קידוח ופיצוץ
קידוח ופיצוץ היא שיטת כריית מנהרות שהייתה נפוצה לפני המצאת המכונה לכריית מנהרות (TBM) . השיטה הייתה דרך חסכונית לחפירת מנהרות ארוכות בסלע קשה, שבו החפירה אינה אפשרית. גם היום, השיטה עדיין משמשת לבניית מנהרות, כמו בניית מנהרת בסיס לוצברג. ההחלטה אם לבנות את המנהרה באמצעות TBM או באמצעות שיטת קידוח ופיצוץ כוללת מספר גורמים, כגון:
- אורך המנהרה
- הערכת הסיכונים של שינויים באיכות הקרקע
- מהירות הנדרשת של הבנייה
- הצורה הנדרשת של המנהרה
אורך המנהרה הוא השיקול העיקרי בהחלטה, כיון שעלות תפעול מכונת כרייה הוא גבוה יותר, אף כי מהירות הכרייה גבוהה יותר. כך, שבמנהרה קצרה יחסית, ישנה עדיפות לשיטת הכרייה הוותיקה. פירושו של הדבר, שמנהרות קצרות יותר נוטות להיות פחות חסכוניות לבניה עם TBM ולכן בדרך כלל נבנות על ידי שיטת קידוח ופיצוץ. לאיכות הקרקע יש גם השפעה משמעותית על הבחירה בשיטות השונות המתאימות לסיכונים שונים בקרקע.
היסטוריה
למרות ששיטת קידוח ופיצוץ הייתה בשימוש מוגבל קודם למהפכה התעשייתית באמצעות אבקת שריפה (כגון במנהרת בלו רידג' בארצות הברית, שנבנתה במחצית הראשונה של המאה ה-19), אך מחמת חוסר חומרי נפץ חזקים יותר (ובטוחים יותר), השיטה לא הייתה נפוצה. עם המצאת הדינמיט (שהומצא בשנת 1867), כמו גם פיתוח השיטה למימוש מלא של פוטנציאל חומר הנפץ, הפכה השיטה לפופולרית יותר.
קידוח ופיצוץ שימשה בהצלחה כדי לבנות מנהרות בכל רחבי העולם, בין השאר: במנהרת הרכבת פרג'וס, מנהרת סנט גוטהרד, מנהרת סימפלון, יאנגפראובאן ואפילו מנהרת הכביש הארוכה ביותר בעולם Lærdalstunnelen, בנויה בשיטה זו.
השיטה
כפי שהשם מרמז, קידוח ופיצוץ מתנהלת כדלקמן:
- מספר החורים נקדחים לתוך הסלע, וממולאים בחומרי נפץ.
- פיצוץ חומר הנפץ גורם להתמוטטות הסלע.
- ההריסות מוסרות ומשטח המנהרה החדש מחוזק.
- חזרה על שלבים אלה כך שבסופו של דבר נוצרת מנהרה.
מיקום ועומק החורים (וכמות חומר נפץ בכל חור) נקבע על ידי תבנית מתוכננת בקפידה, אשר, יחד עם התזמון הנכון של הפיצוצים הבודדים, מבטיחה כי המנהרה תהיה בעלת חתך עגול.
תמיכת הסלע
מכיוון שהמנהרה נחפרת באופן הדרגתי, הגג וצידי המנהרה צריכים תמיכה כדי לעצור את הסלע מליפול לתוך החפירה. השיטות לתמיכת הסלע והדרכים משתנות במידה רבה, אבל מערכות תמיכת סלע טיפוסיות עשויות לכלול: בורגי או מסמרי סלע, בטון מותז ועוד. לרוב, השימוש יהיה בכמה שיטות יחד, כך שכל אחת מהן מפצה על מגרעות השנייה.
