أساسيات النفق


أساسيات النفق

أساسيات النفق إن النفق عبارة عن أنبوب مجوّف يمتد خلال الأرض أو الحجارة وإن بناء النفق أحد أكثر التحديات المعقّدة في حقل الهندسة المدنية وتعتبر العديد من الأنفاق تحف تقنية وأكثر الحكومات تعطي مهندسي الأنفاق شرف الأبطال وهذا بالطبع لا يعني بأن بعض مشاريع حفر الأنفاق لم تصادف عقبات رئيسية ففي مشروع نفق شريان المواصلات المركزي (Big Dig) في بوسطن ـ ماسوشوستس أصيب بتخطيات الكلفة الهائلة وبادعاءات الفساد وانهيار جزئي للسقف الذي أدّى إلى مصيبة ولكن هذه التحديات لم توقف المهندسين من الحلم بأفكار أكبر وأجرأ مثل بناء النفق عبر الأطلسي للربط بين نيويورك ولندن.

سنستكشف في هذه المقالة ما الذي يجعل من الأنفاق الحلّ المثالي لسكك الحديد والطرق والمرافق العامّة والاتصالات وسنرى ميزات الأنفاق وكم نفق بني حتى الآن وسنستعرض أيضاً مشروع (Big Dig) بالتفصيل لمعرفة التحديات والفرص المتعلقة ببناء الأنفاق وسنرى أخيراً مستقبل هذه الأنفاق.
فق غوتثارد الأساسي ـ نفق سكة حديد قيد الإنشاء في سويسرا

 

أساسيات النفق

 

أساسيات النفق

إن النفق عبارة عن ممر أفقي يقع في مكان ما تحت الأرض وإن التآكل وقوات طبيعية أخرى يمكن أن تشكل الأنفاق أيضاً ولكن سنتحدث في هذه المقالة عن أنفاق من صنع الإنسان، أنفاق مصنوعة بعملية الحفر.

هناك العديد من الطرق المختلفة لحفر النفق يتضمن ذلك العمل اليدوي والمتفجرات والتدفئة والتبريد السريع وآلات حفر الأنفاق أو يمكن أن يكون عن طريق مجموعة من هذه الطرق.

إن بعض الأبنية قد تتطلّب حفر مشابه لحفر النفق ولكنها في الحقيقة ليست أنفاقاً فالأعمدة على سبيل المثال تتطلب حفر يدوي في أغلب الأحيان أو حفر بالأجهزة البسيطة وهي عمودية وقصيرة على خلاف الأنفاق.

إن الرسم البياني قي الأسفل يبين العلاقة بين المنشآت التي تقع تحت الأرض في نفق جبل مثالي، إنّ الهندسة الأساسية للنفق هي قوس مستمر لأن الأنفاق يجب أن تقاوم الضغط الكبير من كلّ الجوانب والقوس هو الشكل المثالي للأنفاق