Unterwassertransporttunnel. Norwegen plant den Bau der weltweit ersten schwimmenden Unterwassertransporttunnel

Wenn es auf der Strecke Autobahnen gibt große Flüsse B. Meerengen oder Buchten, kann der Bau von Unterwassertunneln erforderlich sein, die in manchen Fällen technische und wirtschaftliche Vorteile gegenüber Brückenübergängen haben. Unterwassertunnel verstoßen nicht gegen die Schifffahrts- und Alltagsbedingungen der Wassersperre. Günstig für den Bau eines Unterwassertunnels sind niedrige Ufer des Wasserlaufs, die aufgrund der Notwendigkeit, die Abmessungen unter der Brücke sicherzustellen, die Kosten für die Brückenüberquerung erhöhen.

Zugänge zu Brücken, insbesondere in städtischen Gebieten, stören das architektonische Ensemble und können in einigen Fällen den Abriss von Gebäuden und Bauwerken erforderlich machen.

Die Wahl zwischen einer Brücke und einem Tunnel, der ein Wasserhindernis überquert, wird auf der Grundlage eines technischen und wirtschaftlichen Vergleichs der Optionen unter Berücksichtigung sowohl der Bau- als auch der Betriebskosten getroffen.

In manchen Fällen empfiehlt sich bei der Überquerung großer Wasserhindernisse der Bau kombinierter Tunnel-Brücken-Übergänge, bestehend aus einer Tiefbrücke und einem Unterwassertunnel auf einem befahrbaren Abschnitt.

Typischerweise werden Unterwassertunnel unter der Sohle eines Wasserlaufs gebaut, so dass ein schützendes Bodendach von mindestens 3–6 m verbleibt (Abb. 3.4, a).

Reis. 3.4.

1 - Unterwasserabschnitt; 2 - Rampenabschnitt; 3 - Damm;

4 - Wicklungsabschnitte; 5 - unterstützt

Beim Bau von Unterwassertunneln bei erheblichen Wassertiefen (mehr als 30 m) können Tunnel auf künstlichen Dämmen entlang des Grundes eines Wasserlaufs (Reservoirs), Tunnelbrücken und schwimmende Tunnel verwendet werden. Der Entwurf eines Tunnels auf Staudämmen besteht aus einzelnen vorgefertigten Elementen – Tunnelabschnitten, die von der Wasseroberfläche abgesenkt oder vom Ufer entlang der Tunnelachse entlang entlang künstlicher Dämme verlegter Schienen bewegt und dann zusammengefügt werden ( Abb. 3.4, b). Der Bau solcher Tunnel verkürzt die Länge der Unterwasserpassage erheblich, erfordert jedoch einen erheblichen Erdbauaufwand für den Bau von Dämmen.

Eine Unterwassertunnelbrücke ist eine kombinierte Struktur in Form eines Tunnels aus einzelnen Abschnitten, die auf Stützen wie Gehwegen getragen wird (Abb. 3.4, c). Solche Bauwerke können an der Kreuzung sehr tiefer Wasserläufe errichtet werden, wobei die Tiefe des Tunnels durch die Schifffahrtsbedingungen bestimmt wird.

Im Gegensatz zu Brückentunneln werden schwimmende Tunnel durch am Boden verankerte Abspannseile in der erforderlichen Tiefe von der Wasseroberfläche gehalten.

Zugänge zum Tunnel – Rampenabschnitte – werden in einer offenen Baugrube mit einer Auskleidung in Form einer offenen Struktur aus monolithischem oder vorgefertigtem Stahlbeton hergestellt, bestehend aus einer Wanne und Seitenwänden unterschiedlicher Höhe, die die Hänge der Baugrube verstärken. Die Länge der Rampe hängt von topografischen, geotechnischen Gegebenheiten und wirtschaftlichen Faktoren ab. Teilweise werden geschlossene Rampen in nahtloser Bauweise eingebaut.

Am 13. März 1988 wurde in Japan der Seikan-Tunnel, der längste Unterwasser-Eisenbahntunnel der Welt, eröffnet. Heute haben wir beschlossen, darüber und über andere bemerkenswerte Unterwassertunnel zu sprechen, die Touristen besuchen können.

Die längste

Während chinesische Wissenschaftler am Projekt des nächsten Rekordhalters arbeiten – einem Unterwassertunnel mit einer Länge von 123 km – bleibt der japanische Seikan der längste in Betrieb befindliche Eisenbahnkorridor der Welt. Umsetzung der Idee, die beiden größten Inseln des Landes auf dem kürzesten Weg zu verbinden aufgehende Sonne Es dauerte 42 Jahre und kostete mehr als 3,6 Milliarden US-Dollar. Der anfängliche Zeit- und Kostenaufwand für den Bau von Seikan wurde entweder durch schwache Böden, zu hohen Wasserdruck oder endlose finanzielle Schwierigkeiten erhöht. Und dann, am 13. März 1988, explodierte die japanische Presse schließlich mit begeisterten Essays: Der Zug, versteckt in den Tiefen des Tunnels in Honshu, stürzte unter die Wasser der Sangar-Straße und tauchte wie ein Schwimmkörper in Hokkaido auf. Das „majestätische Schauspiel“ (wie „Seikan“ aus dem Japanischen übersetzt wird) erreicht eine Länge von 53,85 km, wovon etwas weniger als die Hälfte in den Unterwassertiefen verborgen ist. Der Tunnel ist mit Schutz vor Naturkatastrophen und der Kraft des Wasserelements ausgestattet: Im Inneren sind hochempfindliche Sensoren installiert, die auf kleinste Vibrationen der Erde reagieren, leistungsstarke Pumpen, die bis zu 16 Tonnen Wasser pro Minute abpumpen, und beeindruckend Notunterkünfte mit ausreichenden Reserven für den Katastrophenfall. Mittlerweile ist Seikan nicht mehr so ​​berühmt wie vor 20 Jahren, aber immer noch ein Wahrzeichen Japans.

Der älteste

Eine interessante Tatsache: Die allererste „Unterwasserbrücke“ der Welt sollte die beiden Ufer der Newa in St. Petersburg verbinden. Doch das Schicksal entschied anders. Der königliche Kunde Alexander I. starb, bevor der talentierte Architekt Marc Brunel das Projekt fertigstellte, und sein Erbe Nikolaus I. war an der technischen Innovation nicht interessiert. Der Entwickler entschied: Lasst uns das Gute nicht ungenutzt lassen und wandte sich an einen anderen „fortgeschrittenen“ Monarchen – Königin von England Victoria. Hier hatte er mehr Glück: Die von ihm erfundene Methode, die noch heute beim Tunnelbau angewendet wird, wurde zur Verbindung der beiden Themseufer eingesetzt. 50.000 Londoner versammelten sich, um der Eröffnung einer 459 Meter langen Unterwasserkommunikation beizuwohnen. Nach den Maßstäben von 1843 war das fast die Hälfte der Bevölkerung der Hauptstadt! Obwohl der Tunnel aufgrund mangelnder Finanzierung nie zu einem Frachttunnel wurde, erfreute er sich großer Beliebtheit: Unter dem Fluss hindurchzulaufen schien so unglaublich, als wäre man auf dem Mond. Der Korridor verwandelte sich in eine Stadt der Unterhaltung: Hier entstanden eine Einkaufsgalerie und ein Unterwasserbordell, und die weltweit erste Unterwassermesse fand statt. Nach einiger Zeit wurde die Passage unter der Themse aufgegeben: 145 Jahre lang schauten hier nur Wanderer vorbei. Zuletzt wurden im ältesten Unterwassertunnel der Welt erneut Stimmen laut: Die Londoner Behörden führen Rundgänge durch die historischen Kerker durch.

Foto: usolt.livejournal.com

Am tiefsten

Der Bau eines Tunnels unter dem Bosporus, der Europa mit Asien verbinden sollte, war ein langjähriger türkischer Traum, der wie eine Fantasie wirkte. Es dauerte mehr als 150 Jahre, bis die Idee des osmanischen Sultans Abdul Hamid im Jahr 1860 verwirklicht wurde. Die Eröffnung des Marmaray-Tunnels, die am 29. Oktober 2013 stattfand und mit dem Nationalfeiertag der Türkei zusammenfiel, verlief nicht ohne Zwischenfälle: In Marmaray wurde der Strom abgeschaltet und Passagiere mussten im Tunnel steckengeblieben aus dem Zug aussteigen. Die Länge der Verbindung, die drei unterirdische und 37 oberirdische Stationen, 8 Vorort- und 4 Umsteigestationen vereint, beträgt 13,6 Kilometer, wobei 1.400 Meter direkt unter dem Bosporus verlaufen. Die Kapazität der 60 Meter unter dem Grund der Meerenge verlegten Doppelleitung beträgt eineinhalb Millionen Passagiere pro Tag und ihr Sicherheitssystem hält Erdbeben der Stärke 9 auf der Richterskala stand. Abgesehen vom Unbestreitbaren wirtschaftlicher Vorteil Nachdem das Problem der Überlastung des Istanbuler Verkehrssystems gelöst wurde, brachte der Bau von Marmaray einen weiteren unerwarteten Vorteil. Während des Mega-Baus wurden 40.000 wichtige archäologische Funde entdeckt, darunter eine Flotte von 30 byzantinischen Schiffen, die einen Platz in der Liste des Weltkulturerbes verdienen.

Foto: andrewgrantham.co.uk

Am unterhaltsamsten

Bis 1997 schien eine nach heutigen Maßstäben lächerliche Distanz von 15 Kilometern für die Bewohner der japanischen Städte Kisarazu und Kawasaki keine lästige Kleinigkeit zu sein. Da die kürzeste Entfernung zwischen diesen Punkten über die Bucht von Tokio verlief, ähnelte Kisarazu, das ganz in der Nähe des hochmodernen Tokio liegt, einem ländlichen Outback. Denn um von der Hauptstadt aus mit dem Auto dorthin zu gelangen, musste man hundert Kilometer zurücklegen. Japanische Ingenieure standen vor einer äußerst schwierigen Aufgabe: Der Bau einer Brücke zwischen verschiedenen Seiten der Bucht von Tokio würde die Bewegung von Seeschiffen behindern, und der Bau eines Tunnels war aufgrund der Instabilität des Meeresbodens zu problematisch. Die technische Lösung war genial: Aqualine war eine sehr gelungene und sichere Kombination aus einem 9,6 km langen Unterwassertunnel und einer 4,4 km langen Brücke. Es waren jedoch weder die alle 25 Meter installierten empfindlichen Rauchmelder noch die neueste Anti-Erdbeben-Technologie, die den Tokio-Tunnel in diese Bewertung brachten. Auf einem der beiden Künstliche Inseln, durch die Aqualine fährt, gibt es einen ganzen Unterhaltungskomplex ähnlich einem Passagierschiff. Neben Parkplätzen für 480 Autos gibt es Restaurants, Souvenirläden, Erholungsgebiete und Aussichtsplattformen.

Der bekannteste

Jeder kennt das moderne Weltwunder, das Foggy Albion mit der Fünften Republik verband: Der 1994 unter dem Ärmelkanal eröffnete Eurotunnel ist zum Symbol der Vereinigung Europas geworden. Mir kam die Idee in den Sinn, einen direkten Weg von England zum Festland zu legen herausragende Zahlen aller Zeiten: von Wissenschaftlern des 13. Jahrhunderts bis zum ehrgeizigen Napoleon, der davon träumte, Kavallerie unter die Meerenge zu schicken und die Belüftung durch Rohre bis zur Oberfläche vorzunehmen. Und erst Ende des 20. Jahrhunderts „schloss sich Europa endlich Großbritannien an“: Drei Tunnel (zwei für den Zugverkehr und ein Reservetunnel) werden miteinander verbunden einheitliches System Lüftungsschlitze und Ersatztunnel. Um den Kolbeneffekt zu reduzieren, der bei Hochgeschwindigkeitszügen mit Geschwindigkeiten von bis zu 350 km/h auftritt, wird über den Tunneln ein Belüftungssystem verlegt und an beiden Enden sind Kühlstationen installiert, die die Schienen kühlen. Interessante Tatsache: Mit besonderem Enthusiasmus gingen die Briten an den Bau des 51 Kilometer langen Eurotunnels heran. Sie gruben schneller als die Franzosen und gruben 15 km mehr. Und sie behandelten das während des Baus geschaffene Land romantischer und schufen das künstliche Cape Shakespeare. Die Nachteile des Eurotunnels (z. B. hohe Mautgebühren) werden durch seinen unbestreitbaren Vorteil ausgeglichen: Er ist der schnellste und schnellste interessante Art und Weise Reisen von Kontinentaleuropa nach Großbritannien.

Norwegen hat ehrgeizige Pläne, die weltweit ersten schwimmenden Unterwasser-Straßentunnel zu errichten, um Reisenden eine einfache Durchquerung der vielen Fjorde des Landes zu ermöglichen.

Derzeit ist die einzige Möglichkeit, eine große Wasserfläche zu überqueren, eine Reihe von Fähren – ein unbequemer und zeitaufwändiger Prozess.

Die „untergetauchten schwimmenden Brücken“ werden aus großen Rohren bestehen, die in einer Tiefe von etwa 30 Metern liegen und jeweils breit genug für zwei Fahrspuren sein werden.

Die Unterwasserbrücken werden entlang der Oberfläche von Pontons getragen, die durch Metallbinder (eine Gitterstruktur, die den Boden verstärkt und stützt) verbunden sind, um für Stabilität zu sorgen.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Struktur noch weiter mit dem Fels verschraubt wird.

Jedes Brückensystem besteht aus zwei nebeneinander angeordneten Tunneln für den Verkehr in jede Richtung.

Trotz der unkonventionellen Struktur wird sich der Unterwassertunnel laut offiziellen Angaben nicht von einem normalen, traditionellen Landstraßentunnel unterscheiden. Heute gibt es im Land 1.150 Transporttunnel, 35 davon liegen unter Wasser.

Warum also nicht eine normale Brücke bauen? Aufgrund des schwierigen Geländes in diesen Regionen ist sie für eine herkömmliche Brücke leider ungeeignet. Die einzige Alternative zu schwimmenden Brücken ist eine Hängebrücke oder Pontonbrücke über das Wasser, allerdings haben diese Bauwerke den Nachteil, dass sie anfällig für schlechtes Wetter sind. Sie stören auch Marineschiffe, die manchmal in der Gegend Übungen durchführen.

An dieser Moment Norwegen stellte 25 Milliarden US-Dollar bereit Geld für dieses Projekt, das voraussichtlich bis 2035 abgeschlossen sein wird. Bis zur endgültigen Genehmigung müssen die Ingenieure noch am Entwurf arbeiten: Noch nie hat jemand solche Straßentunnel gebaut, und niemand weiß genau, wie sich Wind, Wellen und Wasserströmungen in den Fjorden auf das Bauwerk auswirken können. Sollte sich die Idee schwimmender Tunnel als zu schwierig umsetzbar erweisen, haben die Politiker das Recht, unter Beibehaltung der Finanzierung ein anderes Projekt zu wählen.

ausspioniert

UNTERWASSERTUNNEL (a. Unterwassertunnel; n. Unterwasserstollen, Unterwassertunnel; f. Tunnel sous-marin; i. tunel submarino) – dient der Überwindung von Wasserhindernissen zum Zweck des Passierens von Fahrzeugen und Fußgängern, der Verlegung von Versorgungsleitungen usw. Unterwassertunnel, in Kontraste von Brücken stören das Gewässerregime nicht, behindern die Schifffahrt nicht, schützen Verkehrsmittel oder Kommunikation vor widrigen atmosphärischen Einflüssen schützen und bei Standort in der Stadt das architektonische Ensemble nur minimal stören. Die Vorteile von Unterwassertunneln gegenüber Brücken nehmen bei flachem Gewässerufer und intensiver Schifffahrt deutlich zu.

Abhängig von der Lage relativ zum Grund des Gewässers (Stausee) gibt es im Bodenmassiv vergrabene Unterwassertunnel (Abb. a), Tunnel auf Dämmen (Abb. b) oder einzelne Stützen (Tunnelbrücken) (Abb ., c) und „schwebende“ Tunnel (Abb., d).

Tunnel auf Staudämmen, Brückentunnel und „schwimmende“ Tunnel sind wirksam bei der Überwindung tiefer Wasserhindernisse, weil... Gleichzeitig wird die Länge der Tunneldurchfahrt verkürzt und die Betriebsleistung der Strecke verbessert.

Der weltweit erste Unterwassertunnel (900 m lang, 4,9 m breit und 3,9 m hoch) wurde 2180 v. Chr. in Babylon unter dem Euphrat gebaut. e. Weltweit tätig große Menge Unterwassertunnel für verschiedene Zwecke, wobei Transporttunnel vorherrschen: U-Bahn (Tabelle).

Unterwassertunnel wurden unter den Flüssen Moskau, Newa und Kura auf den Linien der U-Bahnen Moskau, Leningrad und Tiflis gebaut, Straßentunnel - unter dem nach ihm benannten Kanal. Москвы в Москве, под Морским каналом в Ленинграде и др. Предполагается строительство крупнейших подводных тоннелей под проливом Ла-Манш (52 км), Гибралтарским проливом (32 км), Ботническим заливом (22 км), проливом Босфор (12 км), Мессинским проливом usw.

Unterwassertunnel liegen im Grundriss auf einer geraden oder gekrümmten Route, was mit der Notwendigkeit verbunden ist, Gebiete mit starker Erosion, Inseln, künstliche Unterwasserstrukturen usw. zu umgehen. Als Tiefe von Unterwassertunneln im Verhältnis zur Linie möglicher Erosion wird angenommen mindestens 4-5 m in dichten Lehmböden und nicht weniger 8-10 m in nichtbindigen Böden. Bei der Methode des Absenkens von Abschnitten beträgt die Mindesttiefe in dichten Lehmböden 1,5 bis 2 m und in bindigen Böden 2,5 bis 3 Meter. Die Kurvenradien im Grundriss und im Profil, Längsneigungen und Abmessungen von Unterwassertunneln werden je nach Verwendungszweck des Tunnels und seiner Lage gemäß den einschlägigen Normen ermittelt. Die Breite von Unterwassertunneln erreicht 40 m oder mehr, die Höhe beträgt 10 m (zum Beispiel in Antwerpen).

Die Bauweise von Unterwassertunneln wird durch ihre Länge, Querschnittsabmessungen sowie topografische, geotechnische und hydrologische Bedingungen bestimmt. Unterwassertunnel werden meist im Schildverfahren oder im Absenkverfahren gebaut. In einigen Fällen kommen Bergbau- oder Tagebaumethoden zum Einsatz, und bei schwierigen ingenieurgeologischen Bedingungen - Tunnelbau unter Druckluft, Absenken von Senkkästen, Entwässerung, Verstopfen, künstliches Einfrieren oder chemische Konsolidierung von Böden. Die Bauwerke von Unterwassertunneln in Schildbauweise bestehen aus kreisförmigen Tunnelauskleidungen aus Guss- oder Stahlrohren oder Stahlbetonelementen mit Innenabdichtung. Bei der bergmännischen Arbeitsweise werden Gewölbeauskleidungen aus monolithischem Beton oder Stahlbeton hergestellt. Absenkabschnitte von Unterwassertunneln können einen runden, binokularen oder rechteckigen Querschnitt aus Stahlbeton mit äußerer Abdichtung haben. Unterwassertunnel sind mit künstlicher Belüftung, Beleuchtung, Entwässerungssystemen sowie speziellen Geräten ausgestattet, die den sicheren Betrieb des Bauwerks gewährleisten.

Vertreter der norwegischen Regierung haben den Beginn eines ehrgeizigen Plans zum Bau der weltweit ersten schwimmenden Unterwassertunnel angekündigt, der den Menschen das Leben erleichtern soll, die gezwungen sind, sich häufig in diesem Land zu bewegen, das von vielen Fjorden und Buchten mit felsigen Steilküsten durchzogen ist. Derzeit besteht die einzige Möglichkeit, eine solche Reise zu unternehmen, darin, eine Reihe von Fährüberfahrten zu durchlaufen. Dies ist jedoch eine äußerst umständliche und zeitaufwändige Methode. „Unterwasserschwimmbrücken“, die das Problem der schnellen Bewegung lösen können, sind riesige Betonrohre, die in einer Tiefe von 30 Metern unter dem Meeresspiegel schwimmen und deren Dicke ausreicht, um zwei vollwertige Fahrspuren zu organisieren.

Der Unterwassertunnel wird durch an der Oberfläche schwimmende Pontons über Wasser gehalten. Ingenieure erwägen auch Möglichkeiten, den Tunnel an einigen Stellen im Meeresboden zu verankern, was die Stabilität dieses Bauwerks erhöhen soll. Jede dieser Unterwasserbrücken wird aus zwei parallelen Rohren bestehen, die jeweils über zwei Fahrspuren in eine Richtung verfügen. Trotz dieser unkonventionellen Lösung unterscheidet sich die Fahrt in einem Unterwassertunnel nicht von der Fahrt durch einen normalen Tunnel. Insgesamt wurden in Norwegen mittlerweile 1.150 Transporttunnel gebaut, davon 35 unter Wasser, sodass es für die Bewohner dieses Landes nicht ungewöhnlich sein wird, durch schwimmende Unterwassertunnel zu reisen.

Warum hat die norwegische Regierung nicht auf den Bau normaler Brücken zurückgegriffen? Leider machen die steilen Felshänge und die relativ große Breite und Tiefe der Fjorde sie zu völlig ungeeigneten Orten für den Bau traditioneller Bauwerke. Eine geeignete Alternative zu einer schwimmenden Unterwasserbrücke sind in diesem Fall auf der Wasseroberfläche verlaufende Hängebrücken oder Pontonbrücken, allerdings sind solche Bauwerke zu anfällig gegenüber widrigen Bedingungen. Wetterverhältnisse. Darüber hinaus werden sie den Schiffsverkehr teilweise beeinträchtigen.

Derzeit hat die norwegische Regierung bereits rund 25 Milliarden US-Dollar für die Umsetzung dieses Projekts gesammelt, mit dessen Fertigstellung etwa 2035 zu rechnen ist. Und dieser lange Zeitraum wird eine schwierige Phase für die Projektingenieure sein, da ein solches Transportsystem noch nie in irgendeiner Ecke gebaut wurde Globus und niemand weiß, wie sich Wellen, Wind, Unterwasserströmungen usw. auf die Gestaltung eines Unterwassertunnels auswirken. Und wenn sich der Bau von schwimmenden Unterwassertunneln als unbezahlbar erweist, behält sich die norwegische Regierung das Recht vor, die Arbeiten einzuschränken dieses Projekt und die Finanzierung umzuleiten, um Alternativen zu finden und zu entwickeln.