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地質学的調査:トンネル設計の基礎
[]トンネルボーリングマシン(TBM)またはドリルリグが地面に触れる前に、チームは地質技術調査に大きく投資しなければなりません。これらの研究は、ボアホール、地質学的調査、および3次元のサブサーフェスをマッピングするための実験室試験を含みます。 目標は、土壌層、岩の種類、障害ゾーン、地下条件、および、および、地下室が建物の崩壊や、構造の損傷を防止する危険性を判断する可能性があることを識別することです。
都市環境では、地面はしばしば異質であり、砂、粘土、砂利、および気象の岩の層状堆積物です。例えば、河川のデルタ(ロンドン、上海)に建てられた都市では、地質学は、軟質粘土から密な砂まで数メートル以内に劇的に切り替えることができます。エンジニアは、()aquifers)の圧力の下に構築された都市で、地質学は、地質学的に変化する水と解剖学的決定を[FLT]と[FLT]の決定]の能力を促進します。
地下水制御: 洪水および液化を防ぐこと
水道管理は、ポンプアウトのシーページだけでなく、トンネル全体を地下水に汚水することを防ぐことを含みます。 トンネルが水テーブルの下で掘削されると、天然油圧勾配が乱れ、水が空隙に引き起こします。 左チェックされていないと、これは土壌浸食、配管、さらには表面下水につながることができます。 エンジニアは、水侵入にいくつかの戦略を採用しています。
- :]]をグルーピング:重質または化学的グルーアウトを周囲の土壌に注入して透過性を低下させ、水密シールを作成します。
- ] 海水浴井戸:[]] 地水を戦略的に配置し、排気の先に水テーブルを一時的に下げる。
- []トンネルライニング[]]]は、ガスケリングプレキャストコンクリートセグメントを一緒にボルトで固定し、耐水性リングを形成するためにエラストマーガスケットで密封されます。
- 排水ギャラリー]または残留シーページを管理するための内部の要約ポンプ。
場合によっては、 グラウンド凍結[が一時的なソリューションとして使用されます。パイプは土壌に投入され、水溶性土壌をサブゼロ温度で循環させ、水溶性地を固体、透過性質量に凍結します。この方法は、不安定な水質土壌で特に有効であり、他の技術があまりにも危険です。注目すべき例は、: トンネルを凍結する]です。
既存インフラの整備: ユーティリティ移転と保護
都市の地下室は、下水道線、水本管、ガス管、電気コンジット、光ファイバーケーブル、さらには放棄された地下鉄トンネルの密なWebです。 新しい光線路トンネルの建設は、これらのユーティリティを再配置するか、それらを避けるためにトンネルの直線を設計する必要があります。 プロセスは、地上の浸透レーダーや、焼成を含む詳細なユーティリティ調査を含みます(埋め線を排出する手作業)。
[] ユーティリティの故障は、大災害の事故を引き起こす可能性があります。[[]トンネルの掘削中に発生したガスが爆発につながることができます。 壊れた水は、作業現場を洪水することができます。 これらのリスクを軽減するために、エンジニアは、高リスク資産を特定するユーティリティ管理計画を開発し、ユーティリティ所有者と調整し、トンネルを掘る前に月または年をスケジュールします。 いくつかのケースでは、マイクロトンネルの継続またはパイプが、または居住者に代わる作業を制限することが重要です。
換気および空気質:深いトンネルに生命を呼吸する
軽い柵のトンネル、特に深くまたは長く、安全な空気の質を維持し、列車および乗客によって発生する熱を取除くために高度の換気システムが要求します。構造の間に、換気は装置からのディーゼル排気、ロックの切断からの塵、および地面から見られるかもしれないメタンか二酸化炭素のような潜在的に危険なガスが原因で更に重大です。
エンジニアは、【 縦方向換気(エアはジェットファンを介してトンネルを介して1方向に移動)またはトランスバース換気[](空気はトンネルの長さに沿ってダクトを介して供給および抽出されます)。ネットワークの一部であるトンネルでは、[]のリリーフシャフト[FLT:][FLT:][FLT:]]を自動生成し、煙の発生装置を[FLT:]と[FLT:]]を生成します。[FLT:]と[FLT:]は、および[FLT:[FLT:]は、および[FLT:]は、および[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:]は、および[FLT:]は、および[FLT:]は、および[FLT:[FLT:[FLT:]は、および[FLT:[FLT:]は、]は、および[FLT:[FLT:]は、]は、]は、]は、および[
建設中の作業者の安全のために、一時的な換気カーテンとダクトワークがインストールされ、しばしば表面からトンネルの面に拡張されます。 空気速度と新鮮な空気供給の規則は、このような基準によって管理されます 労働安全衛生研究所 ]]] および局所採掘安全法。 十分な換気を提供する失敗は、熱応力、中毒、または、または生理学的につながります。
建設技術: TBM対. ドリル ・ ブラスト対. カット ・ カバー
建設方法の選択は、地質学、深さ、都市密度、およびコストによって決定されます。 トンネルボーリングマシン(TBM)は、高い進歩率と最小限のサーフェスの破壊を提供するため、ライトレールトンネルにとって最も一般的です。 現代のTBMは、特定の地上条件に合わせて調整することができます:地球の圧力バランス(EPB)、および強力なロック用のディスクカッターを備えたハードロックTBM。 いくつかのTBMは、シフトロジーがシフトする場合、モードのミッドトンネルを変更するように設計されている。
Drill-and-blastは、TBMが非経済的またはトンネルが短く、カーブしているハードロックではまだ使用されます。 ブラストは、近くの建物を損傷する振動を制限するために慎重に設計されている必要があります。 地震監視とブラストマットは標準です。 ]カット&カバーは、浅いトンネル、特に駅やトンネルの近くで、またはコンクリートのコンクリートの建設がより容易であるが、構造を崩壊するのに役立ちます。
最近のプロジェクトでは、ハイブリッドアプローチが使用されます。主要なランニングトンネル用のTBM、およびステーションボックスとクロスオーバーケーシング用のカットアンドカバー。各メソッドには独自のリスクセットがあり、専門労働者や機器が必要です。 ]]は、現実のキャプチャと自動監視の]を使用すると、エンジニアは、アスビルの幾何学をリアルタイムでモデルを設計し、エラーを減らすことができます。
混合された表面条件とのディーリング
TBMの操作のための最も挑戦的なシナリオの1つは混合された表面条件です、トンネルは同時に堅い石および柔らかい土に会うところです。これは、不安定性、切削工具の摩耗、および機械詰め込む原因である場合もあります。エンジニアは可変的な速度制御、交換可能なカッターの頭部および制御されたサポート圧力を加える能力が付いているTBMsを選ぶことによってこれに対処します。ある場合、ジェットの溝か化学注入による地上の改善はTCMに均質に直面する前に行われます。
環境・コミュニティへの影響:騒音・振動・埃の軽減
地下構造は、騒音、振動、ほこりを発生させ、密接に変化する領域では、これらの影響は、公共の苦情や規制違反を回避するために厳密に制御されなければなりません。 TBMやブラストからの振動は、建物内の化粧品の亀裂を引き起こし、病院内のMRIマシンのような敏感な機器を妨害することができます。 エンジニアは、]を導いた]]]]は、近くの構造に振動監視機器を建設し、インストールする前に。
騒音は、トンネルポータル、音響バリア、日中は騒音の発生を抑え、日中は騒音の発生を抑えます。特に、ロック切断やコンクリートの混合から、水スプレーやカバーコンベアを抑制します。[]のサイリカダスト監視の使用は、サイリシスから労働者を保護するために不可欠です。コミュニティの関与は、非推奨ではありません:公共会議、建設ホットライン、およびリアルタイムのダッシュボードは、住民がどのような問題を報告できるようにするの助けを期待することができます。
緊急の備え付けと火災安全
運用が終わったら、地下の軽い柵のトンネルは厳しい火災安全基準を満たしなければなりません。避難経路、火災抑制システム、通信機器は設計に統合されます。建設中、緊急計画は等しく重要です。トンネル内の労働者は、火災、崩壊、または有毒ガス解放の場合にはすぐに避難することができる必要があります。プロトコルには、新鮮な空気と通信機器(自己回復装置)と]の備忘室が含まれています。
トンネル内の火は、厚い煙と急速に上昇する温度を生成することができます。 現代のトンネルライニングには、[]耐火性コンクリート]と受動防火コーティングが含まれています。 緊急出口の設計、実行トンネル間の交差通路、煙の管理のための換気制御は、NFPA 130(固定ガイドウェイトランジットと旅客レールシステムのための標準)のようなすべてのフォローコードに従います。
結論:地質学的リスクから運用力への責任
地下の軽い柵のトンネルの工学課題は、中堅で、十分に根本的なです。それらは地質学の科学、油圧工学、構造設計、機械システムおよびコミュニティ関係を統合する多分野的なアプローチを必要とします。ロンドンのクロスレールからロサンゼルス地下鉄のパープルライン延長まで、あらゆる主要なトンネルのプロジェクトは、慎重な計画、革新的な技術、および厳密な安全プロトコルが最も有害な地面条件でさえ克服することができることを宣言します。その結果は、安全な、そして効率的な輸送、そして持続可能な都市が成長し、さらには、都市を移動し、より一層の計画を促進します。