passatge subterrani From Wikipedia, the free encyclopedia
Un túnel és una galeria subterrània realitzada artificialment amb la finalitat de donar pas a una via de comunicacions o de transport de fluids, materials o formes d'energia, a través d'una muntanya o d'un turó, per sota d'un riu o fins i tot per sota d'un estret, d'una badia o de qualsevol braç de mar. El concepte de túnel es referix també als passos de vies urbanes o del ferrocarril (metro) o de canals de navegació per sota d'una zona urbana: dels edificis i carrers o també per sota d'una carretera, via ferroviària o qualsevol infraestructura. Actualment, són dissenyats i projectats per enginyers civils.
En la construcció d'infraestructures, els túnels, com els ponts, permeten salvar els obstacles naturals que hi ha en el traçat de la infraestructura. En termes planers els ponts salven els obstacles passant per sobre i els túnels els salven passant per sota. En tot cas, mentre que els ponts foren emprats ja en les vies que creuaven l'Imperi Romà, la construcció de túnels per a les vies de comunicació (excloent el transport per canals) no comença fins al segle xix, amb les primeres construccions ferroviàries dels Estats Units d'Amèrica i d'Anglaterra.
L'origen dels túnels i de les tècniques de construcció corresponents s'ha de cercar en la mineria, activitat de la qual hi ha proves notables ja en el neolític, com les Coves de can Tintorer a Gavà (Baix Llobregat). A l'antiguitat, a Assíria, Fenícia i Israel hi ha alguns exemples de túnels que permetien les comunicacions i afavorien la defensa d'una ciutat assetjada. El Túnel dels Asmodeus, sota la Mesquita de la Roca de Jerusalem en seria un exemple. Els romans ja havien construït nombrosos túnels de petites dimensions associats a la mineria, i al transport d'aigua (els canals tenen un pendent molt reduït i de seguida requereixen túnels i aqüeductes). Un exemple és el túnel construït sota el turó o colina de Posilip per portar a Roma l'Aqua Claudia, que fou usat durant vint segles. Més endavant, l'ús de la pólvora, permeté l'excavació de seccions més importants. Durant els segles XVI, XVII i XVIII es feren molts túnels sobretot per a permetre el transport de béns en canals. En general es tracta de túnels de secció rectangular de més de 50 m². Amb l'aparició del ferrocarril, i donat que aquest necessita pendents també molt estrictes, van començar a excavar-se túnels per a aquest nou mitjà de transport al segle xix. El primer túnel de ferrocarril la península Ibèrica va ser el de Montgat el 1848 obert pel traçat de la via de ferrocarril de Barcelona a Mataró. Durant el segle xx, es continuen obrint nous túnels per a ferrocarrils, canals (ara ja més lligats a la producció d'energia elèctrica) i finalment per a carreteres.
.jpg)
Dins d'una primera família, els mètodes tradicionals, hi ha els esquemes d'excavació de túnels amb tècniques poc mecanitzades. En terrenys difícils, l'estabilitat del front d'excavació depèn en gran manera de l'àrea d'aquest. Així, a mesura que els túnels van necessitar seccions més grans, van aparèixer els ara anomenats mètodes tradicionals. Tots ells, consisteixen a excavar el túnel mitjançant galeries independents (unes més avançades que d'altres) i eixamplaments d'aquestes que formen en el seu conjunt l'àrea total d'excavació. Cada galeria i eixamplament s'apuntala convenientment per sostenir el terreny provisionalment, de manera que el sosteniment arriba en tot moment fins al front de l'excavació i aquest és sempre estable perquè la seva secció rarament supera els 5 m2. A més, l'apuntalament gairebé instantani de totes les galeries limita de forma satisfactòria les subsidències i assentaments en superfície i redueix considerablement la magnitud dels accidents. L'ordre d'excavació d'aquestes galeries variava, en un principi, de país a país, i així, encara es coneix cada esquema amb el nom del país que el defensava.
Existeixen una sèrie de mètodes, més mecanitzats, on s'excava amb grans fronts d'excavació. Sovint però, en lloc d'excavar a secció completa, s'avança primerament la secció superior (la calota) per després excavar més fàcilment la part inferior (la destroça):
Les tuneladores són màquines o estructures que sostenen el front d'excavació permetent avançar a secció completa. Principalment, n'hi ha de dues classes:
Els túnels superficials poden excavar-se també des de l'exterior. Principalment, hi ha dos procediments:
Els túnels submergits se solen construir mitjançant la unió de segments ja fabricats a l'exterior, que es fondegen i assemblen en l'interior de l'aigua.
És essencial que qualsevol projecte de túnel comenci amb una investigació sobre les condicions del terreny. Els resultats de la investigació ens permetran saber quina és la maquinària i els mètodes d'excavació i sosteniment a realitzar, i podran reduir els riscos de trobar condicions desconegudes. Als primers estudis, les alineacions horitzontals i verticals seran optimitzades per aprofitar les millors condicions d'aigua i sòl. Per a l'orientació en el traç de túnels, de vegades s'utilitzen els giroteodolits, ja que permeten determinar el nord veritable sota terra.
En alguns casos, els estudis convencionals no ens proporcionen prou informació, per exemple, quan hi ha grans masses de roca, discontinuïtats com falles o estrats de terreny més tou com argiles o llims. Per abordar aquests problemes es pot construir un tub pilot, o un trencall que discorri paral·lel al principal. Aquest tub pot arribar a ser més fàcil de sostenir quan es presentin condicions inesperades i podrà ser incorporat al túnel final. Alternativament, també es poden fer petits pous horitzontals al davant del túnel per conèixer les condicions a l'excavació.
En el cas dels túnels en roca, atesa la variabilitat dels diferents factors que intervenen en la mecànica de roques, és freqüent abordar el seu estudi mitjançant les anomenades classificacions geomecàniques, entre les quals destaca la classificació geomecànica RMR.
A causa de l'espai tancat d'un túnel, els incendis poden tindre efectes molt greus per als usuaris. Els principals perills són la producció de gas i fum, i fins i tot baixes concentracions de monòxid de carboni són molt tòxiques. Per exemple, a l'incendi del túnel de Sant Gotard del 2001 van morir 11 persones, totes elles per inhalació de fum i gas. Més de 400 passatgers van morir al desastre del tren Balvano a Itàlia el 1944, quan la locomotora es va aturar en un llarg túnel. La intoxicació per monòxid de carboni va ser la principal causa de mort. A l'incendi del túnel de Caldecott del 1982, la majoria de les víctimes mortals van ser causades pel fum tòxic i no pel xoc inicial. De la mateixa manera, 84 persones van morir a l'incendi del metro de París del 1904.
Els túnels per a vehicles de motor solen necessitar pous de ventilació i ventiladors elèctrics per eliminar els gasos d'escapament tòxics durant el funcionament rutinari.[1]
Els túnels ferroviaris solen requerir menys renovacions d'aire per hora, però poden necessitar ventilació forçada per aire. Tots dos tipus de túnels solen tenir disposicions per augmentar la ventilació en condicions d'emergència, com ara un incendi. Encara que existeix el risc que augmenti la taxa de combustió en augmentar el flux d'aire, l'objectiu principal és proporcionar aire respirable a les persones atrapades al túnel, així com als bombers.
L'ona de pressió aerodinàmica produïda pels trens d'alta velocitat que entren en un túnel[2] es reflecteix als seus extrems oberts i canvia de signe (un front d'ona de compressió canvia al capdavant d'ona de rarefacció i viceversa); quan dos fronts d'ona del mateix signe es troben al tren, es produeix un augment de pressió atmosfèrica ràpid i significatiu[3] pot causar molèsties auditives[4] a passatgers i tripulació. Quan els trens d'alta velocitat surten dels túnels, es pot produir un fort "boom del túnel", que pot molestar els residents propers a la boca del túnel, i s'agreuja a les valls muntanyenques, on el so pot tenir ressò.
Quan disposeu d'un túnel paral·lel separat, se solen instal·lar portes d'emergència hermètiques però no tancades que permeten al personal atrapat escapar d'un túnel ple de fum al tub paral·lel.[5]
Els túnels més grans i molt utilitzats, com el túnel Big Dig a Boston, Massachusetts, poden tenir un centre d'operacions dedicat amb personal les 24 hores del dia que supervisa i informa sobre les condicions del trànsit, i respon a les emergències.[6] Sovint s'utilitzen equips de videovigilància, i el públic pot veure imatges en temps real de les condicions del trànsit en algunes autopistes a través d'Internet.
Una base de dades de danys sísmics en estructures subterrànies que utilitza 217 historials de casos mostra que es poden fer les observacions generals següents sobre el comportament sísmic de les estructures subterrànies:
Els terratrèmols són una de les amenaces més temibles de la natura. Un terratrèmol de magnitud 6,7 va sacsejar la vall de San Fernando a Los Angeles el 1994. El sisme va causar grans danys en diverses estructures, com ara edificis, passos elevats d'autopistes i sistemes viaris de tota la zona. El Centre Nacional d'Informació Mediambiental calcula que els danys totals van pujar a 40.000 milions de dòlars.[8] Segons un article publicat per Steve Hymon de The Source - Transportation News and Views, el metro de Los Angeles no va patir danys greus. Metro, el propietari del metro de Los Angeles, va emetre un comunicat a través del personal d'enginyeria sobre el disseny i la consideració que entra en un sistema de túnels. Els enginyers i arquitectes duen a terme exhaustives anàlisis sobre la intensitat amb què preveuen que es produeixin els terratrèmols a la zona. Tot plegat forma part del disseny general i la flexibilitat del túnel.
Aquesta mateixa tendència de danys limitats al metro després d'un terratrèmol es pot observar a molts altres llocs. El 1985, un sisme de magnitud 8,1 va sacsejar la Ciutat de Mèxic; el sistema de metro no va patir danys i, de fet, va servir de línia de vida per al personal d'emergència i les evacuacions. El 1995, un sisme de magnitud 7,2 va sacsejar Kobe (Japó) sense causar danys als túnels. Els portals d'entrada van patir danys menors, però aquests danys es van atribuir a un disseny inadequat per a terratrèmols que es va originar a la data original de construcció, 1965. El 2010, un terratrèmol de magnitud 8,8, massiu en qualsevol escala, va afectar Xile. Les estacions d'entrada als sistemes de metro van patir danys menors i el sistema de metro va estar fora de servei durant la resta del dia. L'endemà a la tarda, el sistema de metro tornava a estar operatiu.[9]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
