Tunnel

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Tunnel
Tunneleinfahrt in Richtung San Francisco
Im Inneren eines Straßentunnels
U-Bahn-Tunnel in Taipeh.

Ein Tunnel (auch Tunell) ist eine k√ľnstliche Passage, die Berge, Gew√§sser oder andere Hindernisse (in der Regel als Verkehrsweg) unterquert. Ein Tunnel liegt ‚Äď abgesehen von der Zu- und Ausfahrt ‚Äď unterhalb der Erd- oder Wasseroberfl√§che.[1] Allerdings gelten nach DIN 1076 ab einer L√§nge von 80 Metern oberirdische Einhausungen von Stra√üen oder Galeriebauwerke als Stra√üentunnel.[1] Eine Unterf√ľhrung z√§hlt nach DIN 1076 nicht zu den Tunnelbauwerken, wenn diese in offener Bauweise hergestellt wurde und nicht l√§nger als 80 Meter ist.[1] Teilweise dienen Tunnel dem Schutz der Anwohner vor Stra√üen- oder Schienenverkehrsl√§rm.

Tunnel bieten:

eine Trasse.

Straßentunnel können ein-, zweispurig oder mehrspurig sein. Tunnel können im wechselweisen Einrichtungsverkehr betrieben werden. 2 parallele Röhren werden auch als ein Tunnel gesehen.

Der Bau eines Tunnels ist kostenintensiv und oft eine Herausforderung an die Ingenieurskunst. Lange Tunnel werden √ľblicherweise im Gegenortvortrieb gebaut, dies gilt vor allem im Gebirge oder unter dem Meer.

Inhaltsverzeichnis

Sprachliche Herkunft

Der Begriff Tunnel wurde in England (the tunnel) geschaffen, dabei lehnte man sich an das franz√∂sische Wort tonnelle an, welches blumenbewachsene, durchschreitbare B√∂gen in Gartenanlagen zumeist aus Draht oder Holz bezeichnet. Das Wort wanderte weiter nach Deutschland und dann weiter zur√ľck nach Frankreich (le tunnel). Die tonnelle stammt √ľbrigens wegen ihrer Form vom franz√∂sischen Begriff f√ľr ein spezielles, gro√ües Fass (tonne) ab. Dieses Fass wiederum gab wegen seines Inhalts (etwa 1000 Liter) der Masseneinheit Tonne (1000 kg) ihren Namen.

Im Duden wird neben dem Lemma ‚Äěder Tunnel‚Äú auch ‚Äědas Tunell‚Äú (s√ľddeutsch und √∂sterreichisch neben Tunnel) angef√ľhrt. Im Sprachgebrauch ist die Verwendung als Neutrum nur noch selten, besonders aber in der Schweiz anzutreffen.[2] Die bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts noch typische Endbetonung (wie im Franz√∂sischen) ist weitgehend der Betonung auf der ersten Silbe gewichen, mit Ausnahme einiger Sprecher im S√ľden des deutschen Sprachraums und besonders S√ľdtirols.[3]

Messgrößen

Neben der Länge sind relevante Messgrößen:

  • Querschnittsfl√§cheninhalt: Inhalt einer rechtwinklig zum Tunnelverlauf gespannten Fl√§che.
  • √úberdeckung: H√∂henunterschied zwischen der Oberkante des Tunnels und der Oberkante des dar√ľber befindlichen Gel√§ndes.
  • Lichte H√∂he: Abstand zwischen der Oberkante und dem Boden des Tunnels. Wenn Tunnel f√ľr Fahrzeuge bestimmt sind (die √ľblicherweise ein ungef√§hr ebenes Dach haben), aber aus bautechnischen oder statischen Gr√ľnden gleichwohl gew√∂lbt ausgef√ľhrt sind, kann man zwischen einer maximalen lichten H√∂he und der lichten Durchfahrtsh√∂he unterscheiden. Letzteres ist die minimale lichte H√∂he in dem planm√§√üig zum Befahren vorgesehenen Bereich.

Weiterhin kann man jegliche Messgr√∂√üen angeben, die auch f√ľr Wege im freien Gel√§nde gelten, wie die Steigung.

Geschichte

Antike und Fr√ľhmittelalter

Vorl√§ufer der dem Verkehr dienenden gro√üen Tunnel waren unterirdische Be- und Entw√§sserungskan√§le, die bereits von den antiken Griechen errichtet wurden, so beispielsweise auf Samos der zur verdeckten Wasserversorgung um 530 v. Chr. gebaute Tunnel des Eupalinos. Unter dem jud√§ischen K√∂nig Hiskija wurde ebenfalls, zur Wasserversorgung bei Belagerungen von der Gihon-Quelle, zum Teich von Siloah in Jerusalem der 500 Meter lange Hiskija-Tunnel gegraben. Ein etwa 150 v. Chr. geschlagener 700 Meter langer Tunnel nach Qumran am Toten Meer diente der Wasserversorgung. Besonders die R√∂mer f√ľhrten viele Bauten aus, darunter die Ableitung des Fucino-Sees, ein 5,6 km langer Tunnel aus der Mitte des 1. Jahrhunderts. Vespasian lie√ü im Jahr 77 auf der Via Flaminia einen neuen Tunnel durch den Intercisa-Pass (Furlo) errichten. Aufgrund von Resten antiker Schachtbauwerke in der Umgebung von Dover geht die moderne Forschung davon aus, dass bereits die R√∂mer sich mit dem Gedanken eines √Ąrmelkanaltunnels nicht nur theoretisch besch√§ftigt haben.

Der mitteleuropaweit √§lteste fr√ľhmittelalterliche Wasserstollen ist der Stiftsarm des Almkanals in Salzburg, der der Nutzwasserversorgung der Stadt diente und 1143 durch den M√∂nchsberg geschlagen worden war. Ein weiterer Tunnel, der vermutlich aus dieser Zeit stammt, ist der so genannte Fulbert-Stollen am Laacher See, der wohl nach 1164 gebaut wurde und der Senkung des Wasserspiegels bei Hochwasser diente.

Neuzeit

Traditionell gebauter Tunnel ohne Armierung auf Madeira

N√∂rdlich der Alpen gab es in Deutschland vor dem Zeitalter des Eisenbahnbaus nur vier Tunnel, die dem Verkehr dienten. Zu ihnen z√§hlt der Tiergarten-Tunnel in Blankenheim in der Eifel. Die Einf√ľhrung des Schwarzpulvers zur Gesteinssprengung machte seit dem 17. Jahrhundert Tunnel auch beim Bau von Kan√§len realisierbar (beispielsweise der 157 Meter lange Malpas-Tunnel f√ľr den Canal du Midi (um 1680) und der Schifffahrtstunnel von Weilburg an der Lahn). 1708 wurde mit dem Urnerloch bei Andermatt der erste Tunnel an einer Alpenstra√üe (L√§nge 64 m) f√ľr den G√ľter und Personenverkehr gebaut. Das 1765 fertiggestellte Sigmundstor in Salzburg mit einer L√§nge von 131 Metern ist der √§lteste Stra√üentunnel √Ėsterreichs. Der 1789 er√∂ffnete Sapperton-Kanaltunnel im Thames & Severn Canal in England war 3,5 Kilometer lang und erlaubte den Transport von Kohlefrachtern. Auch der 2869 Meter lange Norwood-Tunnel in England, er√∂ffnet 1775, ist ein weiteres Beispiel. Durch den von 1842 bis 1847 erbauten 4880 Meter langen Mauvages-Tunnel im Canal de la Marne au Rhin im Elsass wurden Boote und Schiffe mit einem im Jahre 1912 in Betrieb genommenen elektrischen Kettenschlepper getreidelt. Die Treideleinrichtung ist jedoch nicht mehr in Betrieb, da der Kanal √ľberwiegend von Freizeitschiffern genutzt wird.

Alter Elbtunnel (erbaut 1911)

Der erste Verkehrstunnel unter einem Fluss wurde unter der Themse in London zwischen Rotherhithe und Wapping von 1825 bis 1841 mit einer Unterbrechung von sieben Jahren erstellt. Nach der Ausr√ľstung mit Licht, Fahrbahnen, Treppen und einer Maschinenanlage zur Drainage wurde er am 25. M√§rz 1843 f√ľr den √∂ffentlichen Verkehr freigegeben. F√ľr Fu√üg√§nger wurde er nur bis 1865 genutzt, danach wurde dieser Thames Tunnel von der East London Railway als Teil der London Underground (zuletzt East London Line) benutzt.

Der erste amerikanische Verkehrstunnel unter einem Fluss wurde am 1. Januar 1869 in Chicago eröffnet. 1899 wurde der Spreetunnel Stralau in Berlin in Betrieb genommen. Am 7. September 1911 eröffnete der Elbtunnel in Hamburg.

Die ersten Eisenbahntunnel schuf George Stephenson auf der Strecke Liverpool‚ÄďManchester 1826 bis 1830. 1837 bis 1839 wurde auf der Strecke Leipzig‚ÄďDresden bei Oberau der erste deutsche Eisenbahntunnel gebaut. Die Erfindung des Dynamits und der mit Druckluft betriebenen Gesteinsbohrmaschinen erm√∂glichte den Bau der gro√üen Gebirgstunnel.

Bemerkenswert ist auch der 1882 unter dem Col de Tende hindurchgetriebene 3182 Meter lange Col-de-Tende-Stra√üentunnel. Er war der erste Stra√üentunnel unter einem Alpenpass und d√ľrfte seinerzeit einer der l√§ngsten f√ľr den √∂ffentlichen Verkehr freigegebenen Tunnel der Welt gewesen sein.

J√ľngere Geschichte

Tunnel schrieben auch politisch/milit√§rische Geschichte: Gegen Ende des Zweiten Weltkriegs lagerte die deutsche R√ľstungsindustrie zahlreiche Fertigungsst√§tten in bombensicher vermauerte Verkehrstunnel im Rahmen des so genannten U-Verlagerungsprogramms aus. In den 1960er-Jahren wurden geheime Fluchttunnel aus Ostberlin und der DDR nach Westberlin und Spionagetunnel vice versa w√§hrend der Zeit der Berliner Mauer gebaut. W√§hrend des Vietnamkrieges besa√ü der Vietcong in den 1970er-Jahren eine Vielzahl von Tunneln bis in die N√§he der s√ľdvietnamesischen Hauptstadt Saigon, in welche die Soldaten der Vietnamesischen Volksbefreiungsarmee sich bei amerikanischen Luftangriffen und Patrouillen versteckten, Nachschublager unterhielten und Verwundete operierten und pflegten. W√§hrend des B√ľrgerkriegs in Bosnien in den 1990er-Jahren bauten die bosnischen Truppen einen geheimen Tunnel von Sarajewo unter dem serbischen Belagerungsring hindurch, durch den sie bescheidenen Nachschub erhielten.

Tunnelarten

Deutschlandlastige Artikel Dieser Artikel oder Absatz stellt die Situation in Deutschland dar. Hilf mit, die Situation in anderen Ländern zu schildern.

Eisenbahntunnel

‚Üí Hauptartikel: Eisenbahntunnel
U-Bahntunnel

Wie jede andere Art von Verkehrsmitteln benötigt auch die Eisenbahn Tunnel. Diese dienen auch hier in erster Linie einer Umgehung eines topografischen Hindernisses.
Im Gegensatz zu Stra√üenfahrzeugen oder Zahnradbahnen k√∂nnen Adh√§sionsbahnen normalerweise keine gro√üen Steigungen √ľberwinden. Deshalb wurden die Bergstrecken von Eisenbahnen auf k√ľnstliche Art verl√§ngert. Dies erfolgte einerseits, wie historisch beim Stra√üenbau, durch Anlegung von Kehren oder sonst durch Spiralen.
Diese Maßnahmen konnten je nach Topografie oberirdisch angeordnet werden. In den meisten Fällen erforderten sie wegen der engen Topografie aber eine Verlegung in einen Kehrtunnel.
In extremen topografischen Verhältnissen wird auch bei Zahnradbahnen davon Gebrauch gemacht.

U-Bahn-Tunnel

‚Üí Hauptartikel: U-Bahn

Straßentunnel

→ Hauptartikel: Straßentunnel

Da Stra√üenfahrzeuge gr√∂√üere Steigungen als Schienenfahrzeuge √ľberwinden k√∂nnen, begann der Bau von Stra√üentunneln in gr√∂√üerem Umfang erst im Zuge des Baus von Autobahnen und anderen Schnellstra√üen. Vorher waren Stra√üentunnels vor allem in den Alpen anzutreffen und meist nur wenige Meter lang. Einer der bekanntesten Stra√üentunnel ist der Tauerntunnel in √Ėsterreich mit mehr als 6 km L√§nge.

Fußgängertunnel

Eiertunnel in Bad Kleinen

Diese Tunnelart findet man haupts√§chlich in St√§dten. Dort dienen Fu√üg√§ngertunnel h√§ufig als Ersatz f√ľr Fu√üg√§nger√ľberf√ľhrungen √ľber breite Stra√üen oder als Verbindung von U-Bahn-Stationen. Insbesondere in Bahnh√∂fen werden Personentunnel angelegt. In St√§dten in k√§lteren Klimazonen gibt es auch gr√∂√üere Netzwerke aus Fu√üg√§ngertunneln, welche auch Untergrundst√§dte genannt werden. Beispiele f√ľr Fu√üg√§ngertunnel sind die Berliner Fu√üg√§ngertunnel oder der so genannte Eiertunnel in Bad Kleinen.

Kanaltunnel

Tunnel am Rhein-Marne-Kanal bei Arzviller

Als Kanaltunnel bezeichnet man Bauwerke, mit denen ein schiffbarer Kanal unter Landschaftserhebungen wie H√ľgeln oder Bergen hindurchgef√ľhrt wird. Bei der Planung von Kan√§len werden Anh√∂hen, die nicht mit einem Gel√§ndeeinschnitt zu durchqueren sind, wenn immer m√∂glich mit einer l√§ngeren Strecke auf gleichbleibender H√∂he umgangen oder mit Schleusenreihen √ľberschritten. Wo beides nicht in Frage kommt oder f√ľr eine solche L√∂sung eine zu gro√üe Massenbewegung erforderlich w√§re, kann der Bau eines Tunnels die wirtschaftlich optimale Variante sein. Kanaltunnel bilden in Kan√§len mit mehreren Schleusenstufen einen Abschnitt der Scheitelhaltung.

Kanaltunnel sind in der Regel f√ľr einspurigen Verkehr ausgelegt. Vor beiden Portalen sind deshalb ausreichende Warter√§ume und Signaleinrichtungen f√ľr die Verkehrsregelung erforderlich. In einigen Tunneln wird der Wasserweg von einem Bankett √ľber dem Wasserniveau begleitet, das f√ľr Kontrollg√§nge und das Ziehen von K√§hnen diente. Der erste Kanaltunnel wurde im 17. Jahrhundert f√ľr den Canal du Midi gebaut.

Beispiele f√ľr gro√üe Kanaltunnel

Das einzige Beispiel in Deutschland f√ľr einen schiffbaren Tunnel ist der 195 Meter lange Weilburger Schifffahrtstunnel an der Lahn, der am 18. September 1847 er√∂ffnet wurde.

Tunnelbau

‚Üí Hauptartikel: Tunnelbau

Der Bau von Tunneln erfolgt in geschlossener oder in offener Bauweise. Bei der geschlossenen Bauweise erfolgt die Herstellung bergm√§nnisch in der Neuen √Ėsterreichischen Bauweise mittels Bohr- und Sprengvortrieb beziehungsweise Baggerausbruch oder maschinell mittels einer Tunnelbohrmaschine. Beim Tunnelbau in offener Bauweise erfolgt die Herstellung des Tunnelbauwerks in einer offenen Baugrube, die anschlie√üend wieder verf√ľllt wird.

Bei l√§ngeren Tunneln im Gebirge und im Hochgebirge kommt oft nur der Gegenortvortrieb, eventuell erg√§nzt um weitere Vortriebe von Zwischenangriffen aus, als Bauweise in Frage, um die Bauzeit auf eine wirtschaftlich sinnvolle Zeitdauer zu begrenzen. Die Grundlage f√ľr einen erfolgreichen Tunnelbau ist eine pr√§zise Vermessung des zu bauenden Tunnels.

Beim Bau des Tunnels werden Lokomotiven mit dieselelektrischem Antrieb und optimalen Traktionseigenschaften eingesetzt.

25-Tonnen-Tunnellokomotive der Schalker Eisenh√ľtte

Bei einem langen Tunnel liegt die Linie des konstanten Gef√§lles nicht mehr auf einer Geraden, sondern wegen der Kr√ľmmung der Erdoberfl√§che auf Kreisen mit dem Erdmittelpunkt als Kreismittelpunkt. Das Licht zur Vermessung der Tunnelachse breitet sich dagegen v√∂llig geradlinig aus. Eine Missachtung dieses Sachverhaltes f√ľhrt zu einem H√∂henfehler, der beispielsweise bei den etwa 10.000 Meter langen Richtstollen des Simplontunnels etwa acht Meter betragen h√§tte. Die tats√§chliche Abweichung beim Zusammentreffen der beiden Richtstollen betrug jedoch nur etwa 22 Zentimeter.

Der Bau von Tunneln ist sehr investitionsintensiv. So schlägt in Deutschland ein zweistreifiger Straßentunnel, welcher bergmännisch in mittelschweren Bodenverhältnissen hergestellt wird, im Schnitt mit 20.000 Euro pro Meter zu Buche. Dies ist nur ein Durchschnittswert, der nach unten, vor allem aber stark nach oben hin abweichen kann. Davon entfallen in der Regel 15 bis 20 Prozent auf die Ausstattung des Tunnels, zum Beispiel Beleuchtung, Notrufsäulen etc. Neben den zum Teil enormen Baukosten ist die Unterhaltung des Tunnels ebenfalls sehr kostspielig. So rechnet man im Schnitt mit jährlichen 180.000 Euro Folgekosten pro Kilometer Tunnelstrecke.

Tunnelsicherheit

Notrufnische im Autobahntunnel der A 17 bei Dresden

In Tunneln kann ein funktionierendes Sicherheitssystem im Falle eines Unfalls oder Brandes Leben retten. Folgende bauliche und technische Maßnahmen erhöhen die Sicherheit in Tunnelanlagen:

  • nach Fahrtrichtungen getrennte Tunnelr√∂hren (Richtungsverkehrstunnel, ‚ÄěZwillingsr√∂hre‚Äú im Gegensatz zu Gegenverkehrstunnel);
  • zus√§tzliche Rettungsstollen, die haupts√§chlich als Fluchtweg, aber auch als Zugang f√ľr Einsatzkr√§fte genutzt werden k√∂nnen;
  • Bel√ľftungsanlage mit Strahlventilatoren und eventuell Bel√ľftungssch√§chten;
  • Anlage zur Sichttr√ľbungsmessung;
  • Anlage zur Windgeschwindigkeitsmessung;
  • Anlage zur automatischen Branddetektion (Brandmelder);
  • Sprinkleranlage und f√ľr die Feuerwehr L√∂schwasserentnahmestutzen;
  • Fluchtweghinweise mit Entfernungsangabe und Fluchtwegbeleuchtung;
  • Notrufnische mit Notrufanlage und mit Brandmelder und Feuerl√∂scher;
  • Abflusssystem f√ľr brennbare Fl√ľssigkeiten;
  • √úberwachungskamera;
  • Nothaltebuchten bei Stra√üentunneln;
  • Notbeleuchtung bei Eisenbahntunneln.

Weiterhin ist ein intensives Sicherheitsmanagement notwendig, welches das Erstellen von Alarmpl√§nen und √úbungen mit ans√§ssigen Feuerwehren (so genannte Portalfeuerwehren) beinhaltet. Zahlreiche schwere Unf√§lle in Tunneln zeigen immer wieder, dass viele Tunnel nur √ľber ein schlechtes Sicherheitssystem verf√ľgen.

Um die Sicherheit zu erh√∂hen, werden auch laufend Tests von den Verkehrsclubs durchgef√ľhrt. Dabei werden ungef√§hr 30 Tunnel in ganz Europa miteinander verglichen. Durch Ver√∂ffentlichung dieser Vergleiche soll auf die Tunnelbetreiber √∂ffentlicher Druck ausge√ľbt werden. Derzeit (2005) beginnt ein von der Europ√§ischen Union gef√∂rdertes Sicherheitsprojekt, dass unter der Federf√ľhrung des √ĖAMTC mit zehn weiteren L√§ndern unter dem Namen EuroTAP (European Tunnel Assessment Programme). Die Europ√§ische Union hat zur Verbesserung der Tunnelsicherheit die Richtlinie 2004/54/EG erlassen, deren Umsetzung in den Mitgliedsstaaten bis zum 30. April 2006 abgeschlossen sein musste. In √Ėsterreich wurde dazu das ab 1. Mai 2006 g√ľltige Tunnelsicherheitsgesetz erlassen, das alle Stra√üentunnel auf den Autobahnen und Schnellstra√üen mit einer L√§nge √ľber 500 Meter betrifft.

Trotz aller dieser Ma√ünahmen kann vor allem in Stra√üentunneln keine hundertprozentige Sicherheit gew√§hrleistet werden. Auch die Benutzer m√ľssen sich der Gefahren bewusst sein und sich an die Regeln halten, wie:

  • Fahrzeugbeleuchtung einschalten;
  • Fahrgeschwindigkeit reduzieren;
  • Sicherheitsabstand einhalten;
  • Autoradio mit Verkehrsfunk einschalten;
  • auch die Umstellung der Lichtverh√§ltnisse der Augen beachten;
  • nicht stehen bleiben im Tunnel;
  • Ampel unbedingt beachten.
  • Nie hinter einem brennenden Fahrzeug noch in den Tunnel einfahren. Die Verqualmung kann den Motor zum Absterben bringen, was eine Flucht aus dem Tunnel wesentlich erschwert.

Motive

Amphibientunnel bei Furtwangen
  • Bei der Querung von Wasserfl√§chen ist oftmals eine Entscheidung zwischen Tunnel und Br√ľcke zu treffen. Generell sind Unterwassertunnel kostspieliger als zum Beispiel H√§ngebr√ľcken. Bei Schiffswegen ist die Einsetzbarkeit von Br√ľcken jedoch oftmals eingeschr√§nkt. Beispiele f√ľr Tunnel, die aus schifffahrtstechnischen Gr√ľnden an Stelle einer Br√ľcke gebaut werden mussten, sind der Holland- und Lincoln-Tunnel zwischen New Jersey und Manhattan sowie die Elizabeth-Tunnel zwischen Norfolk und Portsmouth in Virginia.
  • Seit neuerer Zeit wird Tunnelbau auch aus Gr√ľnden des Landschafts- und Umweltschutzes betrieben. So gab es zum Beispiel in den letzten f√ľnf Jahren heftige Auseinandersetzungen um den Bau eines Tunnels im Zuge der Bundesautobahn 4 westlich von Jena in Th√ľringen. Urspr√ľnglich war ein Tunnel vorgesehen, der die Autobahn aus dem √∂kologisch wertvollen Leutratal herauslegen sollte. Aus Kostengr√ľnden wurden diese Pl√§ne zum Nachteil der Anwohner auf einen 2,9 Kilometer langen Tunnel reduziert.
  • Um die T√∂tung von Amphibien und anderen Kleintieren durch Kraftfahrzeuge zu verhindern, die - zumeist w√§hrend der Paarungszeit - Stra√üen kreuzen, werden zunehmend Amphibientunnel als Querungshilfe angelegt.

Die längsten Tunnel der Erde

Die derzeit l√§ngsten und bereits f√ľr den Verkehr freigegebenen Tunnel der Erde sind:

Siehe auch

Weblinks

 Commons: Tunnel ‚Äď Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ‚ÜĎ a b c DIN 1076:1999-11: Ingenieurbauwerke im Zuge von Stra√üen und Wegen. Abs. 3 Begriffe.
  2. ‚ÜĎ Ergebnisse der vierten Befragungsrunde: Tunnel (Genus). In: Atlas der deutschen Alltagssprache. Philologisch-Historische Fakult√§t der Universit√§t Augsburg, 5. November 2009.
  3. ‚ÜĎ Ergebnisse der vierten Befragungsrunde: Tunnel (Betonung) In: Atlas der deutschen Alltagssprache. Philologisch-Historische Fakult√§t der Universit√§t Augsburg, 5. November 2009.
  4. ‚ÜĎ Tunnel du Rove. In: Structurae. 14. August. 2009.

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