Туннель, который плавает под водой, достаточно глубокий, чтобы избежать движения воды и непогоды.
Погруженные плавучие туннели можно прикрепить к морскому дну (слева) или подвешивать к понтону (справа).
Погруженный 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 его плавучестью (в частности, за счет использования гидростатической тяги). или принцип Архимеда ). [1]
Трубка будет помещена под воду, достаточно глубоко, чтобы избежать движения воды и непогоды, но не настолько глубоко, чтобы приходилось справляться с высоким давлением воды; обычно достаточно глубины от 20 до 50 м (от 66 до 164 футов). Тросы , прикрепленные либо к морскому дну [1] , либо к понтонам на поверхности [2], предотвратят его всплывание на поверхность или погружение соответственно.
Строительство
Схема эффекта плавучести
Концепция подводных плавучих туннелей основана на хорошо известной технологии, применяемой для плавучих мостов и морских сооружений, но конструкция в основном аналогична конструкции погружных туннелей : после того, как труба собирается по секциям в сухом доке и секции перемещаются в сайта, один из способов – сначала загерметизировать секции; погрузить их на место, пока они запечатаны; и, когда секции прикреплены друг к другу, сломайте уплотнения. Другой вариант — оставить секции незагерметизированными, а после сварки их на месте откачать воду.
Балласт рассчитывается так, чтобы конструкция имела приблизительное гидростатическое равновесие (то есть туннель имеет примерно такую же общую плотность , как и вода), тогда как туннели с погружными трубами балластируются для достижения отрицательной плавучести, поэтому они имеют тенденцию оставаться на морском дне. Это, конечно, означает, что затопленный плавучий тоннель должен быть закреплен на земле или на поверхности воды, чтобы удерживать его на месте, в зависимости от плавучести затопленного плавучего тоннеля: слегка положительной или отрицательной соответственно.
Погружные плавучие трубы позволяют строить туннели на очень глубокой воде, где обычные мосты или туннели технически сложны или непомерно дороги. Они смогут легко справляться с сейсмическими возмущениями и погодными явлениями, поскольку имеют некоторую степень свободы в отношении движения, а их структурные характеристики не зависят от длины (то есть они могут быть очень длинными, не ставя под угрозу их стабильность и сопротивление). .
С другой стороны, они могут быть уязвимы в отношении якорей или движения подводных лодок, что поэтому необходимо учитывать при их строительстве.
Вероятные области применения включают фьорды, глубокие узкие морские каналы и глубокие озера. [3]
Предложения
По состоянию на 2016 год [обновлять]подводный плавучий туннель так и не был построен, но различные организации выдвинули несколько предложений.
Европа
В Норвегии первый патент на эту конструкцию был представлен в 1923 году Трюгве Олсеном («Затопленный понтонный мост»), а новый запрос поступил в 1947 году от инженера Эрика Эдегорда. Интерес возродился в течение последних столетий благодаря нескольким исследованиям в Норвегии, но именно исследования, проведенные Норвежским управлением государственных дорог (NPRA), доказали осуществимость этой структуры, а также недавние разработки морских структур. Норвежское управление дорог общего пользования (NPRA) изучило технический и экономический потенциал ликвидации всех паромов на пересечении фьордов вдоль западного коридора ( европейский маршрут E39 ) между Кристиансанном и Тронхеймом. [32] [33] Этот проект также связан с FEHRL через программу Forever Open Road. [34] Если проект будет продолжен, его стоимость оценивается в 25 миллиардов долларов, и он будет завершен к 2050 году. [35]
Итальянская компания Ponte di Archimede International исследовала SFT в сотрудничестве с Норвежской исследовательской лабораторией дорог, [36] Датским дорожным институтом и Итальянским регистром судоходства при финансовом гранте Европейского Союза и координации FEHRL (Европейский форум). Национальные исследовательские лаборатории автомобильных дорог) — международная ассоциация, объединяющая более 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 также было предложено исследование затопленного плавучего туннеля в Мессинском проливе. компанией Ponte di Archimede SpA и проверено технико-экономическим обоснованием Итальянского военно-морского регистра (RINA). [38]
Китай
SIJLAB (Китайско-итальянская совместная лаборатория моста Архимеда), созданная в 1998 году Институтом механики Китайской академии наук Китая и Ponte di Archimede SpA, финансируется Министерством иностранных дел Италии и Министерством науки Китая. и технологии и Института механики Китайской академии наук .
Консорциум планировал построить 100-метровый демонстрационный туннель на озере Цяньдао в восточной китайской провинции Чжэцзян . Внутри него посередине пройдут два яруса автомагистралей с односторонним движением, а по бокам - два железнодорожных пути. [39] Позже сообщалось, что пилотный проект теперь будет представлять собой туннель для наблюдения за туристами, который позволит беспрепятственно наблюдать за руинами затопленного города Хэчэн, которые в настоящее время можно увидеть только с помощью подводного плавания. [40] [41] Прототип озера Цяньдао поможет спланировать проект подводного плавучего туннеля длиной 3300 метров в проливе Цзиньтан на архипелаге Чжоушань , также расположенном в провинции Чжэцзян . [42] [43] [44]
По словам Элио Матасены, президента Ponte di Archimede International, единственная трудность при строительстве таких туннелей на более глубоких водах — это цена конструкции. А именно, кабели, которые очень дороги, будут очень длинными. Он также отмечает, что туннель способен выдержать больший вес, чем традиционный мост, у которого очень строгие ограничения по весу, и при этом он в два раза дешевле. Матасена отмечает, что экологические исследования показывают, что туннель окажет очень незначительное воздействие на водную жизнь. [45]
Индонезия
Индонезия также выразила интерес к этой технологии. Для инфраструктуры, которая соединит Суматру с островом Ява, рассматривались 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 инвестициях в подводный туннель между Явой и Суматрой. Сообщалось, что бюджет строительства подводного туннеля в Зондском проливе составит около 15 миллиардов долларов США ; в долгосрочной перспективе это свяжет Яву и Суматру в непрерывную цепь. Строительство проекта должно было начаться в 2005 году и быть готово к использованию к 2018 году, и он был частью Азиатской автомагистрали . [46]
Однако позже вариант моста был отдан предпочтение. [47]
В 2007 году индонезийские эксперты во главе с Ир. Искендар, директор Центра оценки и применения технологий для транспортной системы и промышленности, принял 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. Обычные перевозки между островами осуществляются в основном на пароме . Таким образом, подводные плавучие туннели могут стать альтернативным средством соединения соседних островов в дополнение к обычным мостам.
^ аб Занчи, Флорес (июль 2002 г.). «Архимедов мост». Полприрода. Архивировано из оригинала 11 января 2008 г. Проверено 11 февраля 2007 г.
^ «Итальянские мосты культур». Официальный веб-портал Пекина. Архивировано из оригинала 11 января 2008 г. Проверено 13 сентября 2007 г.
^ ITA : Новая разработка: затопленный плавучий туннель. Архивировано 5 февраля 2008 г. в Wayback Machine.
^ Патент CA 26192, Эдвард Джеймс Рид , «Система соединяющих железных дорог, разделенных проливами или другими водами, со структурой и устройством для достижения того же», опубликовано 10 марта 1887 г.
^ Стикс, Гэри (июль 1997 г.). «Туннельные видения». Научный американец . Том. 277, нет. 1. п. 32. JSTOR 24995825.
↑ 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.
↑ Патент США 447735, Генри Мозер, «Туннель», опубликован 3 марта 1891 г.
^ 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"
^ 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.
↑ Патент США 862288, Хэнфорд О. Смит, «Подводный туннель», опубликован 6 августа 1907 г.
^ 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.
↑ 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.
^ Патент США 3738112, Алан Барнетт Грант и Ральф Шерман, «Соединение или пересечение водоемов», опубликованный 12 июня 1973 г., передан Alan Grant & Partners.
^ abc «SIJLAB: Совместная китайско-итальянская лаборатория моста Архимеда» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 3 июля 2007 г. Проверено 22 августа 2008 г.
^ «Потенциальная фиксированная связь с островом Ванкувер». Министерство транспорта Британской Колумбии . 2001. Архивировано из оригинала 21 августа 2010 г.
^ Магрини, Джанфранко (2006). «Тубо дель Лаго ди Комо». edixxon.com . Проверено 15 сентября 2020 г.
^ «Беспаромная E39: Рёрбруер (Трубные мосты)» . Норвежское управление дорог общего пользования . Декабрь 2012. с. 60. Архивировано из оригинала 18 января 2016 г. Проверено 13 октября 2013 г.
^ "Рёрбру". Сентябрь 2004 г. Архивировано из оригинала 16 октября 2013 г. Проверено 13 октября 2013 г.
↑ Норвежская компания по производству подводных плавучих туннелей AS. Архивировано 10 января 2008 г., в Wayback Machine.
^ «Экстремальная инженерия: Трансатлантический туннель». Канал Дискавери. Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 г.– Интерактивная презентация теоретической структуры трансатлантического туннеля
^ «Трансатлантический туннель». Дискавери Гоу. 16 апреля 2003 года . Проверено 15 сентября 2020 г.
↑ Фьельд, Анетт (28 ноября 2012 г.). Технико-экономическое обоснование пересечения Согне-фьорда: затопленный плавучий туннель (отчет). Архивировано из оригинала 30 января 2019 г.
^ Затопленный плавучий трубчатый мост Бьёрна-фьорд: Технический отчет K3/K4 (Отчет). Норвежское управление государственных дорог. 31 мая 2016 года . Проверено 15 сентября 2020 г.
↑ Купер, Дэниел (6 июня 2017 г.). «Hyperloop One раскрывает свои планы по соединению Европы». Engadget . Проверено 15 сентября 2020 г.
^ 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.
^ ab «Группы, продвигающие концепцию SFT». Норвежская компания по производству подводных плавучих тоннелей AS. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 г. Проверено 22 августа 2008 г.
^ «Затопленный плавучий туннель через озеро Вашингтон» (PDF) . SubTerra, Inc., 2001 г. Архивировано (PDF) из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 3 апреля 2013 г.
^ «Пришло время построить мост или туннель через пролив Кука?». Вещи . 6 февраля 2018 года . Проверено 20 февраля 2018 г.
^ "Лаго ди Гарда, ecco il progetto della prima pista ciclabile subacquea del mondo" . TrentoToday (на итальянском языке) . Проверено 14 октября 2019 г.
^ "Туннель Бориса Джонсона в Ирландском море - годен для эксплуатации или несбыточная мечта?" Новости BBC . 22 августа 2021 г. Проверено 24 августа 2021 г.
^ Аариан Маршалл (14 июля 2016 г.). «Да, «затопленный плавучий мост» — разумный способ пересечь фьорд». Проводной . Архивировано из оригинала 15 августа 2016 г. Проверено 31 июля 2016 г.
^ "Навсегда открытая дорога домой" . Архивировано из оригинала 4 октября 2013 г. Проверено 12 декабря 2012 г.
^ "Первые плавучие подводные туннели норвежских пионеров" . Рожденный инженером . 11 августа 2016 г. Архивировано из оригинала 17 сентября 2016 г. Проверено 11 августа 2016 г.
^ «FEHRL: Затопленные плавучие туннели» . Архивировано из оригинала 16 октября 2013 г. Проверено 12 декабря 2012 г.
^ «Дом». Архивировано из оригинала 23 июля 2008 г. Проверено 22 августа 2008 г.
^ «Ponte di Archimede SpA — Исследования и разработки» (PDF) . стр. 6–7. Архивировано из оригинала (PDF) 15 июля 2011 г. Проверено 22 августа 2008 г.
^ «Китай построит первый в мире «мост Архимеда»» . Архивировано из оригинала 11 января 2008 г. Проверено 23 декабря 2007 г.
^ «Озеро Цяньдао: озеро Тысячи островов и древние затопленные города» . www.amusingplanet.com . Проверено 18 апреля 2021 г.
^ 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.
^ "Мост Архимеда". Ponte di Archimede International SpA Архивировано из оригинала 10 января 2008 г.
^ ab «Первый прототип моста Архимеда будет реализован на юге Китая». Народная газета онлайн. 18 апреля 2007 г. Архивировано из оригинала 11 января 2008 г. Проверено 14 сентября 2007 г.
^ Мониторинг и контроль здоровья Университета Чжэцзян, исследование крупномасштабной конструкции мостов и туннелей (2006). «Исследование о подвеске туннеля». Архивировано из оригинала 11 января 2008 г.
^ 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.
^ «Меньямбунг Бали сампай Таиланд — Сенин, 5 апреля 2004 г.» (на индонезийском языке). Архивировано из оригинала 4 мая 2004 г. Проверено 22 августа 2008 г.
^ "Kompas.Com - Jembatan.selat.sunda.bakal.terpanjang.di.dunia" (на индонезийском языке). Архивировано из оригинала 19 мая 2008 г. Проверено 22 августа 2008 г.
Мариаграция Ди Пилато; Анна Фериани; Федерико Перотти (17 марта 2008 г.). «Численные модели динамической реакции затопленных плавучих туннелей под действием сейсмической нагрузки». Сейсмическая инженерия и структурная динамика, том 37, выпуск 9, страницы 1203–1222 . Архивировано из оригинала 5 января 2013 года.
FEHRL – Форум европейских национальных исследовательских лабораторий автомобильных дорог (17 марта 2008 г.). «Анализ концепции подводного плавучего туннеля». Отчет № 1996/2а, ISSN 1362-6019 .
Переходы через пролив, 2001, Джон Крокеборг. страницы 511–590
Остлид, Гавард; Гранц, Уолтер К.; Савер, Ян; Якобсен, Бернт (2007). «Следующий шаг: Очень длинный туннель (VLT)». В Бартаке, Иржи; Хрдина, Иван; Романцов, Георгий; Зламал, Яромир (ред.). Подземное пространство — 4-е измерение мегаполисов . Группа Тейлор и Фрэнсис . стр. 149–154. ISBN 978-0-415-40807-3. ОСЛК 7350147091.
Хаккаарт, Дж.А.; Ланселотти, А.; Остлид, Х.; Марацца, Р.; Нюхус, К.А. (1993). Калвервелл, доктор медицинских наук (ред.). «Глава 6: Затопленные плавучие туннели». Туннельная и подземная космическая техника . 8 (2). Международная ассоциация туннелей: 265–285. дои : 10.1016/0886-7798(93)90096-E . Проверено 14 сентября 2020 г.
