Подводни транспортни тунели. Норвегия планира да построи първите в света подводни плаващи транспортни тунели

Ако по маршрута има магистрали големи реки, морски проливи или заливи, може да възникне необходимост от изграждане на подводни тунели, които в някои случаи имат технически и икономически предимства пред мостовите прелези. Подводните тунели не нарушават условията на навигация и ежедневието на водната бариера. Ниските брегове на речното течение, които оскъпяват мостовото преминаване поради необходимостта от осигуряване на подмостови размери, са благоприятни за изграждането на подводен тунел.

Подходите към мостовете, особено в градските райони, нарушават архитектурния ансамбъл и в някои случаи могат да наложат разрушаване на сгради и конструкции.

Изборът между мост и тунел, пресичащ водна бариера, се прави на базата на техническо и икономическо сравнение на вариантите, като се вземат предвид както строителните, така и експлоатационните разходи.

В някои случаи при преминаване на големи водни препятствия е препоръчително да се изградят комбинирани тунелно-мостови прелези, състоящи се от ниско ниво на мост и подводен тунел на плавателен участък.

Обикновено подводните тунели се изграждат под дъното на водно течение, оставяйки защитен почвен покрив от най-малко 3-6 m (фиг. 3.4, а).

Ориз. 3.4.

1 - подводна секция; 2 - секция на рампата; 3 - язовир;

4 - секции за навиване; 5 - опори

При изграждането на подводни тунели в условия на значителна дълбочина на водата (повече от 30 m) могат да се използват тунели, разположени върху изкуствени язовири, разположени по дъното на водно течение (резервоар), тунелни мостове и плаващи тунели. Дизайнът на тунел върху язовири се състои от отделни готови елементи - тунелни секции, които се спускат от повърхността на водата или се преместват от бреговете по оста на тунела по релси, положени по протежение на изкуствени язовири, и след това се съединяват заедно ( Фиг. 3.4, b). Изграждането на такива тунели значително намалява дължината на подводния проход, но това изисква значително количество земни работи за изграждането на язовири.

Подводният тунел-мост е комбинирана конструкция под формата на тунел от отделни секции, поддържани върху опори като настилки (фиг. 3.4, в). Такива структури могат да бъдат изградени в пресечната точка на много дълбоки водни течения, а дълбочината на тунела се определя от условията на навигация.

За разлика от мостовите тунели, плаващите тунели се държат на необходимата дълбочина от повърхността на водата чрез въжета, закотвени към дъното.

Подходите към тунела - рампи - са изградени в открит изкоп с облицовка под формата на отворена конструкция, изработена от монолитен или сглобяем стоманобетон, състояща се от тава и странични стени с променлива височина, укрепващи склоновете на изкопа. Дължината на рампата зависи от топографски, геотехнически условия и икономически фактори. В някои случаи се монтират рампи от затворен тип с безшевна конструкция.

На 13 март 1988 г. в Япония е открит тунелът Сейкан, най-дългият подводен железопътен тунел в света. Днес решихме да поговорим за него и за други най-забележителни подводни тунели, които туристите могат да посетят.

Най-дългия

Докато китайските учени работят по проекта на следващия рекордьор - подводен тунел с дължина 123 км, най-дългият действащ железопътен коридор на планетата си остава японският Сейкан. Да се ​​реализира идеята за свързване на двата най-големи острова на страната по най-краткия път изгряващо слънцеотне 42 години и повече от 3,6 милиарда долара. Първоначалното време и цената на изграждането на Seikan бяха увеличени или от слаби почви, твърде голям воден натиск или безкрайни финансови затруднения. И тогава на 13 март 1988 г. японската преса най-накрая избухна с ентусиазирани есета: влакът, скрит в дълбините на тунела в Хоншу, се втурна под водите на протока Сангар и изплува като плувка в Хокайдо. „Величественият спектакъл“ (както се превежда „Сейкан“ от японски) достига дължина от 53,85 км, малко по-малко от половината от които са скрити в подводните дълбини. Тунелът е оборудван със защита от природни бедствия и силата на водния елемент: вътре са монтирани свръхчувствителни сензори, които реагират на най-малките вибрации на земята, мощни помпи, които изпомпват до 16 тона вода в минута, и впечатляващи убежища с достатъчно резерви в случай на бедствие. Сега Seikan не е толкова известен, колкото беше преди 20 години, но все още е забележителност в Япония.

Най-старите

Интересен факт: първият „подводен мост“ на планетата трябваше да свърже двата бряга на Нева в Санкт Петербург. Но съдбата отреди друго. Кралският клиент Александър I умира преди талантливият архитект Марк Брунел да завърши проекта, а неговият наследник Николай I не се интересува от техническото нововъведение. Разработчикът реши: нека не оставяме добротата да отиде на вятъра и се обърна към друг „напреднал“ монарх - кралица на АнглияВиктория. Тук той имаше по-голям късмет: изобретеният от него метод, който все още се използва при изграждането на тунели, беше приложен, за да свърже двата бряга на Темза. 50 хиляди лондончани се събраха, за да наблюдават откриването на подводна комуникация с дължина 459 метра. По стандартите от 1843 г. това е почти половината от населението на столицата! Въпреки че тунелът така и не стана товарен поради липса на финансиране, той беше изключително популярен: ходенето под реката изглеждаше толкова невероятно, колкото да си на Луната. Коридорът се превърна в град на развлеченията: тук се появиха търговска галерия и подводен публичен дом и се проведе първият в света подводен панаир. След известно време проходът под Темза беше изоставен: в продължение на 145 години тук гледаха само пътници. Съвсем наскоро отново се чуха гласове в най-стария подводен тунел в света: властите в Лондон провеждат пешеходни обиколки из историческите подземия.

Снимка: usolt.livejournal.com

Най-дълбоко

Изграждането на тунел под Босфора, който успя да свърже Европа с Азия, беше дългогодишна турска мечта, която изглеждаше като фантазия. Отне повече от 150 години, за да се реализира идеята на османския султан Абдул Хамид през 1860 г. Откриването на тунела Мармарай, което се състоя на 29 октомври 2013 г. и съвпадна с Националния празник на Турция, не мина без инциденти: електричеството в Мармарай беше прекъснато и пътниците бяха принудени да излязат от влака, заседнал в тунела. Дължината на комуникацията, която обединява три подземни и 37 надземни станции, 8 извънградски и 4 възлови станции, достига 13,6 километра, като 1400 метра минават директно под Босфора. Капацитетът на двойната тръба, положена на 60 метра под дъното на пролива, е милион и половина пътници на ден, а системата й за безопасност издържа на земетресения от 9 бала по скалата на Рихтер. Освен неоспоримото икономическа изгода, което реши проблема със задръстванията в транспортната система на Истанбул, изграждането на Мармарай донесе още една неочаквана полза. По време на мегастроителството бяха открити 40 хиляди важни археологически находки, включително флотилия от 30 византийски кораба, достойни за място сред обектите на световното наследство.

Снимка: andrewgrantham.co.uk

Най-забавно

До 1997 г. разстояние от 15 километра, смешно по днешните стандарти, не изглеждаше просто досадна дреболия за жителите на японските градове Кисаразу и Кавазаки. Тъй като най-късото разстояние между тези точки минава през Токийския залив, Кисаразу, който се намира много близо до ултрамодерния Токио, приличаше на селска пустош. В крайна сметка, за да стигнете до там с кола от столицата, трябваше да изминете сто километра. Японските инженери бяха изправени пред изключително трудна задача: изграждането на мост между различните страни на Токийския залив би попречило на движението на морски кораби, а изграждането на тунел беше твърде проблематично поради нестабилността на морското дъно. Техническото решение беше гениално: Aqualine беше много успешна и безопасна комбинация от подводен тунел с дължина 9,6 km и мост с дължина 4,4 km. Но не чувствителните детектори за дим, инсталирани на всеки 25 метра, нито най-новата антисеизмична технология поставиха тунела в Токио в тази класация. На едно от двете изкуствени острови, през който минава Aqualine, има цял развлекателен комплекс, подобен на пътнически лайнер. В допълнение към паркинг за 480 автомобила, има ресторанти, магазини за сувенири, зони за отдих и платформи за наблюдение.

Най-известният

Всеки знае за съвременното чудо на света, което свързваше Мъгливия Албион с Петата република: Евротунелът, открит под Ламанша през 1994 г., се превърна в символ на обединението на Европа. Идеята за полагане на директен маршрут от Англия до континента дойде на ум изключителни фигурина всички времена: от учените от 13-ти век до амбициозния Наполеон, който мечтаеше да изпрати кавалерия под пролива, извършвайки вентилация през тръби, достигащи повърхността. И едва в края на 20-ти век „Европа най-накрая се присъедини към Великобритания“: три тунела (два за движение на влакове и един резервен) са свързани в единна системавентилационни отвори и резервни тунели. За да се намали ефектът на буталото, който възниква при движение на високоскоростни влакове със скорост до 350 км/ч, над тунелите е положена вентилационна система, а в двата края са монтирани хладилни станции, охлаждащи релсите. Интересен факт: Британците подходиха с особен ентусиазъм към изграждането на 51-километровия Евротунел. Копаха по-бързо от французите и изкопаха 15 км повече. И те третираха земята, създадена по време на строителството, по-романтично, създавайки изкуствения нос Шекспир. Недостатъците на евротунела (например високите такси) се компенсират от неоспоримото му предимство: той е най-бързият и интересен начинпътуване от континентална Европа до Великобритания.

Норвегия има амбициозни планове да инсталира първите в света плаващи подводни пътни тунели, за да помогне на пътниците лесно да пресичат многобройните фиорди на нацията.

В момента единственият начин за прекосяване на голямо водно пространство включва поредица от фериботи - неудобен и отнемащ време процес.

„Потопените плаващи мостове“ ще се състоят от големи тръби, разположени на дълбочина около 30 метра, всяка от които ще бъде достатъчно широка за две ленти за движение.

Подводните мостове ще се поддържат от понтони по повърхността, свързани с метални ферми (решетъчни конструкции, които укрепват и поддържат пода), за да осигурят стабилност.

Съществува и възможност конструкцията да бъде допълнително закрепена към скалата.

Всяка мостова система ще се състои от два тунела, разположени един до друг, за движение във всяка посока.

Въпреки нетрадиционната структура, служители казват, че подводният тунел няма да се различава от обикновения традиционен сухопътен тунел. Днес в страната има 1150 транспортни тунела, 35 от които са под вода.

Така че защо да не построим обикновен мост? За съжаление, трудният терен в тези региони го прави неподходящ за конвенционален мост. Единствената алтернатива на плаващите мостове е висящ мост или понтонен мост над водата, но тези конструкции имат недостатъка да са податливи на лошо време. Те също пречат на корабите на ВМС, които понякога провеждат обучение в района.

На този моментНорвегия отпусна 25 милиарда долара Париза този проект, който се очаква да бъде завършен до 2035 г. Инженерите все още трябва да работят върху проекта за окончателно одобрение: никой досега не е строил такива пътни тунели и никой не е точно сигурен как вятърът, вълните и водните течения във фиордите могат да повлияят на структурата. Ако идеята за плаващи тунели се окаже твърде трудна за изпълнение, политиците имат право да изберат друг проект, като същевременно запазят финансирането.

шпиониран

ПОДВОДЕН ТУНЕЛ (a. подводен тунел; n. Unterwasserstollen, Unterwassertunnel; f. tunnel sous-marin; i. tunel submarino) - предназначен за преодоляване на водни препятствия с цел преминаване на превозни средства и пешеходци, полагане на комунални услуги и др. Подводни тунели, в контраст от мостове не нарушават режима на речното течение, не пречат на навигацията, защитават превозни средстваили комуникации от неблагоприятни атмосферни влияния, а когато са разположени в град, нарушават минимално архитектурния ансамбъл. Предимствата на подводните тунели в сравнение с мостовете се увеличават значително при плоски брегове на водно течение и при интензивно корабоплаване.

В зависимост от местоположението спрямо дъното на водния поток (резервоар) има подводни тунели, заровени в почвения масив (фиг., а), тунели върху язовири (фиг., б) или отделни подпори (тунелни мостове) (фиг. ., c) и "плаващи" тунели (фиг., d).

Тунели върху язовири, мостови тунели и „плаващи“ тунели са ефективни при преминаване на дълбоки водни бариери, тъй като... същевременно се намалява дължината на преминаването на тунела и се подобряват експлоатационните характеристики на трасето.

Първият в света подводен тунел (900 м дължина, 4,9 м ширина и 3,9 м височина) е построен във Вавилон под река Ефрат през 2180 г. пр.н.е. д. Опериран по целия свят голям бройподводни тунели с различно предназначение, сред които преобладават транспортните тунели: метро (таблица).

Подводни тунели са построени под реките Москва, Нева, Кура по линиите на метрото в Москва, Ленинград и Тбилиси, пътни тунели - под канала, кръстен на. Москва в Москва, под Морския канал в Ленинград и др. Предвижда се изграждането на най-големите подводни тунели под Ламанша (52 км), Гибралтарския проток (32 км), Ботническия залив (22 км), Босфора (12 км), Месинския пролив и др.

Подводните тунели са разположени по прав или извит маршрут в план, което е свързано с необходимостта от заобикаляне на зони със силна ерозия, острови, изкуствени подводни структури и др. Дълбочината на подводните тунели спрямо линията на възможна ерозия се приема най-малко 4-5 m в плътни глинести почви и не по-малко от 8-10 m в несвързани почви. При метода на спускане на секции минималната дълбочина в плътни глинести почви е 1,5-2 m, а в кохезионни почви 2,5-3 метра. Радиусите на кривите в план и профил, надлъжните наклони и размерите на подводните тунели се вземат в зависимост от предназначението на тунела и местоположението му съгласно съответните стандарти. Ширината на подводните тунели достига 40 m или повече, височината е 10 m (например в Антверпен).

Методът за изграждане на подводни тунели се определя от тяхната дължина, размери на напречното сечение, топографски, геотехнически и хидроложки условия. Подводните тунели най-често се изграждат по панелен метод или по метода на спускане на секции. В някои случаи се използват минни или открити методи, а при сложни инженерно-геоложки условия - тунелиране под сгъстен въздух, спускане на кесони, обезводняване, запушване, изкуствено замразяване или химическо укрепване на почви. Конструкциите на подводни тунели, изградени по метода на щита, се изпълняват под формата на кръгли тунелни облицовки от чугунени или стоманени тръби или стоманобетонни елементи с вътрешна хидроизолация. При минния метод на работа сводестите облицовки се изработват от монолитен бетон или стоманобетон. Понижаващите участъци на подводните тунели могат да бъдат с кръгло, бинокулярно или правоъгълно напречно сечение от стоманобетон с външна хидроизолация. Подводните тунели са оборудвани с изкуствена вентилация, осветление, дренажни системи, както и специални устройства, които осигуряват безопасната работа на конструкцията.

Представители на норвежкото правителство обявиха началото на амбициозен план за изграждане на първите в света подводни плаващи тунели, които трябва да улеснят живота на хората, които са принудени често да се движат из тази страна, пресечена от много фиорди, заливи със скалисти стръмни брегове. В момента единственият начин да направите такова пътуване е да преминете през поредица от фериботни преходи, но това е изключително неудобен и отнемащ време метод. „Подводни плаващи мостове“, които могат да решат проблема с бързото движение, са огромни бетонни тръби, плаващи на дълбочина 30 метра под морското равнище, чиято дебелина е достатъчна, за да организира две пълноценни ленти за движение.

Подводният тунел ще се поддържа на повърхността от понтони, плаващи на повърхността. Инженерите обмислят и варианти за закотвяне на тунела на някои места към морското дъно, което трябва да увеличи стабилността на тази конструкция. Всеки такъв подводен мост ще се състои от две успоредни тръби, всяка от които ще има по две ленти за движение в една посока. Въпреки такова нетрадиционно решение, шофирането в подводен тунел няма да се различава от шофирането през обикновен тунел. Общо 1150 транспортни тунела вече са изградени в Норвегия, 35 от които са под вода, така че няма да е необичайно жителите на тази страна да пътуват през плаващи подводни тунели.

Защо норвежкото правителство не прибегна до изграждането на нормални мостове? За съжаление, стръмните скалисти склонове и доста голямата ширина и дълбочина на фиордите ги правят напълно неподходящи места за изграждане на традиционни структури. Подходяща алтернатива на подводния плаващ мост в този случай са висящи или понтонни мостове, минаващи по повърхността на водата, но такива конструкции са твърде податливи на неблагоприятни условия. метеорологични условия. Освен това те до известна степен ще пречат на корабния трафик.

В момента норвежкото правителство вече е събрало около 25 милиарда долара за финансиране на изпълнението на този проект, чието завършване може да се очаква около 2035 г. И този дълъг период от време ще бъде труден етап за инженерите на проекта, защото такава транспортна система никога не е изграждана в нито един ъгъл глобуси никой не знае как дизайнът на един подводен тунел ще бъде повлиян от вълни, вятър, подводни течения и т.н. И ако изграждането на подводни плаващи тунели се окаже непосилно, тогава норвежкото правителство си запазва правото да ограничи работата по този проекти пренасочване на финансирането за намиране и разработване на алтернативи.