חומרים מתעוררים למנהרה שמלווים כדי לשפר את תוחלת החיים והבטיחות

מנהרות מהוות את עמוד השדרה של תשתיות מודרניות, נושאת בשקט רשתות תחבורה, אספקה מים, ומסדרונות תועלת מתחת לערים והרים.אמינותן אינה ניתנת להשגה: כישלון יכול לגרום לשיבושים קטסטרופליים, אובדן כלכלי, ולסיכון לחיי אדם.המשטח הסופי של הפנים המתעוררים - משחק תפקיד קריטי בתמיכה מבנית, בקרת מים והתנגדות אש.במשך עשרות שנים, מהנדסים מהימנים על פני השטח, אך ורקפתים, יש להם השפעה דרמטית על פני כדור הארץ, אך ורקפת, על פני השטח, על פני השטח, על פני השטח של אנרגיה מתקדמת, יש יותר ויותר, על מנת לשפר את החומרים התחזוקה, אך ורקפת, על פני השטח, על פני השטח של אנרגיה אגרסיבית, על פני השטח, על פני השטח, על פני השטח, על מנת לשפר את איכות הסביבה, יש יותר ויותר, על מנת לשפר את איכות חיים אגרסיבית, על מנת לשפר את איכות חיים, על מנת לשפר את איכות חיים של אנרגיה מתקדמת, על מנת לשפר את איכות חיים של אנרגיה מתקדמת, על פני השטח, אך ורקפת, על מנת לשפר את איכות חיים של אנרגיה מתקדמת יותר ויותר, על פני השטח, על מנת לשפר את איכות חיים של אנרגיה מתקדמת יותר ויותר, על פני השטח, על פני השטח, כוח קריטי יותר ויותר, על

מנהרה מסורתית לין חומרים ומגבלותיהם

הבנת מדוע נדרשים חומרים חדשים, צריכה מבט ברור על מה שנעשה בו שימוש היסטורי.שלוש מערכות ההינד המסורתיות העיקריות הן:

(FLT:0Cast-in-place בטוןFLT:1) שפך באתר ביצירה, המציע כוח דחוס גבוה וצורות מותאמות אישית.עם זאת, הוא רגיש לפצח מכווץ, מתח תרמי ותנועת קרקע. סדקים מספקים מסלולים למים בהתקפה והתקפה כימית, המוביל לשחיתות של חיזוק פלדה מוטבע.
(FLT:0) Shotcreteph1 (הופנה מהדף בטון נשגב) - החל באופן מפואטי, המאפשר התקנה מהירה על פני השטח הלא סדירים.זה לעתים קרובות קו התמיכה הראשון בשיטת מנהרה האוסטרית החדשה (NATM) מטילה מניות דומות כק קונקרטי, כולל יכולת גבוהה אם לא לרפא כראוי ונטייה לספיגה תחת החשיפה.
(FLT:0) פלחי פלחאל 1 או פלדה-reinforced פלח בטון precasted - המשמש מנהרה ממוכנת עם מכונות משעממת מנהרה (TBMs) פלדה מספקת כוח רב-עוצמה גבוה אבל הוא פגיע לקורוזיון בסביבות כלור-עשיר או חומצי.

האתגרים הבסיסיים העומדים בפני חומרים מסורתיים כוללים:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) ,(Chemical AttackFLT:1 ממים חומציים או מפולנים תעשייתיים הממסים פסטה מלט.
(ב) ויקרא י"א: "בְּהִנְתָּבְתָּבְתָּבְתָּעָה, מַהֲרָתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִית, מַבְתָּעָתוֹ" (במדבר כ"ב).
(ב) ,0) מים ב-RegressofFLT:1 באמצעות מפרקים וסדקים, מה שמוביל להגדלת תחזוקתם וסיכוןי בטיחות.
(ב) ,0) ,0) , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , ניגוד עם מטרות קיימות.

מגבלות אלה הביאו את החוקרים ברחבי העולם לפתח ולבדוק דור חדש של חומרים מצופים המבטיחים ביצועים מעולים, תוחלת חיים ארוכה יותר, והורדת עלויות מחזור החיים.

חומרים מתעוררים למנהרה

החומרים הבאים מייצגים את החידושים המתקדמים והבטיחים ביותר הקיימים כיום או תחת פיתוח פעיל.כל אחד מציע יתרונות ייחודיים שמטפלים בחולשות ספציפיות של מערכות קונבנציונליות.

סיבי-Reinforced Polymer (FRP) Composites

סיבים פולימרים פולימרים מאוגדים מורכבים סיבים גבוהים (כגון פחמן, זכוכית או aramid) מוטבעת במטריקס פולימרניים.חומרים אלה כבר מצאו שימוש נרחב בחלל, רכב, תשתיות אזרחיות ביחס כוח יוצא דופן שלהם למשקל ולקורוזיון התנגדות. ביישומים במנהרות, FRP הם כבר בשימוש נרחב במספר צורות:

(ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ויקרא י"א: ויקרא י"ד, ויקרא י"ד, ויקרא י"ד)
(FLT:0)FRP מנהרות פלצבות מנהרה 1:1) עשויים לחלוטין של פולימרים בעלי כוח סיבים, המציעים התקנה מהירה ועמידות בסביבה אגרסיבית.

יתרונות מרכזיים כוללים:

חסינות מלאה לקורוזיון אלקטרוכימי, אפילו במי קרקעי עשיר או חומצי.
ירידה במשקל של עד 75% בהשוואה לפלדה, הקלה על טיפול ותחבורה.
חוזק גבוה והתנגדות עייפות, שיפור ביצועים מבניים תחת עומסים דינמיים (למשל, תנועה, רעידות אדמה).
התנגדות טובה להתקפה כימית ולטמפרטורות קיצוניות.

דוגמה בולטת היא השימוש בפולימרים פולימרים מכוס זכוכית (GFRP) בפסגת מנהרות טרום-טקה (Precast Tunnel) עבור מנהרות רכבת באירופה ואסיה. Case מחקרים מראים כי מגזרים GFRP-reinforced לא מציגים שום קורוזיה לאחר עשרות שנים של שירות באדמה אגרסיבית, בעוד פלחי פלדה המופעלים באותה סביבה הנדרשת תיקונים מרכזיים בתוך 15 שנים.

אתגרים נשארים: לחומרי FRP יש מדדים נמוכים יותר של גמישות מאשר פלדה, אשר יכול להוביל סטיות גדולות יותר סדקים סדקים תרחישים עיצוב מסוימים.העלות הגבוהה של סיבי פחמן היא גם מחסום, אם כי סיבי זכוכית מציעה אלטרנטיבה כלכלית יותר.מחקר הוא מתמשך במערכות היברידיות המשלבות FRP עם חומרים קונבנציונליים כדי לייעל את העלות והביצועים.

הרתעה עצמית

בטון עצמי הוא סוג של חומרים חכמים שיכולים לתקן באופן אוטונומי סדקים, להחזיר את השלמות המבנית ולהקטין את הצורך בתחזוקה פעילה.המושג מחק תהליכי ריפוי ביולוגיים: כאשר סדקים, החומר משחרר סוכן ריפוי שממלא ומחסים את הפער.

(FLT:0Microcapsule מבוסס self-healveingFLT) 1 - קפסולות קטנות המכילות סוכן ריפוי (למשל, נתרן silicate, epoxy, או ספירות חיידקיות) מוטבעות במריצה קונקרטית.כאשר סדק propagates דרך קפסולה, הסוכן שוחרר ומגיב עם הסביבה (או זרז) כדי ליצור חותם מוצק.
(ב) [17] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) [15] ,0) ,(הפולימרים המפומריים (SMPreas) 1) , סיבים או חלקיקים שיכולים לשנות צורה בתגובה לטמפרטורה ולמשוך פרצופים סדקים יחד.

היתרון העיקרי של כריות מנהרה הוא היכולת לשמור על חדירות נמוכה ולמנוע מים תוקפנות לאורך החיים של המבנה.אפילו סדקים שיער כי אחרת יאפשרו דף מים חתומה בתוך ימים או שבועות, בהתאם למערכת.זה מפחית באופן דרסטי את עלויות תחזוקה ומגן על הפלדה המחודשת מפני קורוזיון.

ניסויים בשטח נערכו במספר פרויקטים מנהרה, כולל מנהרה הולכי רגל בהולנד ומנהרת כביש בשווייץ.תוצאות מהפגנת מרובות שנים שדווחה ב-FLT:0;0; מאמר ב-FLT:1MaterialsFLT:2earFLT 3 מראה כי חיידק עצמי מופחת זרימת מים באמצעות סדקים לעומת 90% מהטכנולוגיה הקונבנציונאלית הוא כעת בקנה מידה גדול עבור ספקים מסחריים, והוא מציע מיקסים עצמיים רבים.

מגבלות כוללות את העלות הגבוהה יחסית של סוכני הריפוי (במיוחד מערכות ביולוגיות) ואת הפוטנציאל להפחתה של יעילות הריפוי תחת מים קרקעיים בלחץ גבוה או תנאי הקפאה מחזוריים.עם זאת, הטכנולוגיה מתקדמת במהירות, והפחתה בעלויות צפויה ככל שהצטברות נפח הייצור.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

פולימרים משמשים יותר ויותר לא רק כחיזוק (FRP) אלא גם כחומרי ציפוי עמידה או ציפויי מגן. הסוגים הרלוונטיים ביותר עבור כריות מנהרות כוללים:

(FLT:0) פוליאורטה וציפוי פוליאורטן (FLT) 1:1 - תרסיס-applied elastomeric membranes המספקים ציפוי חלקה, חסיני מים ועמידים כימית.הם לרפא בתוך שניות, ומאפשר יישום מהיר אפילו בתנאים לחות.
(FLT:0)PVC ו- HDPE GeomembranesveFLT:1 - סדינים prefabricated מעוגן לקיר המנהרה ומחפיפים כדי ליצור מחסום מים רציף.אלה משמשים נרחב במנהרה קונבנציונלית (למשל, NATM) ובמנהרות מונחות מגן.
(FLT:0)Epoxy ו-vinyl ester resin ציפויssFLT:1 - החל כסרטים דקים כדי להגן על בטון ופלדה מפני כימיקלים אגרסיביים, כגון מנהרות מים פסולת או מנהרות תחבורה תעשייתיות.
(FLT:0) ,Falmer-modified Shotcreteph:1) - ירה בסיבים פולימרים נוספים או לטקס לשיפור הדבקות, הגמישות וההתנגדות להתקפה כימית.

היתרונות העיקריים של מערכות פולימרים מתקדמות הם תכונות מחסום מעולה שלהם לטווח ארוך עמידות תחת חשיפה אגרסיבית.לדוגמה, ציפוי פוליאורורה הוכיחו התנגדות יוצאת דופן לקורוזיה מימן במנהרות תפירה, בעיה גדולה שבה בטון הוא במהירות מחוספס על ידי חומצה sulfuric ביוגני. in תובע סביבות כמו מנהרות מהירות מתחת להרים, פולימרים יכול גם לשפר את ההתנגדות על ידי מתן שכבה של שחיקה מתכת.

לקבלת הדרכה מפורטת על בחירת ציפוי פולימרים לסביבות מנהרה שונות, מהנדסים יכולים להתייחס לדוח הטכני של איגוד המנהרות הבינלאומי על מערכות למניעת מים פולימרים.

חסרונות כוללים את הפוטנציאל להזדקנות ולחיסול תחת חשיפה UV (למרות מנהרות אינן חשופים לשמש ישירה) ואת הצורך בהכנה רציפה זהירה ובקרת איכות במהלך היישום. כמה פולימרים גם לשחרר תרכובות אורגניות תנודתיות (VOCs) במהלך היישום, הדורשות אוורור ואמצעי הגנה על עובדים.

ג'וניפר קונדוקט ואלקאלי-הפועלים Binders

בטון גיאופוימר הוא מערכת כבלים חלופית שמשתפת את פורטלנד מלט לחלוטין עם מוצרים תעשייתיים כגון זבוב אפר, slag, או metakaolin, המופעלת על ידי פתרון אלקליין (בדרך כלל נתרן hydroxide או sodium silicate) החומר המתקבל יש הרבה יותר נמוך פחמן טביעת רגל - עד 80% פחות פליטות פחמן - בהשוואה למנהרה קונבנציונלית עבור מבוה,po מציעה יתרונות טכניים נוספים:

(FLT:0) התנגדות גבוהה להתקפה כימית (FLT:1) - גיאופומרימרים יציבים לחלוטין בסביבות חומציות, מה שהופך אותם אידיאליים עבור מנהרות הנושאות מים בזבזניים אגרסיביים או ממוקמים באדמה חומצית.
(FLT:0) התנגדות אש יוצאת דופן (FLT:1) - כובלים גיאופוימר אינם עוברים את ההידרציה המהירה וספיגה ראו בפורטלנד מלט כאשר נחשפים לטמפרטורות גבוהות (למשל, אש פחמנית או רכב בוער במנהרה כביש). בדיקות מראות כי בטון גיאופומרי שומר על > 70% מהחוזק הדחוס שלו לאחר 1000C, בעוד קונבנציונאלי.
(ב) ,0) חיבור סופריאור לחיזוק FLT:1, הממטריקס הדחוס מקטין את שיעור הכלור בתוקפנות, מתן הגנה טובה יותר על קורוזיה עבור פלדה.
(ב) ניתן לנסח את הפחתת הצטמקות וסדקים 1:1 (ג'ופולמר) עם צמצום התכווצות יבשות בהשוואה ל קונקרטי רגיל.

כמה פרויקטים גדולים מנהרה נבדקו בטון גיאו-פומרימר עבור אולמות פיטורים.לדוגמה, פרויקט Crossrail בלונדון השתמש בטון מגובש במספר חלקים של משפט.הערכה מקיפה של כריות מנהרות גיאו-פומרימר, כולל נתונים ארוכי טווח, ניתן למצוא ב-FLT:0a מחקר שפורסם במספר רב של מנהרות גיאומטריות ו-FLT2FLT2:

האתגרים העיקריים הם שרשרת האספקה עדיין חסכוני עבור עף באיכות עקבית אפר ו slag, הצורך שילוב מיוחד וריפוי הליכים, ואת אלקליניות גבוהה יותר של החומר הטרי, הדורש פרוטוקולים בטיחות נוספים.עם זאת, כמו עלויות מלט עולה ותקנות סביבתיות הידוק, בטון גיאופימר הופך אפשרות מרכזית קיימא לבניית מנהרה.

סיבים-Reinforced Concrete (FRC) עם סיבים מתקדמים

בעוד בטון רב עוצמה בסיבים אינו חדש לחלוטין, ההתפתחויות האחרונות בסוגי סיבים ותערובת שיפרו מאוד את הביצועים שלה עבור כריות מנהרות. בטון מסורתי-Fiber-reinforced פלדה (SFRC) משמש נרחב במגזרים מרתיעים ו precast.

(FLT:0) מקדרו-סינתזה סיבים סיביים 1 (polypropylene, Polyethylene, או פוליויניל אלכוהול) - המשמש להחליף מרש פלדה ולספק שליטה סדק, עם היתרון של להיות corrosion-הוכחה.
(FLT:0) מערכות סיבים היברידיות של Hybrid:1ve) - שילוב של פלדה וסיבים סינתטיים כדי לייעל את הקשידות, הדוקטרינה והתנגדות האש.
(FLT:0)Bsalt סיבים-reinforced בטוןearFLT:1 ; סיבים בזל מציעים כוח רב-ile טוב, עמידות טמפרטורה גבוהה, והם בעלי יכולת עלות עם סיבים זכוכית.

היתרון העיקרי עבור כריות מנהרה הוא חיסול של חיזוק פלדה קונבנציונלי, אשר מפחית זמן בנייה (לא חרש) ומבטל את הסיכון קורוזיה לחלוטין.בנוסף, תצוגות בטון עמידות יותר השפעה - חשוב עבור מנהרות שעשויות להיות נתון לפיצוץ או התפרצויות סלע.

פלחי בטון מודרניים של פלדה-fiber-reinforceed שימשו במנהרות TBM רבות עם מיזמים גדולים מעל 15 מטרים. פרויקטים אחרונים בנורבגיה וסין הוכיחו כי השימוש רק סיבים מאקרו-סינתזה יכול לעמוד בדרישות ביצועי מבניות תוך השגת חיי שירות של מעל 100 שנים ללא בעיות קורוזיות.עבור ניתוח מפורט של בחירת סיבים עבור פלחי מנהרות, ה-FLT:0ITA מספק על סיבים בקווים מנחים מקיפים לקווים מנחים: 1.

החסרונות העיקריים הם העלות הגבוהה ביותר של סיבים מתקדמים בהשוואה ל-FRC או מרש, והעובדה כי סיבים אינם מוסיפים חיזוק אקסקלי או מתפתל משמעותי (בעיקר שליטה סדקינג) לכן, FRC משמש לעתים קרובות בשילוב עם ריבור פלדה עבור יישומים בעלי עומס גבוה, או כחומר מבני בזכותו למנהרות קטנות יותר שבו דרישות פילים נמוכים יותר.

יתרונות של ארוכות ובטיחות

אימוץ חומרים מתעוררים אלה מתייחס ישירות למצבי הכישלון הקריטיים ביותר באולמות מנהרות.השולחן מתחת לסכם כיצד כל חומר תורם לחיים בשירות מורחבים ולביטחון משופר:

(FLT:0)Imrovated corrosion Resistance:BuildFLT:1 חיזוק FRP, סיבים סינתטיים, וקושרי מגובענים לחסל או להפחית באופן דרסטי את מנגנון ההשפלה העיקרי שיש לו תוחלת חיים מוגבלת מבחינה היסטורית.

(FLT:0) הבטחת אש: FLT:1 ; Geopolymer בטון פוליפרופילן סיבים עמידים בפני ספיעה ותחזוקה של שלמות מבנית תחת אש, מתן זמן קריטי עבור פינוי ולחימה באש.

(FLT:0) אספקת מים בתוקפנות: FLT:1 , ציפוי פולימרים עצמיים ופוגשים לשמור מנהרות יבשות, מניעת קירור ציוד, גידול עובש, ותנאים רצפת חלקלקטיביים שגורמים לתאונות.

(FLT:0) עלויות תחזוקה של אובדן: FLT:1 חומרים ארוכי טווח להפחית את תדירות התיקונים העיקריים, אשר לעתים קרובות דורשים סגרי תנועה ולגרום לשיבוש כלכלי.העלויות מחזור החיים (בניה ימית בתוספת תחזוקה) של מנהרה היישר עם בטון עצמי או FRP יכול להיות 30-50% נמוך יותר מאשר מערכת פלדה מסורתית לאורך 100 שנים, כפי שמוצג על ידי ניתוחי שטח:

(FLT:0)Faster Building: FLT:1 Light Weight FRP וציפוי פולימרים יישומיים להאיץ את ההתקנה, צמצום קווי זמן הפרויקט והסיכונים הקשורים.fi-reinforced יכול להיות מיושם במעבר יחיד, חיסול הצורך להתקין Mesh ויריעת בשכבות מרובות.

כיוונים עתידיים של Outlook ומחקר

החומרים המתוארים לעיל כבר עוברים מטיפוסי מעבדה לפרויקטים של מנהרות בעולם האמיתי.עם זאת, חידושים נוספים נמצאים באופק המבטיחים שיפורים גדולים יותר:

(FLT:0) ציפויים חכמים עם חיישנים משולבים FLT:1 - סיבים אופטיים או חיישנים אדזואלקטריים משובצים בחומר המרפסת עצמו (למשל, ב- FRP מורכב) יכולים לפקח על זנים, טמפרטורה וצמיחה סדק בזמן אמת, המאפשר תחזוקה חיזוי וניהול מבוסס מצב.
(FLT:0) חומרים המבוססים על ביו-חומריים לחלוטין, 1:1 - מחקר על סיבים טבעיים מורכב (hemp, flax, במבוק) ופולימרים ביו-דידנטיים שואפים להפחית את טביעת הרגל הסביבתית של הציפויים אפילו יותר.
(FLT:0) אולמות מנהרה מודפסים ב-FIRLT:1) - ייצור תוספת עם תרכובות קונקרטיות או פולימריות מאפשר ל- Geometries מותאם אישית, הפצה חומרית אופטימיזציה ושילוב של חיזוק ללא צורך ביצירה.דפסה 3D בקנה מידה גדול של פלחי מנהרות הוכח במספר פרויקטים של הוכחה.
(ב) ⁇ 0 self-sensing and self-healing משולב משולב: חומרים שיכולים לזהות סדקים ולתקן אותם באופן אוטומטי נמצאים תחת פיתוח.זה יוצר מערכת ריצוף אפס-עוצמה אמיתית, אידיאלי עבור מנהרות עמוקות או בלתי נגישות.

קיימות תהיה נהג מרכזי של בחירה חומרית בעשורים הקרובים.כפי שתעשיית הבנייה מתמודדת עם לחץ להפחית את הפחמן, הבטון הגיאו-פומרי, תערובת ממוחזרות, ופולימרים המבוססים על ביולוגית יראו אימוץ רחב יותר. ממשלות וסוכנויות מימון דורשות יותר ויותר הערכות מחזור חיים ותקציבי פחמן לפרויקטים תשתיות, תוך צמצום השינוי לעבר חומרים חדשניים אלה.

סטנדרטיזציה וההסמכה נותרו שיטות מבחן חשובות וקודים עיצוב עבור FRP, self-healing בטון, ו- Geopolymer עדיין מפותחים או מזיקים בכל האזורים.ארגונים כגון ACI, RILEM, ואגודת המנהרות הבינלאומית פועלים באופן פעיל על קווים מנחים להקל על אישור וביטוח של חומרים אלה.

מסקנה

הציפויות של העתיד יניבו דמיון מועט לתפיסה המוכחת של פלדה ששלטה בבנייה תת-קרקעית במשך יותר ממאה שנים. חומרי השקעת – מפולימרים בעלי כוח רב עוצמה ותפיסת העצמי לציפויים פולימרים מתקדמים וקוויבים גיאו-פומריים – כבר מוכיחים את יכולתם לשפר את עמידותם, להפחית את התחזוקה ולשפר את הבטיחות בסביבות תובעניות אלה הם רק לא מייצגים את המנהרות יציבותם ולפתח, כמו גם את החללים, כמו גם את השינויים התקני הפיתוח התקני התקני התקינה, כמו גם את החללים, כמו גם את הסביבה, כמו גם את החללים, כמו גם את התקינה, כמו גם את השינויים המשתנים, כמו גם את איכות הפיתוח של ערים, כמו גם את הסביבה, ולהגדיל את איכות הסביבה, ולהגדיל את איכות הסביבה שלנו, כמו גם את איכות הסביבה שלנו, כמו גם את איכות הסביבה התקינה, כמו גם את הסביבה שלנו, כמו גם את הסביבה, כמו גם את איכות הסביבה התקינה, ולהגדיל את הסביבה התקינה, כמו גם את איכות הסביבה של ערים מבטיח, כמו גם את איכות הפיתוח של התקינה, כמו גם את הסביבה, כמו גם את הסביבה, כמו גם את הסביבה, כמו גם את איכות הפיתוח של התקינה, כמו גם את