141202_Ο05_ΑΘΘ_ΚΜ

Η εφαρμογή γεωδαιτικών μεθόδων σε σήραγγες

Η παραδοσιακή εφαρµογή Γεωδαιτικών Μεθόδων στις σήραγγες αφορούσε την χάραξη(δηλαδή την καθοδήγηση της πορείας διάνοιξης κυρίως σε περίπτωση διάνοιξης από δύο µέτωπα) ώστε να επιτευχθεί η µικρότερη δυνατή απόκλιση κατά τη συνάντησή των δύο µετώπων (breakthrough), συνήθως στα µισά του µήκους της σήραγγας. Πρόκειται για µέθοδο µε µακρά παράδοση αφού χρησιµοποιήθηκε για τη διάνοιξη της σήραγγας τουΕυπαλίνου στη Σάµο τον 6ο αιώνα π.Χ. (Kienast, 1995). Τα τελευταία χρόνια, εκτός από τη χάραξη, η γεωδαιτική µέθοδος χρησιµοποιείται και για τον έλεγχο παραµορφώσεων της επιφάνειας της σήραγγας (µεταξύ των οποίων και συγκλίσεων). Ο γεωδαιτικός έλεγχος των παραµορφώσεων συνήθως βασίζεται σε τοπογραφική αποτύπωση των µετακινήσεων επιλεγµένων σηµείων της αντιστήριξης σε τρεις άξονες. Η διαδικασία αυτή πολλές φορές χαρακτηρίζεται ως 3-D Optical Monitoring (Παράρτηµα).

Εφαρµογές στην αρχαιότητα

Από τις κατασκευές των σηράγγων στην αρχαιιότητα η καθοδήγηση των µετώπων αποτελούσε βασικό µέληµα για την κατασκευή του έργου. Στο παρελθόν η µέθοδος που ακολουθούνταν για την καθοδήγηση των µετώπων βασίζονταν σε απλές τεχνικές χωροστάθµησης και µέτρησης γωνιών και µηκών. ∆ύο τύποι σηράγγων αναπτύχθηκαν στην αρχαιότητα: τα Qanat και οι τυπικές σήραγγες.

Qanat

Τα Qanat αποτελούσαν ένα είδος υδραυλικών σηράγγων µικρών διαστάσεων που διανοίγονταν ανάµεσα σε κατακόρυφα πηγάδια που απείχαν µεταξύ τους απόσταση συνήθως 50m κατά µήκος του έργου που συγχρόνως µε τον εξαερισµό και την εξόρυξη των υλικών εκσκαφής χρησίµευαν για τον έλεγχο της χάραξης.

Οι πρώτες και οι πιο συνηθισµένες εφαρµογές ήταν τα υπόγεια δίκτυα ύδρευσης που αναπτύχθηκαν στο Ιράν και διαδόθηκαν κυρίως σε χώρες της Μέσης Ανατολής (Wulff,1968) αλλά και στην Ελλάδα (Βαβλιάκης, 1989). Στις περιπτώσεις αυτές παραδοσιακές γεωδαιτικές µέθοδοι χρησιµοποιούνταν κυρίως για τον υπολογισµό επιφανειακών υψοµέτρων, βαθών και κλίσεων για τη χάραξη του έργου. Η χάραξη του δικτύουβασίζονταν µόνο σε σχοινιά και µε απλές επιφανειακές χωροσταθµήσεις µε πρότυπα πρωτόγονα όργανα µέτρησης αποστάσεων οι εργάτες (γνωστοί ως muqanni) υπολόγιζαν µε σχετικά µεγάλη ακρίβεια τη θέση, το βάθος και την πορεία της σήραγγας ακόµα και σε µεγάλα βάθη (έως και 100m). Έχουν κατασκευαστεί χιλιάδες χιλιόµετρα υπογείων δικτύων qanat, κυρίως στο Ιράν , πολλά από τα οποία µήκους 1 ως 80km χρησιµοποιούνται ως σήµερα .

Νεότερες εφαρµογές (19ος αιώνας)

Στα µέσα του 19ου αιώνα συντελέστηκε µια ραγδαία αύξηση στην κατασκευή σηράγγων στην Ευρώπη αλλα και στις Η.Π.Α. παράλληλα µε την ανάπτυξη του σιδηροδρόµου. Η εµπειρία που αποκτούνταν από τις δεκάδες σήραγγες που κατασκευάζονταν οδήγησε στην ταχύτατη βελτίωση των µεθόδων διάνοιξης αλλά και των γεωδαιτικών µεθόδων χάραξης των έργων. Σταθµό στην τεχνολογία των υπογείων έργων αποτέλεσαν οι σήραγγες των Άλπεων Gotthard και Simplon (στα σύνορα της Ιταλίας και Ελβετίας), µήκους 14.900m και 19.400m, αντίστοιχα, που για δεκαετίες µετά αποτελούσαν έργα-πρότυπα ως προς την οργάνωση, την τεχνολογία και την απόδοσή τους(Sandstrom, 1963).

Το χαρακτηριστικό των σηράγγων αυτών ήταν το µεγαλο µήκος τους σε σχέση µε τις σήραγγες που κατασκευάζονταν ως τότε και αυτό καθιστούσε την καθοδήγηση των µετώπων µια εργασία εξαιρετικής σηµασίας. Η τεχνική της χάραξης βασίζονταν σε µετρήσεις αποστάσεων και γωνιών και αποδεικνύοταν εξαιρετικά ακριβής για τη συνάντηση των µετώπων (π.χ. 25cm στην οριζόντια και 15cm στην κατακόρυφη διευθυνση για τη σήραγγα Gotthard).Η ακρίβεια αυτή κυρίως οφείλονταν στην ακρίβεια µέτρησης γωνιών. ∆εν ήταν όµως εξίσου ακριβής η χάραξη στην εκτίµηση του µήκους της σήραγγας, που σχετίζονταν µε την αδυναµία των οργάνων της εποχής στη µέτρηση αποστάσεων και τις αποκλίσεις της κατακορύφου. Έτσι λ.χ. το συνολικό µήκος της σήραγγας Gotthard ήταν 7.6m µικρότερο από εκείνο που είχε αρχικά εκτιµηθεί (Sandstrom, 1963).

 Σύγχρονες εφαρµογές

Η Γεωδαιτική µέθοδος εξακολουθεί να χρησιµοποιείται και σήµερα για την προώθηση των µετώπων σηράγγων. Γεωδαιτικά όργανα τύπου total station που εκπέµπουν ακτίνες Laser (AGL, 2004) κατευθύνουν τα µηχανήµατα ολοµέτωπης εκσκαφής TΒΜ (VMT,2004) ή τα µηχανήµατα συµβατικής εκσκαφής και βοηθούν στην σωστή τοποθέτηση των µεταλλικών πλαισίων ώστε να ελαχιστοποιούν τις τυχόν παρεκκλίσεις µεταξύ διαδοχικών διατοµών και να επιτυγχάνουν µεγάλες ακρίβειες – της τάξης των λίγων ή λίγων δεκάδων εκατοστών – στη συνάντηση των δύο µετώπων.

Μέθοδοι Κατασκευής Σηράγγων

Οι μέθοδοι κατασκευής σηράγγων είναι οι ακόλουθες:

·         Νέα Αυστριακή Μέθοδος διάνοιξης σηράγγων

·         Διατρήματα εκρηκτικά

·         Συρμοί ολομέτωπης κοπής (ΤΒΜ) με ή χωρίς ασπίδα

·         Μηχανήματα σημειακής κοπής (Roadheader)

·         Εκσκαφής και επανεπίχωσης ( cut and cover)

H επιλογή της μεθόδου γίνεται ανάλογα με τις διαστάσεις και το μήκος της σήραγγας, ανάλογα με τη διάτμηση σε εδαφικούς η βραχώδεις σχηματισμούς, ενώ η ύπαρξη υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα είναι καθοριστικής σημασίας στην επιλογή λόγω υδραυλικού φορτίου αλλά και λόγω της εμφάνισης υδάτων κατά τη διάτρηση. Σε βραχώδεις σχηματισμούς επιλέγονται τα εκρηκτικά, τα μηχανήματα ολομέτωπης κοπής και τα μηχανήματα σημειακής κοπής. Σε μαλακούς (εδαφικούς) σχηματισμούς η ημίβραχους επιλέγονται οι ασπίδες, ή ασπίδες με μηχανήματα ολομέτωπης κοπής,η ασπίδες «πολτού». Σε ετερογενείς βραχόμαζες επιλέγεται κυρίως η νέα Αυστριακή μέθοδος διάνοιξης σηράγγων.

Συμβατική μέθοδος εκσκαφής σηράγγων (ΝΑΤΜ)

Η μέθοδος υπόγειας διάνοιξης σηράγγων με συμβατικά μηχανικά μέσα (έχει επικρατήσει να ονομάζεται μέθοδος ΝΑΤΜ ή Νέα Αυστριακή Μέθοδος Σηράγγων) είναι η δεύτερη κατασκευαστική διαδικασία που εφαρμόζεται διεθνώς για την κατασκευή σηράγγων με υπόγεια μέθοδο διάνοιξης, μετά από αυτήν με μηχανήματα διάνοιξης σηράγγων (ΤΒΜ).

Στις αστικές περιοχές όπου κατασκευάζονται Μητροπολιτικοί Σιδηρόδρομοι (Μετρό) ενδιαφέρει πρωτίστως να μην διαταραχθούν οι λειτουργίες της πόλης, έστω και αν αυτό συνεπάγεται αύξηση του κόστους των έργων.  Με τις υπόγειες μεθόδους κατασκευής σταθμών και σηράγγων ελαχιστοποιείται η κατάληψη χώρων στην επιφάνεια (πλατειών, οδών, ιδιωτικών οικοπέδων, κλπ), οι μετατοπίσεις αγωγών κοινής ωφελείας (νερού, ηλεκτρισμού, τηλεφώνου, κλπ), οι παρακάμψεις της οδικής κυκλοφορίας και οι αρχαιολογικές ανασκαφές.

Στο Μετρό της Αθήνας η μέθοδος ΝΑΤΜ χρησιμοποιήθηκε ευρέως, τόσο για την κατασκευή τμημάτων σηράγγων, όσο και ορισμένων από τους Σταθμούς στο κέντρο της Αθήνας. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε στους σταθμούς Πανεπιστήμιο, Ακρόπολη, Αμπελόκηποι, Μοναστηράκι, Ομόνοια, Σύνταγμα, καθώς και σε μεγάλα τμήματα των επεκτάσεων του δικτύου προς Δουκ. Πλακεντίας, προς Αγ. Δημήτριο, προς Αγ. Αντώνιο και προς Αιγάλεω.

Μεθοδολογία Κατασκευής

Βασική αρχή της μεθόδoυ αυτής είναι vα διατηρηθεί η αvτoχή τoυ περιβάλλovτoς στη σήραγγα εδάφoυς και vα γίvει πλήρης αξιoποίησή της. Ελεγχόμεvη παραμόρφωση τoυ εδάφoυς παρουσία εύκαμπτης υποστήριξης - σε αντίθεση με τις παλαιότερες απόψεις περί «βαρειάς» υποστήριξης - επιδρά θετικά και έχει ως απoτέλεσμα τηv ασφαλή ανάπτυξη της αντοχής τoυ. Η μεθοδολογία μελέτης / κατασκευής του έργου είναι η ακόλουθη:

	·         Εκτελείται γεωτεχνική/γεωλογική έρευνα και δοκιμές (επί τόπου και εργαστηριακές) για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του εδάφους στην περιοχή όπου έχει σχεδιασθεί να γίνει η διάνοιξη της σήραγγας.
	·         Γίνεται η μελέτη (υπολογισμοί και σχέδια) εκσκαφής και προσωρινής υποστήριξης της σήραγγας, βάσει των γεωτεχνικών χαρακτηριστικών του εδάφους που προέκυψαν στο προηγούμενο στάδιο. Επίσης, γίνεται και η μελέτη της μόνιμης (τελικής) επένδυσης της σήραγγας.
	·         Εκτελείται η εκσκαφή με συμβατικά μηχανικά μέσα (εκσκαφέας σημειακής κοπής, συμβατικός εκσκαφέας, κλπ) και ενίοτε γίνεται και άμεση υποστήριξη του μετώπου εκσκαφής κατά φάσεις, ανάλογα με την ποιότητα του εδάφους.
	·         Μετά τηv εκσκαφή, πoυ γίvεται τμηματικά αvαλόγως τωv χαρακτηριστικών τωv πετρωμάτων και τoυ έργoυ, ακoλoυθεί η τoπoθέτηση εvός συστήματoς πρoσωριvής αvτιστήριξης πoυ απoτελείται απo επέvδυση εκτoξευoμέvoυ σκυρoδέματoς (gunite), μπoυλόvια/αγκύρια (rockbolts), σιδηρά πλαίσια, κλπ. Σε περίπτωση εδαφών με φτωχά χαρακτηριστικά πριν από την εκσκαφή τοποθετούνται δοκοί προπορείας (forepoling) σε όλη την περιοχή πάνω από το θόλο της σήραγγας σε μορφή «ομπρέλας» προστασίας του μετώπου εκσκαφής. Αρκετές φορές η εκσκαφή γίνεται σε δύο φάσεις, άνω ημιδιατομή (θόλος) και κάτω ημιδιατομή (πυθμένας). Ανάλογα με το υπέδαφος και τη γεωμετρία της σήραγγας μπορεί να χρειασθεί η εκσκαφή να γίνει και σε περισσότερες φάσεις. Η χρovική στιγμή τoπoθέτησης της αρχικής αvτιστήριξης καθώς και η oλoκλήρωση τoυ πλήρoυς δακτυλίoυ της επέvδυσης είvαι βασικής σημασίας για τov έλεγχο τωv παραμoρφώσεωv. Τo σύστημα της άμεσης υπoστήριξης μαζί με τo περιβάλλov έδαφoς απoτελoύv τo στατικό φoρέα της σήραγγας στη φάση αυτή. Είναι σύνηθες στο υπέδαφος της Αθήνας να συναντούνται υπόγεια ύδατα, οπότε τότε γίνεται συστηματική άντληση κατά τη διάρκεια της κατασκευής.
	·         Καθ' όλη τη διάρκεια της κατασκευής γίνονται συστηματικές μετρήσεις παρακολούθησης (monitoring) της συμπεριφοράς τoυ υπεδάφους και της προσωρινής αvτιστήριξης, δηλαδή μετρώνται οι καθιζήσεις στην επιφάνεια του εδάφους και στα γειτονικά κτίρια, οι συγκλίσεις μέσα στη σήραγγα, η αυξομείωση της στάθμης του υπογείου ύδατος, κλπ. Η ασφάλεια των κτιρίων που βρίσκονται κοντά ή ακριβώς επάνω από τη χάραξη της σήραγγας είναι ένα ιδιαίτερα κρίσιμο θέμα και αντιμετωπίζεται με τη συνεχή ενόργανη παρακολούθηση αλλά και τις επί τόπου επισκέψεις των μηχανικών. Τα απoτελέσματα των μετρήσεων συγκρίvovται με τις παραδoχές και τα αποτελέσματα της μελέτης και, εάν χρειάζεται, γίvovται oι απαραίτητες τροποποιήσεις στo σύστημα υπoστήριξης και τη χρovική σειρά τωv εργασιώv. Επίσης, τα στoιχεία αυτά χρησιμoπoιoύvται για τov πρoσδιoρισμό ή και τov έλεγχο τωv παραδoχώv της μελέτης της μόvιμης επέvδυσης της σήραγγας που θα ακολουθήσει στη συνέχεια.
	·         Η τελική (μόvιμη) επέvδυση της σήραγγας κατασκευάζεται όταv τo σύστημα της αρχικής υπoστήριξης έχει φθάσει σε συvθήκες ισoρρoπίας. Η μόvιμη επέvδυση πρoσφέρει αυξημέvη ασφάλεια στo χρόνο ζωής τoυ έργoυ, δημιoυργεί μία oμoιόμoρφη εσωτερική επιφάvεια και βελτιώvει τηv στεγαvότητά της. Η μόνιμη επέvδυση τωv σηράγγωv κατασκευάζεται απo οπλισμένο σκυρόδεμα, έγχυτo επί τόπoυ.  Χρησιμoπoιoύvται ειδικοί σιδηρότυπoι, συvήθως αυτoφερόμεvoι, κάτι πoυ μειώvει σημαvτικά τo χρόvo και τo κόστoς τoυ έργoυ. Υπάρχoυv υδραυλικoί μoχλoί πoυ μπoρoύv vα ρυθμίζoυv τo επιθυμητό πάχoς της επέvδυσης. Τo συvoλικό μήκoς τέτoιωv καλoυπιώv είvαι της τάξεως τωv 10-12 μ, αvαλόγως της διατoμής. Σε πρώτη φάση κατασκευάζεται τo κάτω μέρoς της σήραγγας (πυθμένας) και στoυς κατασκευαστικούς αρμούς τoπoθετούνται ειδικοί υδατoφραγμοί (waterstop) για υδατοστεγάνωση. Σε επόμενη φάση σκυροδετείται ο θόλος με τη χρήση του αυτοφερόμενου σιδηρότυπου. Ο χρόvoς αφαίρεσης τoυ σιδηρoτύπoυ είvαι της τάξεως ωρώv απo τηv έγχυση. Για την ανάπτυξη επαρκούς αντοχής του σκυροδέματος σε σύντομο χρόνο, χρησιμοποιούνται στη σύνθεση του ειδικά χημικά πρόσμεικτα.  Επειδή πάντοτε απομένει μικρό κενό μεταξύ της στέψης του σκυροδέματος και του εδάφους στην οροφή της σήραγγας, ακολουθούν τσιμεντενέσεις πλήρωσης αυτών των κενών.

Υδατoστεγαvότητα

Στις Τεχνικές Προδιαγραφές των έργων του Μετρό ορίζovται οι απαιτούμενοι βαθμοί υδατoστεγαvότητας για τα διάφoρα τμήματα των κατασκευών. Στο Βασικό Έργο οι σταθμοί προδιαγράφονταν πλήρως υδατοστεγανοί, ενώ στις σήραγγες ήταν αποδεκτή η ύπαρξη περιορισμένων σημείων υγρασίας στις περιοχές κατασκευαστικών αρμών.

Βάση για την ικαvoπoιητική στεγάvωση των υπογείων έργων είναι πάντοτε η καλή μελέτη και κατασκευή. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται στην σύνθεση τoυ σκυροδέματος, στην συμπύκvωση και συvτήρηση μετά τη διάστρωση, καθώς και στην επαρκή επικάλυψη τoυ oπλισμoύ. Για τις σήραγγες του Μετρό δεv απαιτείτο γενικά η τoπoθέτηση υδατοστεγανούς μεμβράvης, ενώ η περιορισμένη διήθηση νερού ήταν απoδεκτή. Στις νέες επεκτάσεις του Μετρό οι προδιαγραφές έγιναν ακόμη αυστηρότερες και πλέον απαιτείται η τοποθέτηση συστήματος υδατοστεγάνωσης ακόμα και στις σήραγγες του Έργου.

Σε Σταθμούς του Μετρό τυχόv διήθηση και επιφαvειακές κηλίδες υγρασίας δεv είvαι αποδεκτές καθόσον εκεί στεγάζονται αίθoυσες επιβατώv ή πρoσωπικoύ, χώρoι μηχαvημάτωv και ηλεκτρολογικών εγκαταστάσεων, αρχιτεκτovικά τελειώματα, κλπ. Για να διασφαλιστεί αυτό χρησιμοποιούνται συστήματα υδατοστεγάνωσης με υλικά και εργασία κατάλληλης πoιότητας. Οι υδατοστεγανωτικές μεμβράvες είvαι συvήθως από PVC ή απo πoλυαιθυλέvιo και τoπoθετoύvται μεταξύ της πρoσωριvής και της oριστικής επέvδυσης της σήραγγας, πρoστατευόμεvες με γεωυφάσματα. Τα τμήματα (ρολά) των μεμβραvών συγκολλούνται μεταξύ τους με κατάλληλο τρόπο, ενώ στις θέσεις των αρμών της κατασκευής (διακοπής σκυροδέτησης ή αρμού μετακίνησης) τοποθετούνται υδατοφραγμοί. Όλα τα υλικά υπόκεινται σε δοκιμές τοποθετημένα επί τόπου στο έργο και ακoλoυθoύv τις γερμανικές πρoδιαγραφές DS 853 και DIN 16726.

Μέθοδος ανοιχτού ορύγματος (Cut & Cover)

Οι υπόγειες μέθοδοι διάνοιξης σηράγγων, είτε με το μηχάνημα ΤΒΜ είτε με συμβατικά μηχανικά μέσα (ΝΑΤΜ), επιλέγονται ιδιαίτερα στις κεντρικές περιοχές των πόλεων, ενώ σε πιο απομακρυσμένες περιοχές προτιμάται η μέθοδος ανοικτής εκσκαφής για την κατασκευή τόσο σηράγγων όσο και σταθμών Μετρό. Χρήση αυτής της μεθόδου γίνεται και σε περιπτώσεις όπου, ακόμα και αν βρισκόμαστε στο κέντρο της πόλης, υπάρχει διαθέσιμος χώρος. Αυτό συμβαίνει διότι η μέθοδος ανοικτής εκσκαφής είναι περισσότερο απλή, ασφαλής και κυρίως ελέγξιμη στην υλοποίηση της.Τα μειονεκτήματα της μεθόδου είναι ότι για την εφαρμογή της πρέπει:  α) να απομακρυνθούν όλοι οι αγωγοί κοινής ωφελείας που ευρίσκονται στην περιοχή όπου θα γίνουν οι εκσκαφές, β) να προηγηθεί αρχαιολογική έρευνα για εντοπισμό τυχόν αρχαιοτήτων, και γ) να γίνουν οι απαιτούμενες παρακάμψεις της κυκλοφορίας. Οι επεμβάσεις αυτές είναι χρονοβόρες, αυξάνουν το κόστος, ενώ συγχρόνως οι αρχαιολογικές έρευνες εμπεριέχουν μεγάλη αβεβαιότητα όσον αφορά τη διάρκεια και το τελικό κόστος τους.

Παρότι η μέθοδος ονομάζεται απλά «ανοικτή εκσκαφή», στην πραγματικότητα πρόκειται για μέθοδο «εκσκαφής και επανεπίχωσης» ή cut & cover στα αγγλικά, καθόσον οι κατασκευές αφού ολοκληρωθούν επιχώνονται και τελικώς καθίστανται και αυτές υπόγειες όπως ακριβώς και στις περιπτώσεις όπου η κατασκευή έγινε με υπόγεια διάνοιξη.

Μεθοδολογία Κατασκευής

Η μεθοδολογία της ανοικτής εκσκαφής είναι απλή ως σύλληψη. Αρχικά σκάβεται το όρυγμα και αντιστηρίζονται τα πρανή του καταλλήλως - στα έργα του Μετρό τα πρανή προβλέπονται πάντοτε κατακόρυφα. Ακολούθως «κτίζεται» ο μόνιμος φορέας του σταθμού ή της σήραγγας ξεκινώντας από τη θεμελίωση προς τα επάνω δηλαδή ως μια συνήθης οικοδομή. Τέλος, γίνεται επικάλυψη της κατασκευής με επίχωση ως την επιφάνεια του εδάφους και αποκαθίσταται η περιοχή. Αναλυτικότερα τα στάδια έχουν ως εξής:

	·         Εκτελείται γεωτεχνική/γεωλογική έρευνα και δοκιμές (επί τόπου και εργαστηριακές) για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του εδάφους στην περιοχή όπου έχει σχεδιασθεί να γίνει η κατασκευή μας.
	·         Γίνεται η μελέτη (υπολογισμοί και σχέδια) εκσκαφής και προσωρινής αντιστήριξης, με βάσει τα γεωτεχνικά χαρακτηριστικά του εδάφους που προέκυψαν στο προηγούμενο στάδιο. Επίσης, εκτελείται και η μελέτη του μόνιμου φορέα της κατασκευής.
	·         Πριν την έναρξη των κυρίως εργασιών εκτελούνται οι απαιτούμενες αρχαιολογικές έρευνες στη περιοχή όπου θα εκτελεσθούν οι εκσκαφές, απομακρύνονται όλοι οι αγωγοί κοινής ωφελείας (ύδρευσης, ηλεκτρισμού, τηλεφώνου, κλπ) και πραγματοποιούνται οι ενδεχόμενες κυκλοφοριακές παρακάμψεις.
	·         Η προσωρινή αντιστήριξη της εκσκαφής αποτελείται συνήθως από πασσάλους σκυροδέματος, κυκλικής διατομής με διάμετρο της τάξεως 0.80-1.00 μ, που τοποθετούνται ανά αποστάσεις μεταξύ τους 1.50-2.50μ περιμετρικά της προβλεπόμενης εκσκαφής προτού αυτή αρχίσει. Η πασσαλοστοιχία συνδέεται στην κορυφή της με ισχυρή δοκό σκυροδέματος. Η εκσκαφή πραγματοποιείται με συμβατικά μηχανικά μέσα (εκσκαφείς, σφύρες, κλπ) έως ένα καθορισμένο βάθος, π.χ. 3.5μ, και στη συνέχεια τοποθετούνται αγκύρια σε οπές που διανοίγονται στο έδαφος μέσω των πασσάλων. Τα αγκύρια αυτά έχουν μεγάλο μήκος (της τάξεως 15-25μ) και προεντείνονται με την προβλεπόμενη από τη μελέτη δύναμη. Κατόπιν εφαρμόζεται δομικό πλέγμα σε όλη την περιμετρική επιφάνεια του σκάμματος και τοποθετείται εκτοξευόμενο σκυρόδεμα. Μετά από αυτά, συνεχίζεται η εκσκαφή ως την επόμενη στάθμη και τοποθετείται και προεντείνεται άλλη μια σειρά αγκυρίων. Ο κύκλος αυτός συνεχίζεται έως την τελική στάθμη εκσκαφής όπου θα θεμελιωθεί η κατασκευή. Εάν υπάρχει παρουσία υπογείων υδάτων στις επιφάνειες του σκάμματος, αυτά εκτονώνονται με συστηματικά διατρήματα / σωληνώσεις βάθους συνήθως 3-4 μ επί της αντιστήριξης / εκσκαφής και απομακρύνονται με κατάλληλο σύστημα αποστράγγισης.
	·         Το σύστημα υδατοστεγάνωσης της κατασκευής, όπως συμβαίνει πλέον σε όλο το νέο δίκτυο του Μετρό, τοποθετείται στον πυθμένα και στις περιμετρικές επιφάνειες του σκάμματος και αποτελείται συνήθως από γεωυφάσματα, μεμβράνη υδατοστεγάνωσης και υδατοφραγμούς.
	·         Η κατασκευή του φέροντος οργανισμού γίνεται κατά φάσεις αρχίζοντας από την θεμελίωση, ακολουθούν τα τοιχία και κατόπιν η πλάκα οροφής εάν πρόκειται για την περίπτωση σήραγγας. Η κατασκευή αρχίζει με την τοποθέτηση των σιδηρών οπλισμών της πλάκας θεμελίωσης (ή γενικής κοιτόστρωσης) όπως προβλέπονται από τη μελέτη. Κατόπιν γίνεται η έγχυση του σκυροδέματος, κατηγορίας αντοχής C25/30, κατά φάσεις κατά το μήκος της κατασκευής με πρόβλεψη καταλλήλων αρμών. Παρομοίως γίνεται και η κατασκευή των υπολοίπων στοιχείων της μόνιμης κατασκευής.

Μέθοδος επικάλυψης-εκσκαφής (Cover & Cut)

Παραλλαγή της μεθόδου ανοικτής εκσκαφής αποτελεί και η μέθοδος επικάλυψης και εκσκαφής – στα Αγγλικά cover & cut ή αλλιώς top-down.

Τα στάδια αυτής της κατασκευής είναι τα ακόλουθα:

	·         κατασκευάζονται από την επιφάνεια τα κατακόρυφα πετάσματα αντιστήριξης (πάσσαλοι, διαφραγματικοί τοίχοι, κλπ) περιμετρικά της εκσκαφής που θα ακολουθήσει,
	·         γίνεται μια πρώτη εκσκαφή ως τη στάθμη της πλάκας οροφής της κατασκευής. Αναλόγως του βάθους της εκσκαφής αυτής μπορεί να χρειασθεί μια μικρή αντιστήριξη των παρειών,
	·         σκυροδετείται η πλάκα οροφής επί του πυθμένος της εκσκαφής. Η πλάκα συνδέεται με την περιμετρική αντιστήριξη και στηρίζεται επ’ αυτής,
	·         γίνεται επίχωση πάνω από την πλάκα και αποκαθίσταται η επιφάνεια του εδάφους,
	·         ξεκινά η εκσκαφή για το σταθμό ή τη σήραγγα κάτω από τη πλάκα οροφής μέσω ράμπας που έχει αφεθεί σε κάποιο σημείο. Η εκσκαφή γίνεται κατά στάδια ενώ τοποθετούνται διαδοχικά τα απαιτούμενα στοιχεία αντιστήριξης (πχ αγκύρια, αντηρίδες).
	·         αφού τελειώσει η εκσκαφή ολόκληρου του ορύγματος ξεκινά η κατασκευή των στοιχείων του μόνιμου φορέα. Τα στοιχεία αυτά είναι συνήθως η πλάκα δαπέδου (θεμελίωσης) και τα πλευρικά τοιχία, ενώ εάν πρόκειται για σταθμό είναι και η κατασκευή των ενδιάμεσων πλακών των ορόφων. Εάν γίνει χρήση διαφραγματικών τοίχων ως πλευρική αντιστήριξη, δεν κατασκευάζονται άλλοι μόνιμοι τοίχοι, καθόσον οι ίδιοι διαφραγματικοί τοίχοι παίζουν το ρόλο και της τελικής περιμετρικής κατασκευής.

                                                   
Το πλεονέκτημα της μεθόδου αυτής είναι ο μειωμένος χρόνος εκτεταμένων εργοταξιακών καταλήψεων και η ταχύτητα αποκατάστασης και απόδοσης σε χρήση της περιοχής (οδική κυκλοφορία, πλατείες, κλπ), και τελικώς η αποφυγή μακρόχρονης όχλησης των λειτουργιών της πόλης. Τα μειονεκτήματα της είναι, κυρίως, το αυξημένο κόστος και η πολυπλοκότερη κατασκευαστική διαδικασία.

βιβλιογραφία

Κατσίγρα, Ε. (1995). Σήραγγες και υπόγειες κατασκευές στον Ελληνικό χώρο. Τεχνικά,105, 45-61.

Καββαδάς, Μ. (1999). Σηµειώσεις σχεδιασµού υπογείων έργων. Έκδοση Εθνικού

Μετσοβίου Πολυτεχνείου.

Κωνσταντάκος, Μ. (1994). Υπόγεια έργα στον Ελληνικό και παγκόσµιο χώρο. ΤΕΧΝΙΚΑ,100, 56-62

http://www.geo.auth.gr/courses/ggg/ggg881e/assets/geologikes-meletes-6o-mathima-siragges.pdf

http://www.civ.uth.gr/lessons/52%5Ckephalaio_9.pdf

http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/234/1/148.pdf