stringtranslate.com

Подводный плавучий туннель

Подводные плавучие туннели могут быть закреплены на морском дне (слева) или подвешены к понтону (справа)

Подводный плавучий туннель ( SFT ), также известный как подводный плавучий трубчатый мост ( SFTB ), подвесной туннель или мост Архимеда , представляет собой предлагаемую конструкцию туннеля , который плавает в воде, поддерживаемый своей плавучестью (в частности, за счет использования гидростатической тяги или принципа Архимеда ). [1]

Труба будет размещена под водой, достаточно глубоко, чтобы избежать движения воды и непогоды, но не настолько глубоко, чтобы пришлось иметь дело с высоким давлением воды; обычно достаточно глубины от 20 до 50 м (от 66 до 164 футов). Кабели, закрепленные либо на морском дне [1] , либо на понтонах на поверхности [2], не дадут ей всплыть на поверхность или погрузиться под воду соответственно.

Строительство

Схема эффекта плавучести

Концепция подводных плавучих туннелей основана на хорошо известной технологии, применяемой к плавучим мостам и морским сооружениям, но конструкция в основном похожа на конструкцию подводных туннелей : после того, как труба предварительно изготовлена ​​секциями в сухом доке и секции перемещены на место, один из способов - сначала запечатать секции; утопить их на место, будучи запечатанными; и, когда секции будут закреплены друг с другом, сломать уплотнения. Другая возможность - оставить секции не запечатанными, и после их сварки на месте откачать воду.

Балласт рассчитывается таким образом, чтобы конструкция имела приблизительное гидростатическое равновесие (то есть туннель имеет примерно такую ​​же общую плотность , как вода), тогда как погружные трубчатые туннели балластируются для достижения отрицательной плавучести, поэтому они, как правило, остаются на морском дне. Это, конечно, означает, что подводный плавучий туннель должен быть закреплен на земле или на поверхности воды, чтобы удерживаться на месте, в зависимости от плавучести подводного плавучего туннеля: слегка положительной или отрицательной соответственно.

Приложения

Водопропускные сооружения:
  1. Подвесной мост
  2. Подводный плавучий туннель
  3. Погружная трубка
  4. Подводный туннель

Подводные плавающие трубы позволяют строить туннель в чрезвычайно глубокой воде, где обычные мосты или туннели технически сложны или непозволительно дороги. Они могли бы легко справляться с сейсмическими возмущениями и погодными явлениями, поскольку они имеют некоторую степень свободы в отношении движения, а их структурные характеристики не зависят от длины (то есть они могут быть очень длинными без ущерба для своей стабильности и устойчивости).

С другой стороны, они могут быть уязвимы с точки зрения якорей или движения подводных лодок, что необходимо учитывать при их строительстве.

Вероятные области применения включают фьорды, глубокие узкие морские каналы и глубокие озера. [3]

Предложения

По состоянию на 2016 год подводный плавучий туннель так и не был построен, однако различными организациями было представлено несколько предложений.

Европа

В Норвегии первый патент на эту конструкцию был представлен в 1923 году Трюгве Ольсеном («Подводный понтонный мост»), а новый запрос был сделан в 1947 году инженером Эриком Эдегордом. Интерес возродился в течение последних столетий с несколькими исследованиями в Норвегии, но только с исследованиями, проведенными Норвежским управлением общественных дорог (NPRA), была доказана осуществимость конструкции, с недавними разработками морских конструкций. Норвежское управление общественных дорог (NPRA) исследовало технический и экономический потенциал для устранения всех паромов на переправах через фьорды вдоль западного коридора ( европейский маршрут E39 ) между Кристиансанн и Тронхеймом. [32] [33] Этот проект также связан с FEHRL через программу Forever Open Road. [34] Если проект будет реализован, он, по оценкам, обойдется в 25 миллиардов долларов и будет завершен к 2050 году. [35]

Итальянская компания Ponte di Archimede International исследовала SFT в сотрудничестве с Норвежской лабораторией исследований дорог [36] , Датским дорожным институтом и Итальянским судоходным регистром при финансовом гранте Европейского союза и координации FEHRL (Форум европейских национальных лабораторий исследований автомагистралей), международной ассоциации из более чем 30 национальных дорожных центров. [37] Кроме того, администрации провинций Комо ( озеро Комо ) и Лекко в Италии официально проявили большой интерес к мосту Архимеда для пересечения Ларио , а исследование подводного плавучего туннеля в Мессинском проливе было поддержано Ponte di Archimede SpA и подтверждено анализом осуществимости Итальянским военно-морским регистром (RINA). [38]

Китай

SIJLAB (Совместная китайско-итальянская лаборатория моста Архимеда), созданная в 1998 году Институтом механики Китайской академии наук и Ponte di Archimede SpA, финансируется Министерством иностранных дел Италии, Министерством науки и технологий Китая и Институтом механики Китайской академии наук .

Консорциум планировал построить 100-метровый демонстрационный туннель в озере Цяньдаох в восточной провинции Китая Чжэцзян . Внутри него посередине будут проходить два слоя односторонних автомагистралей с двумя железнодорожными путями по бокам. [39] Позже сообщалось, что пилотный проект теперь будет представлять собой туристический смотровой туннель, позволяющий беспрепятственно осматривать руины затопленного города Хэчэн, которые в настоящее время можно увидеть только с помощью подводного плавания. [40] [41] Прототип озера Цяньдаох послужит для планирования проекта 3300-метрового подводного плавающего туннеля в проливе Цзиньтан , на архипелаге Чжоушань , также расположенном в Чжэцзяне . [42] [43] [44]

По словам Элио Матасены, президента Ponte di Archimede International, единственная сложность строительства таких туннелей в более глубоких водах — это стоимость конструкции. А именно, кабели, которые очень дороги, будут очень длинными. Он также отмечает, что туннель способен выдерживать больший вес, чем традиционный мост, который имеет очень строгие ограничения по весу, при этом будучи в два раза дешевле. Матасена указывает, что экологические исследования показывают, что туннель окажет очень незначительное воздействие на водную флору и фауну. [45]

Индонезия

Индонезия также выразила интерес к этой технологии. Для инфраструктуры, которая соединит Суматру с островом Ява, были рассмотрены два варианта: обычный мост или подводный туннель.

В 2004 году вариант туннеля обсуждался более широко, особенно когда Квик Киан Ги , тогдашний министр национального развития, объявил, что европейский консорциум заинтересован в инвестировании в подводный туннель между Явой и Суматрой. Бюджет, как сообщалось, составлял около 15 миллиардов долларов США для подводного туннеля в Зондском проливе ; в долгосрочной перспективе он соединил бы Яву и Суматру в непрерывную цепь. Проект должен был начаться в 2005 году и быть готовым к использованию к 2018 году, и был частью Азиатской автомагистрали . [46]

Однако позже предпочтение было отдано варианту моста. [47]

В 2007 году индонезийские эксперты во главе с Ир. Искендаром, директором Центра оценки и применения технологий для транспортных систем и отраслей, приняли участие во встрече с инженерами SIJLAB из китайско-итальянского проекта моста Архимеда. [43] [48] Как страна -архипелаг , состоящая из более чем 13 тысяч островов, Индонезия могла бы извлечь выгоду из таких туннелей. Традиционное транспортное сообщение между островами осуществляется в основном на пароме . Таким образом, подводные плавучие туннели могли бы стать альтернативным средством для соединения соседних островов в дополнение к обычным мостам.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Zanchi, Flores (июль 2002 г.). "Мост Архимеда". Floornature. Архивировано из оригинала 2008-01-11 . Получено 2007-02-11 .
  2. ^ "Italian bridges cultures". Официальный веб-портал Пекина. Архивировано из оригинала 2008-01-11 . Получено 2007-09-13 .
  3. ^ ITA : Новое развитие: затопленный плавучий туннель. Архивировано 05.02.2008 на Wayback Machine.
  4. ^ Патент CA 26192, Эдвард Джеймс Рид , «Система соединения железных дорог, разделенных проливами или другими водами, со структурой и устройством для осуществления этого», опубликован 10 марта 1887 г. 
  5. ^ Стикс, Гэри (июль 1997 г.). «Туннельное зрение». Scientific American . Т. 277, № 1. стр. 32. JSTOR  24995825.
  6. ↑ abcde Minoretti, Арианна (17 июля 2019 г.). «Il ponte di Archimede: l'evoluzione tecnica di un concetto storico» [Мост Архимеда: техническая эволюция исторической концепции]. Стрейд и Автострейд . Проверено 15 сентября 2020 г.
  7. ↑ Патент США 447735, Генри Моезер, «Туннель», опубликован 3 марта 1891 г. 
  8. ^ abcd "Д.Коста, Э.Пажуско, L'UOMO, L'ACQUA E LA SUA ENERGIA, IL PONTE DI ARCHIMED COME SOLUZIONE PER L'ATTRAVERSAMENTO DELLO STRETTO DI MESSINA, IUAV 2003"
  9. ^ Патент Франции 357983, Франсуа Эннебик, «Travées, palées et culées de Ponts et de Tunnels, en Béton Armé, plus ou moins émergés ou immergés dans l'eau ou dans des Terrains aquifères ou vaseux», опубликован 22 января 1906 г. 
  10. ↑ Патент США 862288, Ханфорд О. Смит, «Подводный туннель», опубликован 6 августа 1907 г. 
  11. ^ ab " Вестерос, Тея Мерете (весна 2014 г.). Rørbru som innovativ fjordkryssingsløsning (PDF) (Masteroppgave). Universitetet i Oslo , Senter for teknologi, innovasjon og kultur . Проверено 15 сентября 2020 г.
  12. ↑ Патент Франции 1262386, Филиппо Кристальди, «Moyens sous-marins de liaison et de communication entre des berges séparées par des eaux généralement profondes», опубликован 26 мая 1961 г. 
  13. ↑ Патент США 3738112, Алан Барнетт Грант и Ральф Шерман, «Соединение или перекрытие водоемов», опубликован 12 июня 1973 г., передан Alan Grant & Partners 
  14. ^ abc "SIJLAB: Совместная китайско-итальянская лаборатория моста Архимеда" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2007-07-03 . Получено 2008-08-22 .
  15. ^ "Потенциальная фиксированная связь с островом Ванкувер". Министерство транспорта Британской Колумбии . 2001. Архивировано из оригинала 21-08-2010.
  16. ^ Магрини, Джанфранко (2006). «Тубо дель Лаго ди Комо». edixxon.com . Проверено 15 сентября 2020 г.
  17. ^ "Конкурс по фьордкриссу" . Норвежское управление дорог общего пользования . 7 мая 2012 года . Проверено 13 октября 2013 г.
  18. ^ "Ferry-free E39: Rørbruer (Tube bridges)". Norwegian Public Roads Administration . Декабрь 2012. С. 60. Архивировано из оригинала 2016-01-18 . Получено 13 октября 2013 .
  19. ^ "Rørbru". Сентябрь 2004. Архивировано из оригинала 2013-10-16 . Получено 2013-10-13 .
  20. ↑ Norwegian Submerged Floating Tunnel Company AS Архивировано 10 января 2008 г. на Wayback Machine
  21. ^ "Экстремальная инженерия: Трансатлантический туннель". Discovery Channel. Архивировано из оригинала 2011-09-27.– Интерактивная презентация теоретической структуры трансатлантического туннеля
  22. ^ "Трансатлантический туннель". Discovery Go. 16 апреля 2003 г. Получено 15 сентября 2020 г.
  23. ^ Фьельд, Анетт (28 ноября 2012 г.). Исследование целесообразности пересечения Согне-фьорда: подводный плавучий туннель (отчет). Архивировано из оригинала 2019-01-30.
  24. ^ Затопленный плавучий трубчатый мост через Бьёрнафьорд: технический отчет K3/K4 (отчет). Норвежская администрация общественных дорог. 31 мая 2016 г. Получено 15 сентября 2020 г.
  25. ^ Купер, Дэниел (6 июня 2017 г.). «Hyperloop One раскрывает свои планы по соединению Европы». Engadget . Получено 15 сентября 2020 г. .
  26. ^ Мотохиро, Сато; Сюнджи, Кани; Такаши, Миками (2002). «弾性床上梁にモデル化した水中浮遊式トンネルの波浪応答特性» [Характеристики волнового отклика затопленного плавучего туннеля, смоделированного как балка на упругом фундаменте]. Журнал строительной техники . 48А (1). Высшая инженерная школа Университета Хоккайдо : 27–34. Архивировано из оригинала 30 октября 2008 г.
  27. ^ ab "Группы, продвигающие концепцию SFT". Norwegian Submerged Floating Tunnel Company AS. Архивировано из оригинала 2008-10-24 . Получено 2008-08-22 .
  28. ^ "Подводный плавучий туннель через озеро Вашингтон" (PDF) . SubTerra, Inc. 2001. Архивировано (PDF) из оригинала 2016-03-04 . Получено 2013-04-03 .
  29. ^ "Пришло ли время для моста или туннеля через пролив Кука?". Всякое . 6 февраля 2018 г. Получено 2018-02-20 .
  30. ^ "Лаго ди Гарда, ecco il progetto della prima pista ciclabile subacquea del mondo" . TrentoToday (на итальянском языке) . Проверено 14 октября 2019 г.
  31. ^ «Туннельное видение Ирландского моря Бориса Джонсона — пригодность к эксплуатации или несбыточная мечта?». BBC News . 22 августа 2021 г. Получено 24 августа 2021 г.
  32. ^ Олав Эллевсет. "Прибрежный шоссейный маршрут E39" (PDF) . Норвежская администрация общественных дорог . Архивировано из оригинала 2016-01-18 . Получено 13 октября 2013 .
  33. ^ Аариан Маршалл (14 июля 2016 г.). «Да, «затопленный плавучий мост» — разумный способ пересечь фьорд». Wired . Архивировано из оригинала 15-08-2016 . Получено 31-07-2016 .
  34. ^ "Forever Open Road Home". Архивировано из оригинала 2013-10-04 . Получено 2012-12-12 .
  35. ^ "Норвегия — пионеры первых плавучих подводных туннелей". Born To Engineer . 11 августа 2016 г. Архивировано из оригинала 2016-09-17 . Получено 2016-08-11 .
  36. ^ "FEHRL: Подводные плавучие туннели". Архивировано из оригинала 2013-10-16 . Получено 2012-12-12 .
  37. ^ "Home". Архивировано из оригинала 2008-07-23 . Получено 2008-08-22 .
  38. ^ "Ponte di Archimede SpA — Исследования и разработки" (PDF) . стр. 6–7. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-15 . Получено 2008-08-22 .
  39. ^ "Китай построит первый в мире 'мост Архимеда'". Архивировано из оригинала 2008-01-11 . Получено 2007-12-23 .
  40. ^ «Озеро Цяньдао: озеро тысячи островов и древние затопленные города». www.amusingplanet.com . Получено 18.04.2021 .
  41. ^ sina_mobile (10 декабря 2018 г.). "千岛湖正在营建"水下悬浮隧道"，水下"古城"有望重新现世". k.sina.cn. ​Проверено 18 апреля 2021 г.
  42. ^ "Мост Архимеда". Ponte di Archimede International SpA Архивировано из оригинала 2008-01-10.
  43. ^ ab "Первый прототип моста Архимеда будет реализован на юге Китая". People's Daily Online. 18 апреля 2007 г. Архивировано из оригинала 2008-01-11 . Получено 2007-09-14 .
  44. ^ Zhejiang University Health Monitoring & Controlling Study of Large-scale Bridge & Tunnel Structure (2006). "Исследование подвесного туннеля". Архивировано из оригинала 2008-01-11.
  45. ^ Мария Пиа Медина Луна (21 октября 2006 г.). «Le Premier Pont-Tunnel Submergé Reliera en China le Container à une ile sur 3 200 m» (на французском языке). L'Internaute — Журнал Savoir. Архивировано из оригинала 26 июля 2008 г. Проверено 18 августа 2008 г.
  46. ^ «Меньямбунг Бали сампай Таиланд — Сенин, 5 апреля 2004 г.» (на индонезийском языке). Архивировано из оригинала 4 мая 2004 г. Проверено 22 августа 2008 г.
  47. ^ "Kompas.Com - Jembatan.selat.sunda.bakal.terpanjang.di.dunia" (на индонезийском языке). Архивировано из оригинала 19 мая 2008 г. Проверено 22 августа 2008 г.
  48. ^ Институт механики, Китайская академия наук : Индонезийские эксперты посетили IMECH Архивировано 18 декабря 2007 г. в Wayback Machine

Дальнейшее чтение

Научные работы
Видео