Тип подводного туннеля
Погружная труба ( или подводный туннель ) — это разновидность подводного туннеля , состоящего из сегментов, построенных в другом месте и сплавленных к месту туннеля, чтобы быть погруженными на место и затем соединенными вместе. Они обычно используются для автомобильных и железнодорожных переходов через реки, эстуарии и морские каналы/гавани. Погружные трубы часто используются в сочетании с другими формами туннеля на их конце, такими как выемка и покрытие или пробуренный туннель, который обычно необходим для продолжения туннеля от кромки воды до входа (портала) на поверхности земли.
Строительство
Туннель состоит из отдельных элементов, каждый из которых предварительно изготавливается в управляемой длине, а затем концы заделываются переборками , чтобы их можно было плавать. [1] В то же время подготавливаются соответствующие части пути туннеля, при этом траншея на дне канала выкапывается и выравнивается с малыми допусками для поддержки элементов. Следующий этап — установка элементов на место, каждый из которых буксируется к конечному месту, в большинстве случаев требуя некоторой помощи, чтобы оставаться плавучим. После установки на место используется дополнительный вес, чтобы погрузить элемент в конечное место, это критический этап для обеспечения правильного выравнивания каждой части. После установки на место соединение между новым элементом и туннелем опорожняется от воды, затем делается водонепроницаемым, этот процесс последовательно продолжается вдоль туннеля. [2]
Затем траншея засыпается, и сверху добавляется необходимая защита, например, каменная броня . Земля рядом с каждым конечным элементом туннеля часто укрепляется, чтобы позволить буровой машине для туннелестроения пробурить последние связи с порталами на суше. [2] После этих стадий туннель завершен, и можно проводить внутреннюю отделку.
Сегменты трубы могут быть построены одним из двух методов. В Соединенных Штатах предпочтительным методом было строительство стальных или чугунных труб, которые затем облицовывались бетоном. Это позволяет использовать обычные методы судостроения, при этом сегменты спускались на воду после сборки в сухих доках. В Европе стандартом была конструкция из железобетонных коробчатых труб; секции отливались в бассейне, который затем затапливался, чтобы их можно было извлечь.
Преимущества и недостатки
Главное преимущество погружной трубы заключается в том, что они могут быть значительно более экономически эффективными, чем альтернативные варианты – например, пробуренный под водой туннель, который необходимо пересечь (если это вообще возможно из-за других факторов, таких как геология и сейсмическая активность) или мост. Другие преимущества по сравнению с этими альтернативами включают:
- Скорость их строительства
- Минимальное нарушение функционирования реки/канала при пересечении судоходного пути
- Устойчивость к сейсмической активности
- Безопасность строительства (например, работа в сухом доке в отличие от бурения под рекой)
- Гибкость профиля (хотя это часто частично определяется возможностями соединительных туннельных типов)
К недостаткам можно отнести:
- Подводные туннели часто частично выходят на поверхность (обычно с некоторым количеством скальной брони и естественного заиления) на дне реки/моря, что создает риск затопления судна/удара якоря.
- Прямой контакт с водой требует тщательной гидроизоляции вокруг стыков.
- Сегментный подход требует тщательного проектирования соединений, где продольные эффекты и силы должны передаваться поперек
- Воздействие трубы и подводной дамбы на окружающую среду существующего канала/морского дна.
Трубы могут быть круглыми, овальными и прямоугольными. Для более крупных переходов через проливы были выбраны более широкие прямоугольные формы, как более экономичные для более широких туннелей.
Примеры
Первым тоннелем, построенным с использованием этого метода, был сифон Ширли-Гут, канализационный коллектор длиной шесть футов, проложенный в Бостоне , штат Массачусетс , в 1893 году. Первым примером, построенным для перевозки грузов, был железнодорожный тоннель Мичиган-Сентрал, построенный в 1910 году под рекой Детройт , а первым тоннелем для перевозки грузов стала труба Поузи , соединившая города Аламеда и Окленд, штат Калифорния, в 1928 году. [3] : 268 Старейшей подводной трубой в Европе является Маасский тоннель в Роттердаме , открытый в 1942 году. [4]
Туннель Мармарай , соединяющий европейскую и азиатскую части Стамбула , Турция , является самым глубоким в мире подземным туннелем на глубине 55 метров (180 футов) ниже уровня моря; [5] это первое железнодорожное сообщение, пересекающее проливы. Строительство началось в 2004 году, а коммерческое обслуживание началось в 2013 году. [6] [7] Общая длина туннеля составляет 13,6 километра (8,5 миль), из которых 1,4 километра (0,87 мили) были построены с использованием техники погруженных труб. [5]
В настоящее время самым длинным погружным трубчатым туннелем является 6,7-километровая (4,2 мили) часть туннеля моста Гонконг-Чжухай-Макао , завершенная в 2018 году. [8] [9] Тоннель HZMB расположен на глубине 30 метров (98 футов) ниже уровня моря. [10] Его длина будет увеличена на 1,2 метра (3 фута 11 дюймов) с завершением строительства моста Шэньчжэнь-Чжуншань в 2024 году. Проект SZB включает погружную трубу длиной 6,7 км (4,2 мили), которая также станет самой широкой погружной трубой в мире, несущей восемь полос движения. [11] До завершения строительства туннелей Мармарай и HZMB, Transbay Tube в заливе Сан-Франциско, завершенный в 1969 году, был самой глубокой и длинной погруженной трубой в мире, находящейся на глубине 41 метр (135 футов) ниже уровня воды и длиной 5,8 километра (3,6 мили). [4]
Длина как HZMB, так и SZB будет превзойдена фиксированной линией Фемарн-Бельт, соединяющей Данию и Германию, когда она будет завершена, [12] при проектной длине 17,6 км (10,9 миль). [13] [14] Строительство началось 1 января 2021 года. [15]
- Примечания
- ^ Внизу конструкции туннеля
Смотрите также
Ссылки
- ^ "Engineering Wonders - The Casting Basin". Massachusetts Turnpike Authority . www.masspike.com. Архивировано из оригинала 12 мая 2008 года . Получено 26 июня 2009 года .
- ^ ab "Технические - Подводные трубчатые туннели". Сайт проекта Marmaray . www.marmaray.com. Архивировано из оригинала 2009-02-19 . Получено 2009-06-26 .
- ^ Gursoy, Ahmet (1996). "14 | Подводные трубчатые тоннели". В Kuesel, Thomas R.; King, Elwyn H.; Bickel, John O. (ред.). Справочник по проектированию тоннелей (2-е изд.). Бостон, Массачусетс: Kluwer Academic Publishers. стр. 268–297. ISBN 978-1-4613-8053-5.
- ^ abc Льюис, Скотт (23 октября 2013 г.). "Самые длинные туннели с погружными трубами" . Engineering News-Record . Получено 11 сентября 2020 г. .
- ^ ab "Marmaray Railway Engineering Project". Железнодорожные технологии . Получено 11 сентября 2020 г.
- ^ Letsch, Constanze (29 октября 2013 г.). «Подводный железнодорожный туннель через Босфор в Стамбуле открывается для восторга и предчувствия беды». The Guardian . Получено 11 сентября 2020 г. .
- ^ "Подводный туннель под Босфором в Турции связывает Европу и Азию". BBC News . 29 октября 2013 г. Получено 11 сентября 2020 г.
- ^ Смит, Клэр (8 марта 2018 г.). «Завершено строительство самого длинного в мире погружного трубчатого туннеля». Ground Engineering . Получено 11 сентября 2020 г. .
- ^ "Уведомление о результатах оценки тендера на строительство моста Гонконг-Чжухай-Макао для контракта на проектирование и строительство искусственных островов и туннеля" (пресс-релиз). Правительство Гонконга. 17 ноября 2010 г. Получено 11 сентября 2020 г.
- ^ ab Su, Quanke; Chen, Yue; Ying, Li; de Wit, JCWM (Hans). "Hongkong Zhuhai Macao Bridge Link in China: Stretching the limits of Immersed Tunnelling" (PDF) . Tunnel Engineering Consultants. Архивировано из оригинала (PDF) 18 сентября 2020 г. . Получено 11 сентября 2020 г. .
- ^ "Самый широкий в мире погруженный канал обретает форму". China Daily . 29 марта 2019 г. Получено 14 сентября 2020 г.
- ^ S. Lykke; WPS Janssen (май 2010 г.). «Инновации для варианта туннеля Фемарнбельт». TunnelTalk.com. Архивировано из оригинала 14 июня 2018 г. Получено 3 февраля 2011 г.
- ^ ab "Факты о туннеле Фемарнбельт" (PDF) . Femern Sund Bælt. 2 октября 2012 г. Архивировано из оригинала (PDF) 1 сентября 2018 г. Получено 11 сентября 2020 г.
- ^ "Фемарн: самый длинный в мире автомобильный/железнодорожный туннель". Ramboll. Архивировано из оригинала 7 сентября 2013 года . Получено 11 сентября 2020 года .
- ^ "Nu starter anlægsarbejdet på Femern Bælt-forbindelsen" [Сейчас начинаются строительные работы на линии Femern Bælt] (на датском языке). Министерство транспорта и жилищного строительства. 1 января 2021 года . Проверено 01 января 2021 г.
- ^ Сун, Шэнь-ю; Го, Цзянь; Су, Цюань-кэ; Лю, Гао (2020). «Технические проблемы при строительстве проектов мостов и туннелей через море в Китае». Журнал Zhejiang University Science A. 21 ( 7): 509–513. Bibcode : 2020JZUSA..21..509S. doi : 10.1631/jzus.A20CSBE1 .Прямой URL-адрес
- ^ "Туннельная труба, встроенная для линии Шэньчжэнь-Чжуншань" (пресс-релиз). Город Чжухай. 19 июня 2020 г. Получено 14 сентября 2020 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
- ↑ Отчет о железнодорожной аварии: пожар в поезде № 117 в районе скоростного транзита в районе залива и эвакуация пассажиров в Transbay Tube (PDF) (Отчет). Национальный совет по безопасности на транспорте. 19 июля 1979 г. Получено 17 августа 2016 г.
- ^ abcdefghijklm Grantz, Walter C. (1993). "Глава 5: Каталог подводных туннелей". Tunneling and Underground Space Technology . 8 (2). Association International des Tunnels: 175–263. Bibcode : 1993TUSTI...8..175.. doi : 10.1016/0886-7798(93)90095-D . Получено 14 сентября 2020 г.
- ^ "Drogden Tunnel". База данных проектов . Association International des Tunnels & International Tunnelling and Underground Space Association . Получено 14 сентября 2020 г.
- ^ "Busan Geoje Fixed Link Tunnel". База данных проектов . Association International des Tunnels & International Tunnelling and Underground Space Association . Получено 14 сентября 2020 г.
- ^ Hulme, TW; Burchell, AJ (октябрь–декабрь 1999 г.). «Проекты туннелирования в Сингапуре: обзор». Tunneling and Underground Space Technology . 14 (4): 409418. Bibcode : 1999TUSTI..14..409H. doi : 10.1016/S0886-7798(00)00004-3.
- ^ Lowndes, JFL; Weeks, CR (11–13 апреля 1989 г.). Электрические и механические аспекты, связанные с гражданским проектированием погружных трубчатых туннелей. Методы погружных туннелей. Институт инженеров-строителей. С. 249–262. ISBN 0-7277-1512-7. Получено 14 сентября 2020 г. .
- ^ "Parana (Hernandias) Tunnel". База данных проектов . Association International des Tunnels & International Tunnelling and Underground Space Association . Получено 14 сентября 2020 г.
- ^ "Hampton Roads Bridge Tunnel No 2". База данных проектов . Association International des Tunnels & International Tunnelling and Underground Space Association . Получено 14 сентября 2020 г.
- ^ Mainwaring, GD; Lam, YK; Weng, LW (11–13 июня 2001 г.). Планирование, проектирование и строительство кабельного туннеля Туас и будущих кабельных туннелей для передачи электроэнергии в Сингапуре . Быстрая выемка грунта и прокладка туннелей. Сан-Диего, Калифорния: Общество горного дела, металлургии и разведки. стр. 647–658. ISBN 0873352041.
- ^ Ghosh, S; Sasaki, S; Yang, JL (25–26 августа 1998 г.). Качество готового бетона — исследование специализированного морского бетонирования в Сингапуре (PDF) . 23-я конференция «Наш мир в бетоне и конструкциях». Сингапур . Получено 14 сентября 2020 г.
- ^ Бикель, Джон О. (21 апреля 1958 г.). Проектирование и строительство туннеля Хэмптон-Роудс (PDF) . Совместное заседание Бостонского общества инженеров-строителей и Северо-восточной секции ASCE, стр. 369. Получено 14 сентября 2020 г.
- ^ "Башбакан Эрдоган Мармарай'да тест sürüşü yaptı" . Хюрриет (на турецком языке). 4 августа 2013 года . Проверено 6 августа 2013 г.
- ^ Waterstaat, Министерство инфраструктуры ru. «Дректтуннель (А16)». www.rijkswaterstaat.nl (на голландском языке) . Проверено 7 ноября 2023 г.
- ^ "Digibron.nl, Конингин Юлиана открывает Дрехттуннель" . Digibron.nl (на голландском языке). 02.11.1977 . Проверено 7 ноября 2023 г.
5. «Основание туннеля с помощью системы песчаных потоков», Тоннели и туннелирование, июль 1973 г., А. Гриффиоен и Р. ван дер Вин [ необходимо разъяснение ]
Внешние ссылки
- Затопленный туннель под Седерстрёмом на YouTube , компания Stockholm City Line.
- Ланнисс, Ричард; Бабер, Джонатан (2013). Подводные туннели. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-0-203-84842-5. Получено 11 сентября 2020 г. .
- Труды международной конференции. Техника подводных туннелей. Манчестер: Институт инженеров-строителей. 11–13 апреля 1989 г. ISBN 0-7277-1512-7.
- Форд, Чарльз, ред. (23–24 апреля 1997 г.). Труды международной конференции. Методы строительства подводных туннелей 2. Корк, Ирландия: Институт инженеров-строителей. ISBN 0-7277-2604-8.