดและเครื่องจักรที่เหมาะสมที่จำเป็นก็ยังเป็นสิ่งสำคัญมากอีกด้วย เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานจำเป็นต้องใช้เงินนับล้านหรือแม้กระทั่งพันล้านดอลลาร์ การแสวงหาเงินทุนเหล่านี้เป็นสิ่งที่ท้าทาย
ความจำเป็นสำหรับโครงสร้างพื้นฐานเช่นอุโมงค์จะต้องมีการระบุ ปัญหาทางการเมืองมีโอกาศที่จะเกิดขึ้นได้เหมือนอย่างที่มันเคยเกิดในปี 2005 เมื่อสภาผู้แทนราษฎรแห่งสหรัฐอเมริกาได้อนุมัติทุนของรัฐบาลกลาง $100 ล้านในการสร้างอุโมงค์ในท่าเรือนิวยอร์ก อย่างไรก็ตามการท่าเรือแห่งนิวยอร์กและนิวเจอร์ซีย์ได้ตระหนักถึงโครงการนี้และไม่เคยขอเงินช่วยเหลือหรือขอให้มีโครงการดังกล่าว[6] สถานะปัจจุบันของเศรษฐกิจได้สะท้อนให้เห็นถึงจำนวนเงินที่รัฐบาลสามารถให้แก่โครงการสาธารณะ เนื่องจากเงินของผู้เสียภาษีถูกส่งไปที่โครงการต่าง ๆ เช่นการสร้างอุโมงค์หรือโครงสร้างพื้นฐานอื่น ๆ ภาษีที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้เกิดปัญหา[7]
งานก่อสร้าง
อุโมงค์จะถูกขุดผ่านประเภทของวัสดุที่แตกต่างตั้งแต่ดินเหนียวนุ่มจนถึงหินแข็ง วิธีการก่อสร้างอุโมงค์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆเช่นสภาพของดิน สภาพของน้ำใต้ดิน ความยาวและขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของอุโมงค์ ความลึกของอุโมงค์ การจัดส่งเพื่อสนับสนุนการขุดดิน การใช้งานและรูปร่างขั้นสุดท้ายของอุโมงค์ และการจัดการความเสี่ยงที่เหมาะสม
พื้นฐานของการก่อสร้างอุโมงค์ที่มีการใช้กันอยู่ทั่วไปมีสองประเภท คือ
- อุโมงค์แบบขุดและกลบ สร้างขึ้นในร่องตื้นแล้วกลบด้านบน
- อุโมงค์แบบเจาะ สร้างในไซต์งานโดยไม่ต้องรื้อพื้นดินด้านบนออก พวกมันมักจะมีหน้าตัดเป็นวงกลมหรือเกือกม้า
อนึ่ง ในปัจจุบันมีการสร้างอุโมงค์แบบท่อ (อังกฤษ: Immersed tube tunnel) โดยการสร้างท่อเหมือนหลอดบนฝั่ง แล้วนำไปวางบนพื้นทะเลหรือฝังตื้น ๆ ใต้พื้นทะเล
ขุดและกลบ
ขุดและกลบ เป็นวิธีที่ง่ายของการก่อสร้างอุโมงค์ตื้น ๆ โดยการขุดเป็นร่องและปิดเป็นหลังคาด้านบนด้วยโครงสร้างรองรับที่แข็งแรงพอที่จะแบกน้ำหนักของสิ่งที่จะถูกสร้างขึ้นเหนืออุโมงค์นั้น พื้นฐานของการขุดและกลบอุโมงค์มีอยู่สองรูปแบบ ได้แก่
- วิธีจากล่างขึ้นบน (อังกฤษ: Bottom-up method): ร่องจะถูกขุดขึ้นเป็นส่วนด้านล่าง อาจต้องตอกเข็มตามความจำเป็น แล้วสร้างเป็นอุโมงค์ขึ้นด้านบน อุโมงค์อาจเทคอนกรีตในไซต์งาน หรือใช้คอนกรีตหล่อสำเร็จ ซุ้มโค้งแบบสำเร็จ หรือโค้งเหล็กลูกฟูก ในยุคแรกจะใช้การก่ออิฐ จากนั้นร่องจะถูกกลบอย่างระมัดระวังและพื้นผิวถูกปรับให้กลับเป็นเหมือนเดิม
- วิธีจากบนลงล่าง (อังกฤษ: Top-down method): ตอนแรกจะสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่เหมือนกล่องคว่ำหน้าตือมีผนังรองรับด้านข้างโดยรอบและคานเหล็กปิดหัวที่ระดับพื้นดินโดยวิธีการเช่นกำแพงสารละลายทึบน้ำ (อังกฤษ: slurry wall) (เป็นวิธีการควบคุมการแพร่กระจายของสารปนเปื้อนต่อน้ำใต้ดิน วัสดุที่ใช้ก่อสร้างกำแพงทึบน้ำทำจากดินเหนียวผสมเบนโทไนต์ หรือซีเมนต์ผสมเบนโทไนต์ หรือการอัดฉีดซีเมนต์ โดยจะก่อสร้างกำแพงทึบน้ำในแนวดิ่ง เพื่อควบคุมการแพร่กระจายของสารปนเปื้อนในแนวราบ สามารถก่อสร้างได้ทั้งด้านต้นน้ำและท้ายน้ำ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ [สิ่งแวดล้อม]) หรือการปักเสาเข็มเจาะติดกัน (อังกฤษ: contiguous bored piling) จากนั้น ทำการขุดดินตื้นเพื่อสร้างหลังคาอุโมงค์ด้วยคานสำเร็จรูปหรือหล่อในแหล่ง จากนั้น พื้นผิวด้านบนจะถูกคืนสภาพยกเว้นช่องเปิดเพื่อเป็นทางเข้า การทำเช่นนี้จะช่วยให้คืนสถาพได้เร็วขึ้นของการจราจร การบริการและการใช้งานพื้นผิวอื่น ๆ การขุดอุโมงต์จะเกิดขึ้นภายใต้หลังคาอุโมงค์ถาวรและแผ่นพื้นจะถูกสร้างขึ้นเป็นฐาน
อุโมงค์ที่ตื้นมักจะเป็นแบบขุดและกลบ (ถ้าอยู่ใต้น้ำจะเป็นชนิดจุ่มน้ำ) ในขณะที่อุโมงค์ที่ลึกจะเป็นแบบขุด มักจะใช้วิธีโล่อุโมงค์ (อังกฤษ: tunnelling shield) สำหรับอุโมงค์ระดับกลางอาจใช้ได้ทั้งสองวิธี
กล่องแบบขุดและกลบขนาดใหญ่หลายกล่องมักจะใช้สำหรับสร้างสถานีรถไฟใต้ดินในเมืองเช่นสถานีรถไฟใต้ดินคานารีวาร์ฟในกรุงลอนดอน รูปแบบการก่อสร้างนี้โดยทั่วไปมีสองระดับซึ่งจะช่วยให้มีการประหยัดพื้นที่สำหรับห้องโถงขายตั๋ว ชานชาลา ทางเข้าของผู้โดยสารและทางออกฉุกเฉิน การระบายอากาศและการควบคุมควัน ห้องพักเจ้าหน้าที่และห้องอุปกรณ์ ภายในสถานี Canary Wharf ถูกทำให้เหมือนโบสถ์ใต้ดินแห่งหนึ่งเนื่องจากขนาดที่แท้จริงของการขุดดิน การทำเช่นนี้ขัดกับสถานีแบบดั้งเดิมจำนวนมากในรถไฟใต้ดินลอนดอนในที่ซึ่งอุโมงค์แบบเจาะถูกนำมาใช้สำหรับสถานีและทางเข้าของผู้โดยสาร อย่างไรก็ตามส่วนดั้งเดิมของเครือข่าย 'รถไฟใต้ดินลอนดอน' หรือ 'การรถไฟมหานครและเขต' ถูกสร้างขึ้นโดยใช้แบบขุดและกลบ เส้นทางรถไฟฟ้าระบบรางในยุคแรกและการก่อสร้างที่ใกล้กับผิวดินเหล่านี้เป็นประโยชน์ในการระบายควันและไอน้ำที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
ข้อเสียที่สำคัญของการขุดและกลบก็คือการทำให้เกิดการกีดขวางอย่างกว้างขวางในระดับพื้นผิวในระหว่างการก่อสร้าง สิ่งนี้และความพร้อมของไฟฟ้าระบบรางได้ทำให้ระบบขนส่งใต้ดินของลอนดอนเปลี่ยนไปใช้วิธีการสร้างอุโมงค์แบบเจาะในระดับที่ลึกกว่าเดิมไปจนถึงช่วงปลายศตวรรษที่ 19
เครื่องเจาะ
บทความหลัก: เครื่องเจาะอุโมงค์ (อังกฤษ: Tunnel Boring Machine (TBM))
เครื่องเจาะอุโมงค์ (TBM) และระบบสำรองที่เกี่ยวข้องจะใช้ในกระบวนการอัตโนมัติอย่างสูงสำหรับการขุดอุโมงค์อย่างครบวงจร เป็นการลดค่าใช้จ่ายในการขุดอุโมงค์ ในการใช้งานในเมืองเป็นส่วนใหญ่ การเจาะอุโมงค์ถูกมองว่าเป็นทางเลือกที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพด้านค่าใช้จ่ายดีกว่าเมื่อเทียบกับการวางรางและถนนบนพื้นผิว ราคาของอาคารและที่ดินที่แพงและการจัดซื้อจัดหาที่อาจต้องใช้เวลานานจะถูกกำจัดออกไป ข้อเสียของ TBM เกิดขึ้นจากขนาดที่มักจะใหญ่ของมัน - ความยากลำบากในการขนส่ง TBM ขนาดใหญ่ไปยังไซต์งานการก่อสร้างอุโมงค์หรือ (อีกทางเลือก) ค่าใช้จ่ายที่สูงในการประกอบ TBM ในสถานที่ขุดเจาะที่มักจะอยู่ในบริเวณที่จะสร้างอุโมงค์
TBM มีการออกแบบที่หลากหลายที่สามารถทำงานในหลายสภาพตั้งแต่หินแข็งจนถึงดินชุ่มน้ำ บางชนิดของ TBM เป็นเครื่องที่ใช้สารละลายเบนโทไนต์และแรงดันดินแบบสมดุลซึ่งจะมีห้องแรงดันสูงอยู่ด้านหน้าของเครื่องที่ช่วยให้มันทำงานได้ในสภาวะที่ยากลำบากใต้พื้นน้ำ Pressurizes ห้องนี้จะอัดแรงดันไปที่ชั้นดินข้างหน้าของหัวตัดของเครื่อง TBM เพื่อทำสมดุลกับแรงดันของน้ำ ผู้ขับเครื่องจะทำงานในความดันอากาศปกติอยู่ด้านหลังห้องแรงดันนี้ แต่บางครั้งอาจจะต้องเข้าไปในห้องนี้เพื่อเปลี่ยนหรือซ่อมแซมหัวตัด กระบวนการนี้ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเช่นการรักษาพื้นดินท้องถิ่นหรือการหยุดเครื่อง TBM ที่ตำแหน่งที่ไม่มีน้ำ แม้จะมีปัญหาเหล่านี้ TBM ก็ยังเป็นที่ต้องการในขณะนี้มากกว่าวิธีการขุดอุโมงค์แบบเก่าในอากาศที่ถูกบีบอัด ที่มีห้องล็อคอากาศ/ลดแรงดันอยู่ด้านหลังของเครื่อง TBM ซึ่งผู้ปฏิบัติงานจะต้องทำงานในความดันสูงและเมื่อเลิกงานจะต้องผ่านขั้นตอนการลดแรงดันเหมือนนักดำน้ำในทะเลลึก
ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2010 Aker เวิร์ธ ได้จัดส่งเครื่อง TBM ไปให้ในงานขยายสถานีพลังงาน ลินท์-Limmern ในสวิตเซอร์แลนด์ หลุมเจาะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 8.03 เมตร (26.3 ฟุต)[8] เครื่องเจาะ TBM สี่ตัวใช้สำหรับการขุดอุโมงค์ Gotthard Base ในสวิสยาว 57 กิโลเมตร (35 ไมล์) มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 9 เมตร (30 ฟุต) เครื่อง TBM ขนาดที่ใหญ่กว่าสร้างขึ้นเพื่อเจาะอุโมงค์ Green Heart (ดัตช์: อุโมงค์ Groene Hart) เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ HSL- Zuid ในเนเธอร์แลนด์มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 14.87 เมตร (48.8 ฟุต)[9] ซึ่งในทางกลับถูกแทนที่โดยถนนวงแหวน มาดริด M30 ในสเปน และอุโมงค์ลอดใต้แม่น้ำ Yangtze (อุโมงค์ Chong Ming) ในเซี่ยงไฮ้ของจีน ทั้งหมดของเครื่องเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นอย่างน้อยบางส่วนโดยบริษัท Herrenknecht. ณ เดือนสิงหาคม 2013 เครื่อง TBM ที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ "บิ๊กเบอร์ธ่า" ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 57.5 ฟุต (17.5 เมตร) สร้างโดย Hitachi Zosen คอร์ปอเรชั่นซึ่งทำการขุดสะพานอุโมงค์อะแลสกาทางทดแทนในซีแอตเติล, วอชิงตัน (US)[10]
ปล่อง
ปล่อง (ช่องชาร์ฟ) ทางเข้าชั่วคราวบางครั้งเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างการขุดอุโมงค์ มันมักจะกลมและเจาะตรงลงไปจนถึงระดับอุโมงค์ ปล่องปกติจะมีผนังเป็นคอนกรีตและมักจะถูกสร้างขึ้นเป็นแบบถาวร เมื่อปล่องทางเข้าเสร็จสมบูรณ์ เครื่องTBM จะถูกหย่อนลงไปที่ด้านล่างและเริ่มต้นการขุดได้ ปล่องเป็นทางเข้าและทางออกหลักของอุโมงค์จนกว่าโครงการจะเสร็จสมบูรณ์ หากอุโมงค์มีความยาวมาก ปล่องอาจมีการสร้างหลายจุดเพื่อให้มีทางเข้าออกของอุโมงค์อยู่ใกล้กับพื้นที่ที่ไม่ถูกขุด [4]
หลังจากการก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์ ปล่องเข้าออกมักจะใช้เป็นช่องระบายอากาศและยังอาจใช้เป็นทางออกฉุกเฉินได้อีกด้วย
เทคนิคคอนกรีตแบบพ่น
วิธีสร้างอุไมงค์แบบออสเตรียใหม่ (อังกฤษ: New Austrian Tunneling Method (NATM)) ได้รับการพัฒนาในปี 1960s และเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดของในการแก้ปัญหาทางวิศวกรรมที่ใช้การวัดแบบคำนวณและเชิงประจักษ์ในเวลาจริงเพื่อหาการสนับสนุนที่มีประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่สูงที่สุดสำหรับการซับในของอุโมงค์ แนวคิดหลักของวิธีนี้คือการใช้ความเครียดทางธรณีวิทยาของมวลหินโดยรอบเพื่อรักษาเสถียรภาพของตัวอุโมงค์เองโดยการกำหนดค่าการยืดหยุ่นและค่าความเครียดที่วัดได้ให้ใหม่กับหินโดยรอบเพื่อ ป้องกันไม่ให้โหลดจำนวนเต็มกดทับลงไปบนโครงสร้างที่รองรับตัวอุโมงค์. โดยขึ้นอยู่กับการวัดด้านปฐพีเทคนิค ภาคตัดขวางทางธรณีวิทยาที่ดีที่สุดจะถูกคำนวณออกมา การขุดจะได้รับการคุ้มครองทันทีหลังจากขุดโดยคอนกรีตพ่นเป็นชั้น ๆ ที่ปกติจะเรียกว่า shotcrete มาตรการในการรองรับน้ำหนักอื่น ๆ อาจรวมถึงการทำซุ้มประตูเหล็ก และเหล็กเสียบ (อังกฤษ: rockbolts) และตาข่าย การพัฒนาทางเทคโนโลยีในการฉีดพ่นคอนกรีตมีผลให้มีการเพิ่มเหล็กและเส้นใยโพลีโพรพิลีนเข้ามาผสมกับคอนกรีตเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของการซับใน ซึ่งจะสร้างวงแหวนแบกโหลดตามธรรมชาติที่ช่วยลดความผิดปกติของหิน
โดยการตรวจสอบพิเศษ วิธี NATM มีความยืดหยุ่นมาก แม้ในการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดของความแน่นอนของสภาพทางปฐพีเทคนิคของหินในระหว่างการทำงานอุโมงค์ คุณสมบัติของหินที่วัดได้ทำให้เกิดเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับการเสริมสร้างความแข็งแกร่งของอุโมงค์ ในทศวรรษที่ผ่านมา การขุดเจาะพื้นดินนุ่มที่สามารถทำได้ยาวถึง 10 กิโลเมตร (6.2 ไมล์) กลายเป็นเรื่องธรรมดา
การดันท่อ
บทความหลัก: การดันท่อ (อังกฤษ: Pipe jacking)
ในการดันท่อ เครื่อดันแบบไฮโดรลิกจะใช้ในการดันเพื่อทำเป็นท่อพิเศษผ่านพื้นดินที่อยู่เบื้องหลัง TBM หรือโล่ ใช้กันทั่วไปในการสร้างอุโมงค์ภายใต้โครงสร้างที่มีอยู่เช่นถนนหรือทางรถไฟ อุโมงค์ที่สร้างขึ้นโดยการดันท่อตามปกติมีขนาดเล็ก ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางสูงสุดประมาณ 3.2 ม.
การดันกล่อง
การดันกล่อง (อังกฤษ: Boxjacking) คล้ายกับการดันท่อ แต่แทนที่จะเป็นท่อ แต่เป็นกล่องรูปอุโมงค์ กล่องที่ถูกดันอาจมีช่วงยาวกว่าท่อดันที่มีช่วงยาวของกล่องในบางส่วนที่เกินกว่า 20 เมตร หัวตัดปกติจะถูกใช้ที่ด้านหน้าของกล่องที่ถูกดันและการขุดปกติจะทำโดยตัวขุดจากภายในกล่อง
อุโมงค์ใต้น้ำ
บทความหลัก: อุโมงค์ใต้ทะเล
มีหลายวิธีในการสร้างอุโมงค์ใต้น้ำ มีสองวิธีที่พบมากที่สุดคือแบบขุดเจาะและแบบจุ่มน้ำ ตัวอย่างได้แก่ อุโมงค์ Bjørvika และอุโมงค์ Marmaray อุโมงค์แบบลอยโผล่บนน้ำเป็นแนวทางใหม่ที่อยู่ระหว่างการพิจารณา แต่ยังไม่มีอุโมงค์ดังกล่าวสร้างขึ้นในปัจจุบัน
ทางชั่วคราว
ในระหว่างการก่อสร้างอุโมงค์ มักจะสะดวกในการสร้างระบบรางชั่วคราวโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อขนดินที่ขุดออกมาด้านนอก ระบบรางชั่วคราวมักจะเป็นแบบรางแคบเพื่อที่จะสามารถสร้างเป็นรงคู่คู่เพื่อให้ทำเป็นรางเปล่าและรางขนโหลดได้ในเวลาเดียวกัน ทางชั่วคราวจะถูกแทนที่ด้วยทางถาวรเมื่อโครงการเสร็จสิ้น ทางถาวรจึงถูกเรียกว่า "Perway"
การขยายตัว
ยานพาหนะหรือการจราจรที่ใช้อุโมงค์สามารถเติบโตเร็วกว่าตัวอุโมงค์เอง จึงต้องมีการเปลี่ยนหรือขยายตัว อุโมงค์ Gib ใกล้ Mittagong แต่เดิมเป็นแบบรางเดี่ยว จึงถูกแทนที่ด้วยอุโมงค์แบบรางคู่ โดยที่อุโมงค์เดิมถูกใช้สำหรับปลูกเห็ด[ต้องการอ้างอิง] อุโมงค์ Rhyndaston ถูกขยายโดยใช้ TBM ที่ยืมมาเพื่อที่จะสามารถรองรับตู้คอนเทนเนอร์มาตรฐานได้
อุโมงค์แบบรางคู่ในปี 1836 ยาวหนึ่งไมล์จาก Edge Hill ไปยัง Lime Street ในลิเวอร์พูลได้ถูกริ้อย้ายออกทั้งหมด(ยกเว้นช่วง 50 เมตรจาก Edge Hill) เพื่อทำเป็นแบบสี่ราง อุโมงค์ถูกดัดแปลงให้เป็นแบบสี่รางด้วยวิธีขุดที่ลึกมากและมีส่วนที่เป็นอุโมงค์สี่รางเพียงระยะสั้น ๆ บริการของรถไฟไม่ได้ถูกขัดจังหวะในระหว่างการทำงาน รูปถ่ายระหว่างการทำงานสามารถดูได้จาก:[11][12] อุโมงค์ออเบิร์นเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการแทนที่อุโมงค์ด้วยวิธีการขุดเปิด (อังกฤษ: open cut)
นอกจากนี้อุโมงค์ยังสามารถขยายขนาดโดยการลดระดับพื้นให้ต่ำลง [ต้องการอ้างอิง]
หลุมที่สร้างแบบเปิด
หลุมที่สร้างแบบเปิด (อังกฤษ: Open building pit) ประกอบด้วยขอบเขตแนวนอนและแนวตั้งที่กันไม่ให้น้ำใต้ดินและดินเข้าไปในบ่อ มีทางเลือกและรูปแบบผสมที่มีศักยภาพหลายอย่างสำหรับขอบเขต (แนวนอนและแนวตั้ง) ของหลุมที่สร้าง ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดจากการขุดและกลบก็คือหลุมที่สร้างจะไม่มีหลังคา
วิธีการก่อสร้างอื่น ๆ
- เจาะและระเบิด (อังกฤษ: Drill and blasting)
- เครื่องเจาะไฮโดรลิค (อังกฤษ: Hydraulic splitter)
- เครื่องกั้นสารละลายข้น (อังกฤษ: Slurry-shield machine)
- วิธีก่อสร้างด้วยกำแพงและหลังคา (อังกฤษ: Wall-cover construction method)
ประเภทของอุโมงค์
อุโมงค์แบบดาดฟ้าสองชั้นและแบบอเนกประสงค์
อุโมงค์บางแห่งมีดาดฟ้าสองชั้น ตัวอย่างเช่นสะพานซานฟรานซิสโก-อ่าวโอกแลนด์ (เสร็จสมบูรณ์ในปี 1936) มีช่วงสำคัญสองช่วงเชื่อมโยงถึงกันโดยอุโมงค์สองชั้นผ่านเกาะ Yerba Buena ซึ่งเป็นอุโมงค์แบบเจาะที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่ที่สุดในโลก[13] การก่อสร้างนี้เป็นการผสมกันระหว่างรางสองทิศทางและทางเดินรถบรรทุกบนชั้นล่างกับรถยนต์ชั้นบน ตอนนี้ได้มีการเปลี่ยนเป็นการจราจรทางเดียวบนแต่ละชั้นดาดฟ้า
ในสหราชอาณาจักร อุโมงค์ Queensway 1934 ลอดใต้แม่น้ำเมอร์ซี่ระหว่างลิเวอร์พูลและ Birkenhead เดิมจะมีถนนที่มียานพาหนะวิ่งบนดาดฟ้าชั้นบนและรถรางที่ชั้นล่าง ในระหว่างการก่อสร้างการใช้งานของรถรางที่ถูกยกเลิก ชั้นล่างจึงถูกใช้สำหรับสายเคเบิล ท่อและที่หลบภัยจากอุบัติเหตุฉุกเฉิน
ในเขตปกครองพิเศษฮ่องกง (ของจีน) อุโมงค์ Lion Rock ที่สร้างขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1960 เชื่อมต่อเกาลูนใหม่กับเมืองใหม่ Sha Tin มีช่องทางด่วนและท่อระบายน้ำ อุโมงค์สองชั้นเร็ว ๆ นี้ที่มีทั้งสองชั้นสำหรับยานยนต์คืออุโมงค์ถนน Fuxing ในเซี่ยงไฮ้, จีน รถยนต์จะวิ่งอยู่บนดาดฟ้าชั้นบนสองเลน และยานพาหนะที่หนักกว่าวิ่งบนเลนเดี่ยวที่ดาดฟ้าชั้นล่าง
อุโมงค์อเนกประสงค์มีวัตถุประสงค์ในการใช้มากกว่าหนึ่งอย่าง อุโมงค์สมาร์ทในประเทศมาเลเซียเป็นอุโมงค์อเนกประสงค์ควบคุมน้ำท่วมแห่งแรกของโลกที่ใช้ทั้งในการระบายการจราจรและระบายน้ำท่วมเป็นครั้งคราวในกัวลาลัมเปอร์
ท่อสาธารณูปโภคที่ใช้ร่วมกัน (อังกฤษ: common utility duct) หรืออุโมงค์ยูทิลิตี้จะให้บริการกับงานสาธารณูปโภคมากกว่าหนึ่งรายที่เป็นงานบริการที่แตกต่างกันได้ การใช้อุโมงค์ร่วมกันนี้สามารถทำให้องค์กรลดค่าใช้จ่ายของการสร้างและการบำรุงรักษาสาธารณูปโภคของตนเองได้อย่างมาก
ทางสัญจรที่มีหลังคา (อังกฤษ: Covered passageways)
สะพานลอยบางครั้งจะถูกสร้างขึ้นเพื่อคร่อมถนนหรือแม่น้ำหรือรถไฟด้วยซุ้มประตูที่ทำจากอิฐหรือเหล็ก จากนั้นก็ปรับระดับพื้นผิวด้วยดิน ในสำนวนของรถไฟ ทางวิ่งในระดับพื้นผิวที่มีการสร้างคร่อมข้างบนปกติจะถูกเรียกว่า "ทางที่มีหลังคา" (อังกฤษ: covered way)
เพิงหิมะ (อังกฤษ: snow shed) เป็นอุโมงค์เทียมชนิดหนึ่งที่สร้างขึ้นเพื่อป้องกันทางรถไฟจากหิมะถล่ม ในทำนองเดียวกัน "อุโมงค์เหล็ก" Stanwell Park ที่นิวเซาธ์เวลส์ บนทางรถไฟสายชายฝั่งตอนใต้ เป็นตัวป้องกันสายทางจากหินถล่ม
ความปลอดภัยและการรักษาความปลอดภัย
เนื่องจากอุโมงค์เป็นพื้นที่ปิด ไฟสามารถมีผลกระทบอย่างมากกับผู้ใช้ อันตรายหลักคือการผลิตก๊าซและควัน ถึงแม้คาร์บอนมอนอกไซด์จะมีความเข้มข้นต่ำแต่มีความเป็นพิษสูง ไฟไหม้อุโมงค์ Gotthard ฆ่าคนไป 11 คนในปี 2001 เหยื่อทั้งหมดขาดอากาศหายใจเนื่องจากควันและการสูดดมก๊าซ กว่า 400 ผู้โดยสารเสียชีวิตในอุบัติเหตุรถไฟ Balvano ในอิตาลีในปี 1944 เมื่อหัวรถจักรหยุดในอุโมงค์ช่วงยาว พิษคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิต ในไฟใหม้อุโมงค์ Caldecott ปี 1982 ส่วนใหญ่ของการเสียชีวิตเกิดจากควันพิษมากกว่าจากการชนกันตอนแรก
อุโมงค์ยานพาหนะมักจะต้องการปล่องระบายอากาศและพัดลมไฟฟ้าเพื่อระบายก๊าซไอเสียที่เป็นพิษออกไปในระหว่างการบริการประจำวัน อุโมงค์รถไฟมักต้องการมีการเปลี่ยนแปลงของอากาศน้อยกว่าต่อชั่วโมง แต่ก็ยังอาจจำเป็นต้องมีการระบายอากาศแบบบังคับ ทั้งสองประเภทของอุโมงค์มักจะมีข้อบังคับเพื่อเพิ่มการระบายอากาศภายใต้เงื่อนไขที่ฉุกเฉินเช่นในกรณีไฟไหม้ ถึงแม้จะมีความเสี่ยงของการเพิ่มอัตราการเผาไหม้ผ่านการไหลของอากาศที่เพิ่มขึ้น สิ่งที่มุ่งเน้นหลักอยู่ที่การจัดหาอากาศที่ใช้หายใจได้ให้กับบุคคลที่ติดอยู่ในอุโมงค์เช่นเดียวกับให้กับนักดับเพลิง
เมื่อมีอุโมงค์ขนานและแยกต่างหาก ประตูฉุกเฉินแบบอัดลมแต่ไม่ล๊อกมักจะนำมาติดตั้งเพื่อช่วยให้บุคลากรที่ติดอยู่หนีออกจากอุโมงค์ที่เต็มไปด้วยควันผ่านทางอุโมงค์ขนาน
อุโมงค์ขนาดใหญ่และมีการใช้งานอย่างหนักเช่นอุโมงค์ Big Dig ในบอสตัน, แมสซาชูเซตอาจจะมีบุคลากรดำเนินงานประจำศูนย์ตลอด 24 ชั่วโมงโดยเฉพาะเพื่อทำการตรวจสอบและรายงานเกี่ยวกับสภาพการจราจรและตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน[14] อุปกรณ์เฝ้าระวังด้วยวิดีโอมักจะถูกนำมาใช้ และภาพในเวลาจริงของสภาพการจราจรของทางหลวงบางจุดประชาชนทั่วไปอาจจะดูได้ผ่านทางอินเทอร์เน็ต
ตัวอย่างของอุโมงค์
ในประวัติศาสตร์
ส่วนนี้จะต้องศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับการตรวจสอบ กรุณาช่วยปรับปรุงบทความนี้โดยการเพิ่มแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ วัสดุอ้างอิงอาจถูกท้าทายและลบออก (เดือนมีนาคม 2013)
ดูเพิ่มเติม: ประวัติศาสตร์ของการรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน
ประวัติศาสตร์ของอุโมงค์โบราณและการขุดอุโมงค์ในโลกจะมีการทบทวนในแหล่งต่าง ๆ ซึ่งรวมถึงตัวอย่างมากมายของโครงสร้างเหล่านี้ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน[15][16] บางอุโมงค์โบราณและสมัยใหม่ที่รู้จักกันดีได้ถูกนำเสนอสั้น ๆ ด้านล่าง
- อุโมงค์ใต้น้ำที่อ้างว่าเก่าแก่ที่สุดของโลก[17] คือ Terelek kaya tüneli ลอดใต้ แม่น้ำ Kızıl ทางตอนใต้เล็กน้อยของเมือง Boyabat และ Durağan ในตุรกีเพียงแค่ท้ายน้ำจากแม่น้ำ Kizil พบกับแคว Gökırmak อุโมงค์ในปัจจุบันอยู่ใต้ส่วนที่แคบหนึ่งของทะเลสาบที่เกิดขึ้นจากเขื่อนที่อยู่ไม่กี่กิโลเมตรไกลไปทางท้ายน้ำ คาดว่าจะมีการสร้างขึ้นมากกว่า 2000 ปีที่ผ่านมาอาจจะโดยอารยธรรมเดียวกันกับที่สร้างสุสานหลวงบนหน้าหินที่อยู่ใกล้เคียง คาดว่าจะมีวัตถุประสงค์ทางด้านการป้องกัน
- qanat หรือ kareez แห่งเปอร์เซียเป็นระบบการบริหารจัดการน้ำที่ใช้เพื่อแจกจ่ายน้ำที่เชื่อถือได้เพื่อการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์หรือเพื่อการชลประทานในสภาพอากาศที่ร้อน แห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง qanat ที่ลึกที่สุดอยู่ในเมืองของอิหร่านชื่อ Gonabad ซึ่งหลังจาก 2700 ปีที่ผ่านมายังคงให้น้ำดื่มและน้ำเพื่อการเกษตรแก่ประชากรเกือบ 40,000 คน ความลึกของบ่อหลักของมันคือมากกว่า 360 เมตร (1,180 ฟุต) และความยาวของมันคือ 45 กิโลเมตร (28 ไมล์)[18]
- หนึ่งในเครือข่ายการระบายน้ำและน้ำเสียแรกที่รู้จักกันในรูปแบบของอุโมงค์ถูกสร้างขึันที่ Persepolis ในอิหร่านในเวลาเดียวกันการก่อสร้างรากฐานของมันเมื่อ 518 ปีก่อนคริสตศักราช ในสถานที่ส่วนใหญ่เครือข่ายถูกขุดในหินแข็งของภูเขาแลัวกลบด้วยหินขนาดใหญ่ตามด้วยดินและกรวดเพื่อให้มีระดับเดียวกับพื้นดิน ในระหว่างการตรวจสอบและการสำรวจ ส่วนยาวของอุโมงค์หินที่มีลักษณะคล้ายกันขยายพื้นที่ไปใต้พระราชวังถูกสำรวจโดย Herzfeld และต่อมาโดยชมิดท์และทีมนักโบราณคดีของพวกเขา[19]
- อุโมงค์เฮเซคียาถูกสร้างขึ้นก่อนคริสตศักราช 701 ปี สำหรับแจกจ่ายน้ำเพื่อการป้องกันจากการโจมตีแบบปิดล้อม
- ท่อระบายน้ำ Eupalinian บนเกาะซามอส (North Aegean, กรีซ) ถูกสร้างขึ้นก่อนคริสตศักราช 520 ปีโดยวิศวกรกรีกโบราณ Eupalinos แห่ง Megara ภายใต้สัญญากับชุมชนท้องถิ่น Eupalinos จัดการเพื่อที่ว่าอุโมงค์จะเริ่มจากทั้งสองด้านของภูเขา Kastro ทั้งสองทีมทำงานไปพร้อม ๆ กันและพบกันที่ตรงกลางด้วยความแม่นยำเป็นเลิศซึ่งเป็นสิ่งที่ยากมากในเวลานั้น ท่อระบายน้ำที่มีความสำคัญในการป้องกันอย่างมากเพราะมันวิ่งอยู่ใต้ดินและมันก็จะไม่ได้ถูกพบอย่างง่ายดายโดยศัตรูที่อาจตัดการจ่ายน้ำประปาให้กับเมือง Pythagoreion ที่เป็นเมืองหลวงเก่าของเกาะซามอส การดำรงอยู่ของอุโมงค์ที่ถูกบันทึกไว้โดย Herodotus (อย่างที่ทำกับ รูและท่าเรือ สิ่งมหัศจรรย์ที่สามของเกาะ วัดที่ยิ่งใหญ่ในเฮร่า ที่คนเป็นจำนวนมากคิดว่าเป็นสิ่งที่ใหญ่ที่สุดในโลกของกรีก) ตำแหน่งที่ชัดเจนของอุโมงค์เป็นเพียงการจัดตั้งขึ้นใหม่ในศตวรรษที่ 19 โดยนักโบราณคดีชาวเยอรมัน อุโมงค์ที่เหมาะสมยาว 1.030 กิโลเมตร (3,380 ฟุต) และผู้เข้าชมยังสามารถเข้าไปใน Eupalinos tunnel.
อ้างอิง
- ↑ http://rirs3.royin.go.th/new-search/word-search-all-x.asp
- ↑ Bickel. (1995). Tunnel engineering handbook, 2nd edition. CBS Publishers.
- ↑ Powers, P.J. (2007). Construction de-watering and groundwater control. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc.
- ↑ 4.0 4.1 United States Army Corps of Engineers. (1978). Tunnels and shafts in rock. Washington, DC: Department of the Army.
- ↑ "Capital Projects Funds". Cord.edu. สืบค้นเมื่อ 2013-04-19.
- ↑ Chan, Sewell (2005-08-03). "$100 Million for a Tunnel. What Tunnel?". The New York Times.
- ↑ "Encouraging U.S. Infrastructure Investment - Council on Foreign Relations". Cfr.org. สืบค้นเมื่อ 2013-04-19.
- ↑ "Tunnels & Tunnelling International". Tunnelsonline.info. สืบค้นเมื่อ 2013-04-19.
- ↑ "The Groene Hart Tunnel". Hslzuid.nl. สืบค้นเมื่อ 2013-04-19.[ลิงก์เสีย]
- ↑ Johnson, Kirk (December 4, 2012). "Engineering Projects Will Transform Seattle, All Along the Waterfront". The New York Times.
- ↑ http://i34.tinypic.com/23ixthy.jpg
- ↑ http://i36.tinypic.com/16k1ahx.jpg
- ↑ "San Francisco-Oakland Bay Bridge". Bay Area Toll Authority.
- ↑ Johnson, Christine M.; Edward L. Thomas (October 1999). "A Case Study Boston Central Artery/Tunnel Integrated Project Control System, Responding to incidents Rapidly and Effectively" (PDF). Metropolitan Transportation Management Center: 12. สืบค้นเมื่อ 4 April 2014.
- ↑ Klaus Grewe, 1998, Licht am Ende des Tunnels – Planung und Trassierung im antiken Tunnelbau, Verlag Philipp von Zabern, Mainz am Rhein.
- ↑ Siamak Hashemi, 2013, The Magnificence of Civilization in Depths of Ground (A Review of Underground Structures in Iran – Past to Present), Shadrang Printing and Publishing Co., Tehran.
- ↑ Blogcu http://terelek.blogcu.com/terelek-kaya-tuneli/319497
- ↑ UNESCO World Heritage Centre – World Heritage List: Qanats of Gonabad, Date of Inscription 2007, Reference No. 5207, At: http://whc.unesco.org/fr/listesindicatives/5207
- ↑ Schmidt, E.F., 1953, Persepolis I – Structures, Reliefs, Inscriptions; The University of Chicago Oriental Institute Publications, Volume LXVIII, The University of Chicago Press.