Beton w budownictwie tunelowym – cz. I

Tunele wykonywane metodami górniczymi

Metody górnicze przeznaczone są do wykonywania tuneli o stosunkowo dużym przekroju poprzecznym, dochodzącym nawet do 200 m². Drążenie tuneli odbywa się najczęściej mechanicznie: koparkami lub kombajnami chodnikowymi, rzadziej z zastosowaniem materiałów wybuchowych. Metody górnicze stosuje się do drążenia tuneli głębokich i gwarantują możliwość zmiany kierunku zarówno w pionie, jak i w poziomie (łuki pionowe i poziome). W zależności od warunków geotechnicznych tunele można drążyć pełnym przekrojem lub z podziałem na strefy (kalota, sztrosa i spąg – rys. 3). Istnieje wiele metod górniczych, które w odmienny sposób podchodzą do metodologii projektowania, wykonywania oraz kierowania procesem budowy. Istotne jest, że wszystkie metody górnicze bazują na drążeniu tunelu w cyklicznie powtarzających się trzech fazach: wzmocnienie górotworu, wydobywanie urobku oraz wykonanie obudowy docelowej.

Jedną z najpopularniejszych metod górniczych jest metoda NATM (ang. New Austrian Tunnelling Method), której założenia opracował w 1948 roku prof. Ladislaus von Rabcewicz. Metoda NATM (zwana również metodą konwencjonalną) zakłada, że skała jest nośnym elementem konstrukcyjnym i może się swobodnie odkształcać. Drążenie tunelu metodą konwencjonalną polega na optymalizacji procesów technologicznych w celu kontroli deformacji ośrodka gruntowego oraz naprężeń w obudowie tunelu. W miarę posuwu przodka tunelu wykonuje się podatną budowę składającą się z kotew gruntowych, żeber (łuków stalowych), siatek zbrojeniowych oraz betonu natryskowego. Czoło tunelu wzmacnia się przez wykonanie prekonsolidacji (rys. 4). Docelową obudowę tunelu wykonuje się w deskowaniu przestawnym poruszającym się na torowisku. Ostatnim elementem jest wykonanie płyty dennej.