Tünel hafriyatı, kullanılan yöntemlere ve kazılan zeminin türüne bağlı olarak karmaşık ve tehlikelerle dolu bir işlem. Tünel açma makineleri (TBM) bu süreci daha güvenli ve verimli hale getiriyor çünkü bu makineler elle kazılması olanaksız olan kayalarla da başa çıkabiliyor.
Bu devasa makineler kayaya yaslanan, sonra hızla dönerek kayaları un ufak eden kesme tekerleriyle donatılmış. Baş kısmı döndükçe kayaları yarıyor ve çakıl taşına dönüştürüyor. Hafriyat artıkları bir taşıma bandına yükleniyor, bu da makinenin arkasında bekleyen kamyona doldurulup taşınıyor. Makinenin rotasından şaşmaması için, tam ortadan yükselen iki adet delgi, tünelin tavanına saplanıyor ve TBM’yi kazı sırasında sabit tutuyor.
Kum, silt ve çamuru kazarken tünelin, üstündeki toprağın ağırlığıyla çökme riski var. O yüzden TBM’ler bir tünel kalkanı kullanıyor . İlk defa 1800’lerde Sir Marc Isambard Brunel tarafından icat edilen bu kalkanın modern versiyonu, TBM öndeki toprağı kazmaya devam ederken yan tarafları yerinde tutan büyük metal silindirlerden oluşuyor.
Kalkanın arka tarafındaki bir dizi hidrolik kriko, bir bölüm tamamlanınca makineyi öne taşıyor. Makine ilerledikçe işciler de hızlı kuruyan betonla tünelin duvarlarını kaplıyorlar. Bu ağır iş makinelerine rağmen tünellerin inşası yıllar sürebiliyor. Ama mühendisler kaya kesmenin yeni yöntemlerini araştırıyorlar. Yüksek basınçlı su jetlerinden ve elektron huzmelerinden lazere ve ultrasonik aygıtlara kadar, yeni yaklaşımlar gelecekte bu süreci hızlandırabilecek.
Dünyanın En Uzun Tüneli (Gotthard Base Tüneli)
Yüce dağların arasından kestirme bir geçit sunan rekortmen Gotthard Base Tüneli, Alplerin altında yer alıyor. 60 kilometreden biraz kısa olan tüneli tamamlamak, 2.000 işçinin 20 yılını aldı.
Mühendisler günde 30 metre kaya kazmak için devasa tünel kazma makineleri kullandılar ve toplamda neredeyse 30 milyon ton toprak attılar. Tünelin neredeyse tamamı dümdüz, bu da trenlerin daha hızlı gitmesine ve Zürih’le Milano arası yolculuğu bir saat kadar kısaltmasına olanak sağlıyor.
Tam bir mühendislik harikası olan tünelin inşaatı, İsviçre’ye 10,3 milyar dolara patladı ama 2016 Haziran’ında yolcu taşımasına açılan tünelin bu yatırımın karşılığını kısa zamanda ödemesi bekleniyor.
Kaynak: How It Works