Tunel və mikrotunellərin inşaası və layihələndirilməsi

Tunellər nəqliyyat məqsədləri, su keçidi və mühəndislik kommunikasiyalarının çəkilməsi üçün nəzərdə tutulmuş üfüqi və ya meyilli yeraltı ( o cümlədən, sualtı) mühəndisi quruluşlardır. Tunelin dərinliyi, uzunluğu, planda və profildə yerləşməsi, kəsiyinin forması onun təyinatından, tikinti sahəsinin topoqrafik, geoloji və iqlim şəraitindən asılıdır. Konstruktiv cəhətdən, tunellər aşağıdakı elementlərdən ibarətdir:
- qazma lüləsi adlanan yer qabığında qazılıb süxuru çıxarılmış bir boşluq,
- qazma lüləsinin perimetri boyu quraşdırılmış və ətrafdakı süxurların təzyiqini qəbul edən müvəqqəti bərkitmə konstruksiyaları;
- tunelin daxili boşluğunun perimetri boyunca quraşdırılmış, müvəqqəti bərkitmə konstruksiyaları əvəz edən və monolitik və ya yığma elementlərdən ibarət olan qoruyucu nazik divar quruluşunda olan daimi üzlük; üzlük ətrafdakı süxurların təzyiqini qəbul edir və tuneli yeraltı sularından qoruyur;
- tunel portalları adlanan tunelin giriş və çıxış hissələri; portallar tunelin giriş və çıxışındakı torpaq yamacların sabitliyini təmin edir və tunelə memarlıq görünüşü verir;
- sualtı və dağ tunellərini su basqısından qorumaq üçün giriş və çıxış hissələrində rampalar nəzərdə tutulub; rampa divarları istinad şəkilində olan dəmir–betondan inşa olunmuş mailli tavadır.

Tunellərin layihələndirilməsi
. Tunellərin en kəsiyi onun ətrafında olan torpaq kütləsini təşkil edən süxurlarının növündən və vəziyyətindən asılı olaraq nal və ya dairə formasında layihələndirilir. Lakin yan təzyiqi göstərməyən möhkəm sərt qayalıq süxurlarda tikiləcək tunellərin en kəsiyi şaquli divarlarla layihələndirilir. Tunelin en kəsiyinin ölçüləri tuneldən keçən qatarın qabarit ölçülərindən (dəmiryolu tunelləri üçün), yaxud tuneldən çəkilən yolun sinifindən və zolaqların sayından (avtonəqliyyat tunelləri üçün), habelə tunelin daxilində yerləşən mühəndisi kommunikasiya şəbəkələrinin yerləşməsindən (enerji təchizatı, işıqlandırma, ventilyasiya, siqnalizasiya və s.) asılı olaraq qəbul olunur. Plan baxımından tunel düz və ya əyrixəttli ola bilər. Tunellərin inşası üçün əsas tikinti materiallar monolit və yığma dəmir-beton, çuqun və poladdır.

Tunellərin tikintisi
. Tunelin dərinliyindən asılı olaraq onun inşası üçün açıq və ya qapalı tikinti iş üsulu istifadə olunur. Açıq tikinti üsulunda, yerin səthindən tunelin konstruksiyalarının yerləşdiyi səviyyəyə qədər böyük həndək qazılır, və tunnel inşa olunduqdan sonra bu həndək torpaqla doldurulur və yerin pozulmuş səthi bərpa olunur. Qapalı tikinti üsulunda yerin altında tunelin konstruksiyalarının yerləşdiyi səviyyədə üfiqi dağ-mədən qazıntı işləri aparılır, qazılmış torpaq tunelin giriş portalından çölə çıxarılır, qazma lüləsi perimetri boyu əvvəl müvəqqəti bərkitmə konstruksiyaları ilə, sonra isə daimi üzlüklə bərkidilir. Qapalı tunel üsulunda istifadə olunan texnologiyalar müxtəlifdir, və ən çox istifadə olunan üsullar aşağıdakılardır:
- dağ-mədən texnologiyaları: əl ilə torpağın qazılması, qazma-partlayış əməliyyatlarının istifadəsi, dağ-mədən kombaynların istifadəsi ilə;
- tunel qazma-keçid qalxanların istifadəsi ilə texnologiyalar: mexanikləşdirilməmiş tunel qazma-keçid qalxanların istifadəsi ilə, mexanikləşdirilmiş tunel qazma-keçid qalxanların istifadəsi ilə, tunel qazma-keçid komplekslərinin istifadəsi ilə;
- xüsusi texnologiyalar: itələyib-keçmə texnologiyası, deşib-keçmə texnologiyası, “pilot tuneli” adlanan qabaqcıl qazma lülələrinin quraşdırılması texnologiyası, "torpaqda divar" adlanan texnologiya, çevik tağ istifadə edən avstriya üsulu, sıxılmış havadan istifadə texnologiyası, süxurların dondurulması texnologiyası, süxurların betonla hopdurulması texnologiyası.

Boru kəmərlərinin və mühəndisi kommunikasiya xəttlərinin yerin altında xəndəksiz çəkilməsi üçün kiçik en kəsikdə mikrotunellər inşa olunur. Mikrotunel texnologiyası şəhərin məhdudlaşdırılmış dar  şəraitində, bina və tikililərin altında, çay məcraları altında, dəmiryolların və magistral avtomobil yolların altında mühəndisi kommunikasiya şəbəkələrini inşa etməyə imkan verir. Mikrotunel texnologiyası tikinti prosesinin ətraf mühitə mənfi təsirini minimuma endirir və şəhərin sabit normal fəaliyyətini pozmur.

Mikrotunel texnologiyası
aşağıdakı kimidir.
Gələcək yeraltı mikrotunelin marşrutu boyunca, mikrotunelin dərinliyində bir -birindən 50 - 500 m məsafədə, iki şaquli quyu inşa olunur - başlanğıc və qəbuledici quyular. Quyuların diametri 6 m -ə qədər olur, quyular planda dairəvi və ya kvadrat şəkilində ola bilər. Mikrotuneli qazmaq üçün başlama quyusunda xüsusi domkrat stansiyası və tunel qazma-keçid qalxanı quraşdırılır. Tunel qazma-keçid qalxanı mikrotunelin qazma lüləsini torpaqdan təmizləmək üçün hidravlik sistemə qoşulub. Layihələndirilmiş dərinlikdə torpaq tunel qazma-keçid qalxanının kəsici təkəri ilə qazılır. Yer səthində yerləşən durulducu çəndən nasosla hidravliki sistemin boruları vasitəsilə bentonitli su qarışığı qazma lüləsinə vurulur, burada qazılmış torpaqla qarışdırılır və nasos vasitəsilə durulducu çənə qayıdır. Durulducu çəndə su ilə qarışmış torpaq çökür, bundan sonra su texnoloji prosesdə yenidən istifadə olunur.

Tunel qazma-keçid qalxanı yerin altında müəyyən bir məsafəni keçdikcə, başlanğıc quyusuna xüsusi dəmir-beton boru endirilir və domkrat bu borunu mikrotunel lüləsinin içinə itələyir. Tunel qazma-keçid qalxanı yerin altını qazaraq qəbuledici quyudan çıxana qədər borular davamlı olaraq başlanğıc quyusuna endirilir, bir-birinə calanır və domkrat onları mikrotunelin lüləsinə itələyir. Nəticədə, tunel qazma-keçid qalxanı yerin altından çıxır , yerin altında isə bir-birinə calanmış dəmir-beton borulardan ibarət boru kəməri qalır. Qazma işləri qurtarandan sonra tunel qazma-keçid qalxanı sökülür, lakin başlanğıc və qəbuledici quyular nəzarət quyuları şəkilinə salınır.

Tunel qazma-keçid qalxanının ölçülərini dəyişdirərək, dərinliyi 30 m-ə qədər çatan və diametri 250 mm-dən 3600 mm-ə qədər olan yeraltı mikrotunellər çəkmək mümkündür.

Mikrotunelin layihələndirilən marşrutla dəqiq keçməsini ətraf mühitin temperatur şəraitindəki dəyişikliklərə davamlı olan xüsusi lazer sistemi təmin edilir. Mikrotunellərin tikinti prosesi tam avtomatlaşdırılmışdır, və mütəxəssis operatorun iştirakı ancaq tunel qazma-keçid qalxanının layihə üzrə marşrutla keçməsinə nəzarətdən ibarətdir.

Mikrotunel texnologiyası ənənəvi xəndəkli qazma üsullarına nisbətən əsas üstünlükləri bunlardır:

- iş təhlükəsizliyi: təhlükəli iş zonalarında - mikrotuneldə və qalxanda, işçi heyətinin olmasına ehtiyac yoxdur;
- yüksək tikinti sürəti;
- tikintinin yüksək dəqiqliyi: planda və profildə hər 1 km uzunluğu boyu mikrotunelin marşrutdan kənara çıxması 2 sm-dən çox ola bilməz;
- mikrotunelin marşrutu keçdiyi yerdə torpaq səthində heç bir çökmə baş verə bilməz, və buna görə mikrotunellərin hər hansı istənilən binaların və ya qurğuların altından təhlükəsiz keçməsi mümkündür;

- mikrotunelləri süxurların bütün növlərində inşa etmək olar.