Teorie
Ražba tunelu představuje souhrn prací, které vedou ke zhotovení podzemního díla. Při použití klasických metod je práce přerušována po tzv. záběrech, jejichž délka závisí především na kvalitě horninového prostředí. Jeden záběr zahrnuje navrtání čelby a odstřel (ten není nutný u měkkých hornin, kde stačí jen práce bagru nebo frézy), odtěžení horniny, stabilizaci výruby (vrtání kotev, stříkání betonu apod.), montáž výztuže a zajištění výztuže střídaným betonem.
Při použití nové rakouské tunelovací metody se profil tunelu nerazí v kuse, ale po částech. Díky tomu se dá postupovat rychleji a využívat horninu a její tlak jako nosný, zpevňující prvek celé stavby. Touto metodou se v současnosti razí okolo 50 % tunelů. V Česku tak byl vybudován tunel Mrázovka, Panenská, prodloužení linky A pražského metra atd.
Čelba nové rakouské tunelovací metody.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
Pokud razící práce probíhají bez přerušení, hovoříme pak o kontinuální metodě. Jednou z nich je např. metoda TBM (z anglického Tunnel Boring Machine, někdy zvaná krtek), která využívá razící štíty a těží celý profil budoucího tunelu najednou. Tunely kruhového průřezu s průměrem od 1 m do cca 20 m se touto metodou mohou razit v nejrůznějších druzích zeminy a horniny od písku až po tvrdou skálu. Razící hlavy jsou dlouhé desítky až stovky metrů, váží stovky tun a jsou opatřeny dálkovým ovládáním z kabiny obsluhy. Za tunelovacím strojem je pak vidět "hotový" tunel, připravený k vystrojení. U této metody mohou být jako výztuž použity i prefabrikované železobetonové dílce či litinové dílce, tzv. tybinky.
Razící hlava TBM.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Ralf Wilhelm. Under Creative Commons.
Výhodou metody TBM je omezení propadů povrchu, vytváření hladké stěny tunelu, snížení nákladů na vybudování tunelu a použití technologie i pod hustě zastavěným územím. Štíty TBM jsou nákladné na výrobu a jejich přeprava může být obtížná. Nicméně, jak se dnešní tunely stávají delšími, cena těchto strojů oproti ostatním tunelovacím metodám klesá, což způsobuje, že jsou TBM mnohem efektivnější a ražba tunelu je rychlejší. Moderní TBM se obvykle skládají z rotující řezné hlavy, která pomocí řezných nástrojů rozpojuje horninu/zeminu, odkud se pak postupně odvádí ven ze stroje.
Největší TBM štít o průměru 19,25 m vyrobila německá firma Herrenknecht pro nedávný (2012) projekt Orlovského tunelu v ruském Petrohradě. Stroj byl vyroben pro ražbu měkkým prostředím (pískem a hlínou). Největší průměr TBM pro ražbu v tvrdých horninách činil 14,4 m a tento stroj byl vyroben pro kanadský Niagarský tunel. Byl použit k ražbě hydroelektrického tunelu pod Niagarskými vodopády.
