Könnten Menschen von Hand einen 20 km langen Tunnel durch Quarzit graben?

Die Zwerge in meiner Welt sind Menschen, die während der Eisenzeit damit begannen, Höhlen in den Maumturks und Twelve Bens in Irland zu graben, und die Höhlen schließlich durch Tunnel verbanden, anstatt über die Sümpfe zu stapfen, die die Hügel umgeben. Die grobe Zeitachse, die ich habe, ist, dass die Höhlen während der Eisenzeit begannen und die Verbindungstunnel um 1500 ein gut etabliertes kontinuierliches Netzwerk sind. Abgesehen davon, dass die Menschen der Eisenzeit überhaupt keinen Grund dazu hätten, habe ich folgende Probleme:

  1. Die Maumturks und Twelve Bens sind eine Mischung aus Quarzit und Granit, die beide sehr harte Felsen sind.
  2. Die Länge des erforderlichen Tunnelnetzwerks. Zu Referenzzwecken ist hier eine Karte , die ich auf die Maumturks zentriert habe (von Leenaun hinunter nach Maum Cross, westlich von dem, was jetzt die R336 ist). Das Hauptnetz entlang der Maumturks wäre ungefähr 20 km lang – und das beinhaltet keine Nebentunnel oder mehrere Ebenen, die in die gleiche Richtung verlaufen.

Könnten Menschen dies also mit Handwerkzeugen tun, und wenn ja, wie lange würde es dauern?

Vergleichen Sie mit den Pyramiden des alten Ägypten. Und sie hatten nur Kupferwerkzeuge.
Erster Gedanke: „Aua“. Zweitens: "Oh, sie können Werkzeuge benutzen ...". Englische Sprache, warum musst du so verwirrend sein?
@Kys "Und wenn sie dich fragen, wer ich bin, sag ihnen, dass ich den Umweg gemacht habe"

Antworten (6)

Ein anderer Ansatz besteht darin, zu fragen, wie viel Volumen ein Miner pro Tag entfernen kann. Nehmen wir als Ausgangspunkt 1 Kubikmeter. Dies ist nur möglich, da Sie Bergbau aus der Eisenzeit angegeben haben. Beim römischen Tunnelbau in weicherem Gestein wurden Bronze- oder Kupferwerkzeuge verwendet, daher ist ihre Erfahrung nicht besonders anwendbar.

Unter der Annahme, dass die Standardtunnelabmessungen 2 Meter mal 2 Meter betragen und 2 Bergleute gleichzeitig an der Ortsbrust arbeiten, ergibt dies einen Fortschritt von 1/2 Meter pro Tag. 20 km dauern 40.000 Tage oder etwa 109 Jahre. Reduzieren Sie die durchschnittliche Leistung um den Faktor 3 und es dauert immer noch nur etwa 330 Jahre, was gut in Ihrem Zeitbudget zu liegen scheint.

Und natürlich ist Ihnen beim Übersehen des Motivs ein Trick entgangen: Gold. Golderz wird üblicherweise mit Quarzit in Verbindung gebracht, daher könnte die Verfolgung von Goldadern den Bergleuten durchaus eine gewisse wirtschaftliche Motivation geben.

ETA - Meine Annahme von 1 Kubikmeter pro Tag ist zugegebenermaßen wahrscheinlich optimistisch, weshalb ich eine zweite Schätzung von 1/3 davon hinzugefügt habe. Es gibt zweifellos historische Informationen, die verwendet werden können, insbesondere die Förderraten der Hartgestein-Goldminenarbeiter des 19. Jahrhunderts. Ich vermute, dass irgendjemand damals irgendwo darüber geschrieben hat, aber ich kann solche Daten mit einer oberflächlichen Suche nicht finden. Wenn jemand Zugang zu diesen Informationen hat, legen Sie sie auf jeden Fall vor.

Weitere Bearbeitung - Gary Walker hat darauf hingewiesen, dass ich die römische Bergbautechnologie falsch charakterisiert habe. Anscheinend habe ich mich in Bezug auf die Verwendung von Eisenwerkzeugen geirrt. Entschuldigen Sie. Ziehen Sie aus meinem Fehler die Schlüsse, die Sie wünschen.

Das wusste ich nicht über Gold, also +1, um ihnen einen Grund zu geben.
Um die Bauzeit weiter zu verkürzen, können die Tunnel von beiden Enden und/oder von mehreren sekundären Einstiegspunkten unterwegs gegraben werden. Dies erhöht die Anzahl der Arbeiter, die gleichzeitig den Vortrieb fahren können, erheblich.
Warum sagen Sie, dass die Römer keine Eisenwerkzeuge im Bergbau verwendeten, Eisen wurde laut Lynne Cohen Duncan für die meisten Werkzeuge verwendet
@GaryWalker - Güte. Nun, es sieht so aus, als hätte ich mich geirrt. Auch nicht das erste Mal in meinem Leben (ich dachte einmal, ich hätte mich geirrt, aber ich habe mich geirrt). Danke für den Hinweis.
Jeder 1 m Fortschritt entlang eines Querschnitts von 2 m × 2 m ist 2 m × 2 m × 1 m = 4 ㎥, bei 1 ㎥/Tag ergibt dies einen Fortschritt von ¼ Meter pro Tag (nicht ½). dh alle Dauern sollten verdoppelt werden.

Ich sage, die Antwort ist definitiv ja.

Die Römer bauten einen noch längeren Tunnel durch Felsen, wenn auch nicht so hart wie Quarzit. Das Gadara-Aquadukt war wahrscheinlich eine noch größere technische Herausforderung, da die längste unterirdische Spannweite 106 km / 66 Meilen betrug. Dieses Projekt dauerte 120 Jahre bis zur Fertigstellung.

Angesichts zwergischer Bergleute würde die Fertigstellung sicherlich weniger als 120 Jahre dauern.

BEARBEITEN. Eigentlich gehe ich davon aus, dass die durchschnittliche Härte des Gesteins geringer war, da dieses Detail nicht im Artikel enthalten ist. Obwohl Granit in Palästina reichlich vorhanden ist, ist es fast sicher, dass etwas weicheres Gestein in dem für den Gadara-Aquadukt ausgegrabenen Gestein enthalten sein würde.

Laut Mohs-Skala der Mineralhärte hat Quarzit eine absolute Härte von 100 und ist damit 1/16 so hart wie Diamant. Der Tunnel, den Sie bauen möchten, ist etwa so lang wie The London Connection ein 20 km langer Tunnel durch langsam durchlässige, saisonal feuchte, saure, lehmige und tonige Böden. Es dauerte 3 Jahre, diesen 3 Meter breiten Tunnel mit modernen Werkzeugen in einem leicht zu grabenden Bereich zu bauen. Jetzt gehe ich davon aus, dass Ihr handgegrabener Tunnel so breit ist wie eine Person. Eine einfache Menge Mathematik impliziert, dass ein Tunnel mit der gleichen Länge, aber menschlicher Größe ein Jahr (plus etwa 70 Tage) benötigt, um mit modernen Werkzeugen in derselben Gegend zu graben.

Aber Sie wollen härteren Boden und einfachere Werkzeuge. Geben oder nehmen Ton ist 6-mal schwächer als Quarz und liegt auf der Mohs-Skala unter 1, sodass der Tunnel selbst mit modernen Werkzeugen 6-mal länger dauert (etwa 7,2 Jahre). Es gibt keine solide mathematische Regel, die ich für mechanische Werkzeuge im Vergleich zu Handwerkzeugen finden kann, daher gehe ich davon aus, dass sie etwa 20-mal schwächer sind (schwere Bohrer im Vergleich zu Spitzhacken, scheint fair zu sein). Das ergibt ungefähr 52416 Tage oder 144 Jahre .

Die Mohs-Härteskala reicht von etwa 0 bis etwa 10. Quarzit liegt bei etwa 7.

Auf Quarzit einzuschlagen ist eine verdammte Hündin. Ich bin Geologiestudent und habe das ein paar Mal mit Vorschlaghammer und Meißel versucht, und es kann Dutzende oder sogar Hunderte von Schlägen erfordern, um ein faustgroßes Stück Stein abzubrechen. Mit einer Spitzhacke anzugehen wäre etwas schneller, aber immer noch sehr langsam. Es ist ein völlig anderes Ballspiel, als sich so in weichem Gestein zu graben. https://www.youtube.com/watch?v=Uf6iqub5Lk8

Aber es hört sich so an, als würden Sie ein paar tausend Jahre geben, um diesen 20 km langen Tunnel zu bauen, also ist es in diesem Zeitrahmen machbar. Ich schätze, mit einer Spitzhacke würde es ungefähr 20 Jahre pro km dauern. Sie müssten jedoch in ziemlich regelmäßigen Abständen Lüftungsschächte bauen, und Sie könnten diese verwenden, um an vielen verschiedenen Stellen gleichzeitig am Haupttunnel zu arbeiten, was die Zeit von Hunderten von Jahren auf Dutzende von Jahren oder sogar weniger verkürzen würde.

Es scheint jedoch immer noch ziemlich sinnlos zu sein, Sie würden Jahre damit verbringen, den Tunnel zu bauen, ganz zu schweigen von einer Menge Arbeit, die nicht nur den Haupttunnel, sondern alle 50 Meter oder so Lüftungsschächte baut, und Tausende und Abertausende von kaputten Spitzhacken repariert / ersetzt ... Der abgebauten Stein wäre für den Bau schwer zu formen, da er im Vergleich zu anderen Gesteinen in unregelmäßige Formen zerbricht und sehr hart ist und wahrscheinlich sowieso in kleinen Stücken herauskommen würde. Quarzadern sind ein gutes Gestein, um nach Gold/Mineralien zu suchen, aber nicht Quarzit, das eines der schlechtesten Gesteine ​​ist, in dem man nach Mineralien suchen kann. Sie bestehen aus ähnlichem Material (Quarz), sind aber ziemlich unterschiedlich geformt, einer ist metamorphosierter Sandstein andere werden durch heiße unterirdische Flüssigkeiten gebildet.

Realistisch gesehen ist es definitiv viel praktischer, die Moore einfach trockenzulegen oder Holzstege darüber zu bauen.

Die Inkas gingen mit Stein um, indem sie kleine Löcher bohrten und sie mit brennbarem Material füllten. Sobald dies angezündet war, würde Stein zersplittern, ähnlich wie ein Glas mit heißem Wasser, wenn Sie es auf eine sehr kalte Oberfläche stellen. Das kommt ohne Sprengstoff aus, ist aber eine bessere Technik, als sehr hartes Gestein nur mit Spitzhacken und Äxten anzugreifen.

Das ist sehr interessant, aber es beantwortet nicht wirklich die hier gestellten Fragen: "Könnten sie?" oder "wie lange würde es dauern?".
Die Ägypter bohrten Löcher und hämmerten Holz hinein. Das Holz war dann nass, was dazu führte, dass es sich ausdehnte und den Felsen riss

Sie könnten die Militärtunnel während des Ersten Weltkriegs in den Alpen in Betracht ziehen. Da es schwierig war, auf einem Berg anzugreifen, gruben die gegnerischen Armeen Tunnel und füllten sie mit Sprengstoff, um die Stellungen auf der Bergspitze wegzusprengen.

Wikipedia-Artikel .

Deutschsprachige Quelle , die mit Hilfe einiger Sprengstoffe 4 bis 5,6 Meter pro Tag (mehr als einen Kilometer pro Jahr) behauptet.

Sie haben keinen Sprengstoff...
Deshalb habe ich es ausdrücklich erwähnt. Die Strecke pro Tag muss in Relation zu den Werkzeugen und den Kriegsbedingungen gesetzt werden.