Погружная трубка
( Погружная труба или погружной туннель ) — это своего рода подводный туннель , состоящий из сегментов, построенных в другом месте и доставленных на плаву к месту туннеля, где они погружаются на место, а затем соединяются вместе. Они обычно используются для автомобильных и железнодорожных пересечений рек, эстуариев и морских каналов/гаваней. Погружные трубы часто используются в сочетании с другими формами туннелей на их концах, такими как вырезанный и прикрытый или пробуренный туннель, который обычно необходим для продолжения туннеля от кромки воды до входа (портала) на поверхности земли.
Строительство
[ редактировать ]
Туннель состоит из отдельных элементов, каждый из которых имеет заданную длину, а концы загерметизированы переборками , чтобы их можно было спустить на воду. [1] В то же время подготавливаются соответствующие части пути туннеля, при этом траншея на дне канала выкапывается и выравнивается с точными допусками для поддержки элементов. Следующим этапом является установка элементов на место, каждый из которых буксируется в конечное место, что в большинстве случаев требует некоторой помощи, чтобы оставаться на плавучести. После установки на место используется дополнительный вес, чтобы погрузить элемент в конечное положение. Это критический этап для обеспечения правильного выравнивания каждой детали. После установки стык между новым элементом и тоннелем освобождается от воды, затем делается водонепроницаемым, причем этот процесс последовательно продолжается по всему тоннелю. [2]
Затем траншея засыпается и каменная броня сверху добавляется необходимая защита, например, . Земля рядом с каждым концевым элементом туннеля часто укрепляется, чтобы туннелепроходческая машина могла пробурить последние звенья к порталам на суше. [2] После этих этапов туннель готов и можно приступать к внутренней отделке.
Сегменты трубки могут быть изготовлены одним из двух способов. В Соединенных Штатах предпочтительным методом является изготовление стальных или чугунных труб, которые затем облицовываются бетоном. Это позволяет использовать традиционные технологии судостроения, при этом сегменты спускаются после сборки в сухих доках. В Европе стандартом является конструкция из железобетонных коробчатых труб; секции отливаются в бассейне, который затем затопляется, чтобы их можно было удалить.
Преимущества и недостатки
[ редактировать ] |
Основное преимущество погружных труб заключается в том, что они могут быть значительно более экономичными, чем альтернативные варианты, например, пробуренный туннель под водой (если это вообще возможно из-за других факторов, таких как геология и сейсмическая активность). или мост. Другие преимущества по сравнению с этими альтернативами включают в себя:
- Скорость их строительства
- Минимальное повреждение реки/канала при пересечении судоходного маршрута.
- Устойчивость к сейсмической активности
- Безопасность строительства (например, работа в сухом доке, а не бурение под рекой)
- Гибкость профиля (хотя это часто частично продиктовано возможностями соединительных типов туннелей)
К недостаткам относятся:
- Погружные туннели часто частично обнажены (обычно с некоторой каменной бронёй и естественным заилением) на дне реки/моря, что создаёт риск затопления корабля/удара по якорю.
- Прямой контакт с водой требует тщательного проектирования гидроизоляции вокруг швов.
- Сегментный подход требует тщательного проектирования соединений, при котором продольные воздействия и силы должны передаваться поперек.
- Воздействие на окружающую среду трубы и подводной насыпи на существующий канал/морское дно.
Трубки могут быть круглыми, овальными и прямоугольными. Для более крупных переходов через пролив были выбраны более широкие прямоугольные формы, как более экономически выгодные для более широких туннелей.
Примеры
[ редактировать ]Первым туннелем, построенным с помощью этого метода, был Сифон Ширли Гут, шестифутовая канализационная магистраль, проложенная в Бостоне , штат Массачусетс, в 1893 году. Первым примером, построенным для пропуска движения, был туннель Центральной железной дороги Мичигана, построенный в 1910 году под рекой Детройт , и Первым транспортным средством стала труба Поузи , соединившая города Аламеда и Окленд, штат Калифорния, в 1928 году. [3] : 268 Самая старая погружная труба в Европе — Маастуннель в Роттердаме , открытая в 1942 году. [4]
Туннель Мармарай , соединяющий европейскую и азиатскую части Стамбула , Турция , является самым глубоким в мире погружным 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 км (8,5 миль), из которых 1,4 км (0,87 мили) были построены с использованием метода погружных труб. [5]
длиной 6,7 км (4,2 мили) В настоящее время самым длинным туннелем с погружной трубой является туннельная часть моста Гонконг-Чжухай-Макао , построенная в 2018 году. [8] [9] Туннель HZMB расположен на глубине 30 метров (98 футов) ниже уровня моря. [10] Его длина будет увеличена на 1,2 метра (3 фута 11 дюймов) после завершения строительства моста Шэньчжэнь-Чжуншань в 2024 году. Проект SZB включает в себя погружную трубу длиной 6,7 км (4,2 мили), которая также станет самой широкой погружной трубой в мире. с восемью полосами движения. [11] До завершения строительства туннелей Мармарай и HZMB труба Transbay Tube в заливе Сан-Франциско, построенная в 1969 году, была самой глубокой и длинной погружной трубой в мире: на глубине 41 метр (135 футов) ниже уровня воды и длиной 5,8 км (3,6 мили). . [4]
Длина HZMB и SZB будет превзойдена фиксированным звеном Fehmarn Belt, соединяющим Данию и Германию, когда оно будет завершено. [12] при проектной длине 17,6 км (10,9 миль). [13] [14] Строительство началось 1 января 2021 года. [15]
| Имя | Изображение | Длина | Глубина [а] | Ширина | Завершенный | Расположение | Примечания и ссылки. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ремень Fehmarn с фиксированным звеном | 17,6 км 17,9 миль |
40 м 130 футов |
42 м 138 футов |
2028 г. (оценка) | Пояс Фемарн в Дании и Германии. | [13] | |
| Мост Шэньчжэнь – Чжуншань | 6,845 км 4253 миль |
38 м 125 футов |
46 м 151 фут |
2024 г. (оценка) | Шэньчжэнь и Чжуншань , Китай | Погруженная длина 5,035 км (3,129 миль). [16] [17] | |
| Мост Гонконг – Чжухай – Макао | 
|
6,75 км 4,19 миль |
30,18 м 99,0 футов |
37,95 м 124,5 фута |
2010 | Устье Жемчужной реки в Гонконге ; Макао ; и Чжухай, Китай | [10] |
| Трансбей Труба | 
|
5,825 км 3619 миль |
40,5 м 133 фута |
14,58 м 47 футов 10 дюймов |
1969 | Сан-Франциско Бэй , США | [18] : Рис. 3, стр.8 [19] : 219 |
| Дрогденские туннели | 
|
3,51 км 3,18 миль |
22 м 72 фута |
42 м 138 футов |
2000 | Эресунн/Эресунн между Швецией и Данией | Четыре скважины: 2×2-полосная и 2×1-гусеничная. [20] |
| Фиксированная линия Пусан – Кодже | 
|
3,24 км 3,01 мили |
38 м 125 футов |
26,46 м 86,8 футов |
2010 | Пусан и остров Кодже , Южная Корея. | [21] |
| Коммунальный туннель на острове Серая | 2,6 км 2,6 миль |
6,5 м 21 фут |
1988 | Сингапур | [22] [23] | ||
| Рауль Уранга – Подречевой туннель Карлоса Сильвестра Бегниса | 
|
2,367 км 1471 миль |
32 м 105 футов |
10,8 м 35 футов |
1969 | Провинция Энтре-Риос и провинция Санта-Фе , Аргентина | [19] : 214 [24] |
| Мост Хэмптон-Роудс – туннель (труба 2) | 
|
2,229 км 1385 миль |
37 м 121 фут |
12 м 39 футов |
1976 | Хэмптон-Роудс , Вирджиния , США | [25] [19] : 228 |
| Кабельный туннель Туас Бэй | 2,1 км 2,3 мили |
11,8 м 39 футов |
1999 | Сингапур | [26] [27] | ||
| Мост Хэмптон-Роудс – туннель (труба 1) | 
|
2,091 км 1299 миль |
21 м 70 футов |
11 м 37 футов |
1957 | Хэмптон-Роудс , Вирджиния , США | [28] [19] : 194 |
| АЭС Блайайс Выпуск | 1,935 км 1202 миль |
1978 | Блей , Франция | ||||
| Тоннель гавани Балтимора | 
|
1,92 км 1,99 миль |
30 м 98 футов |
21,3 м 70 футов |
1957 | Балтимор , Мэриленд , США | [19] : 193 |
| Восточный портовый переход | 
|
1,859 км 1155 миль |
27 м 89 футов |
35 м 115 футов |
1990 | Гавань Виктория , Гонконг | [19] : 250 |
| Метро Роттердама (линии D/E, Ньюве-Маас пересечение ) | 
|
1,815 км 1128 миль |
10 м 33 фута |
1966 | Роттердам , Нидерланды | Погружная длина 1,04 км (0,65 мили); общая длина между станциями 1,815 км (1,128 миль). [19] : 209 | |
| Мост через Чесапикский залив – туннель | 
|
1,75 км 1,79 миль |
11,3 м 37 футов |
1964 | Чесапик Бэй , Вирджиния , США | [19] : 200 | |
| Туннель Форт МакГенри | 
|
1,646 км 1023 миль |
31,7 м 104 фута |
25,1 м 82 фута |
1987 | Балтимор , Мэриленд , США | [19] : 244 |
| Туннель Кросс-Харбор | 
|
1,6 км 0,99 миль |
28 м 92 фута |
22,16 м 72,7 футов |
1972 | Гавань Виктория , Гонконг | [19] : 221 |
| Туннель Тамагава | 
|
1.550 км 0,963 мили |
30 м 98 футов |
39,7 м 130 футов |
1994 | Токио , Япония | [19] : 256 |
| Туннель Хемспур | 1,475 км 0,917 миль |
26 м 85 футов |
21,5 м 71 фут |
1980 | Амстердам | [19] : 235 | |
| Монитор – Мемориальный мост Мерримак – Туннель | 
|
1,425 км 0,885 миль |
36 м 118 футов |
24 м 79 футов |
1992 | Хэмптон-Роудс , Вирджиния , США | [19] : 253 |
| Мармарайский туннель | 1,387 км 0,862 мили |
60,5 м 198 футов |
15,3 м 50 футов |
2013 | Босфор , Стамбул , Турция | Погружная труба длиной 1,4 км (0,87 мили) + пробуренный туннель длиной 9,8 км (6,1 мили) + выемка и закрытие длиной 2,4 км (1,5 мили) [29] | |
| Дрехтский туннель | 
|
0,569 км 0,354 мили |
23 м 75 футов |
49 м 161 фут |
1977 | Дордрехт и Звейндрехт, Нидерланды | [30] [31] |
- Примечания
- ^ Внизу туннельной конструкции.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Чудеса инженерной мысли – Литейный бассейн» . Управление магистрали штата Массачусетс . www.masspike.com. Архивировано из оригинала 12 мая 2008 года . Проверено 26 июня 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Технические туннели с погружными трубами» . Сайт проекта Мармарай . www.marmaray.com. Архивировано из оригинала 19 февраля 2009 г. Проверено 26 июня 2009 г.
- ^ Гурсой, Ахмет (1996). «14 | Туннели с погружными трубами» . В Кузеле, Томас Р.; Кинг, Элвин Х.; Бикель, Джон О. (ред.). Справочник по проектированию туннелей (2-е изд.). Бостон, Массачусетс: Издательство Kluwer Academic Publishers. стр. 268–297. ISBN 978-1-4613-8053-5 .
- ^ Перейти обратно: а б с Льюис, Скотт (23 октября 2013 г.). «Самые длинные туннели с погружными трубами» . Инженерные новости-запись . Проверено 11 сентября 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Проект строительства железной дороги Мармарай» . Железнодорожная техника . Проверено 11 сентября 2020 г.
- ^ Летч, Констанца (29 октября 2013 г.). «Подводный железнодорожный туннель Босфор в Стамбуле открывается, вызывая радость и предчувствие » Хранитель . Проверено 11 сентября 2020 г.
- ^ «Турецкий подводный туннель через Босфор соединяет Европу и Азию» . Новости Би-би-си . 29 октября 2013 года . Проверено 11 сентября 2020 г.
- ^ Смит, Клэр (8 марта 2018 г.). «Завершено строительство самого длинного в мире туннеля с погружными трубами» . Земляная инженерия . Проверено 11 сентября 2020 г.
- ^ «Уведомление о результатах тендера по оценке проекта моста Гонконг-Чжухай-Макао для контракта на проектирование и строительство искусственных островов и туннеля» (пресс-релиз). Правительство Гонконга. 17 ноября 2010 года . Проверено 11 сентября 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б Су, Куанке; Чен, Юэ; Ин, Ли; де Вит, JCWM (Ганс). «Мост Чжухай-Макао в Гонконге в Китае: расширяя возможности погружной прокладки туннелей» (PDF) . Консультанты по проектированию туннелей . Проверено 11 сентября 2020 г.
- ^ «Самый широкий в мире погружной канал обретает форму» . Китайская газета . 29 марта 2019 года . Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ С. Люкке; WPS Янссен (май 2010 г.). «Инновации для варианта туннеля Фемарнбелт» . TunnelTalk.com . Проверено 3 февраля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Факты о туннеле Фемарнбелт» (PDF) . Femern Sund Bælt. 2 октября 2012 г. Архивировано из оригинала (PDF) 1 сентября 2018 г. . Проверено 11 сентября 2020 г.
- ^ «Фемарн: самый длинный в мире автомобильный/железнодорожный туннель» . Рэмболь . Проверено 11 сентября 2020 г.
- ^ «Сейчас начинаются строительные работы на звене пояса Фемарн» [Сейчас начинаются строительные работы на звене пояса Фемарн] (на датском языке). Министерство транспорта и жилищного строительства. 1 января 2021 года . Проверено 1 января 2021 г.
- ^ Сун, Шэнь-ю; Го, Цзянь; Су, Цюань-ке; Лю, Гао (2020). «Технические проблемы при строительстве мосто-тоннельных морских переходов в Китае» . Журнал науки Чжэцзянского университета А. 21 (7): 509–513. doi : 10.1631/jzus.A20CSBE1 . Прямой URL-адрес
- ^ «Встроенная туннельная труба для линии Шэньчжэнь-Чжуншань» (пресс-релиз). Город Чжухай. 19 июня 2020 г. Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ Отчет о железнодорожной катастрофе: пожар в районе скоростного транспорта в районе залива в поезде № 117 и эвакуация пассажиров из метро Transbay (PDF) (отчет). Национальный совет по безопасности на транспорте. 19 июля 1979 года . Проверено 17 августа 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Гранц, Уолтер К. (1993). «Глава 5: Каталог погружных туннелей» . Туннельная и подземная космическая техника . 8 (2). Международная ассоциация туннелей: 175–263. дои : 10.1016/0886-7798(93)90095-D . Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ «Дрогденский туннель» . База данных проектов . Международная ассоциация туннелей и Международная ассоциация туннелей и подземного пространства . Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ «Пусанский туннель фиксированной связи Кодже» . База данных проектов . Международная ассоциация туннелей и Международная ассоциация туннелей и подземного пространства . Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ Халм, ТВ; Берчелл, Эй.Дж. (октябрь – декабрь 1999 г.). «Туннельные проекты в Сингапуре: обзор». Туннельная и подземная космическая техника . 14 (4): 409418. doi : 10.1016/S0886-7798(00)00004-3 .
- ^ Лаундс, JFL; Уикс, Чехия (11–13 апреля 1989 г.). Электрические и механические аспекты гражданского проектирования туннелей с погружными трубами . Погруженные туннельные техники. Институт инженеров-строителей. стр. 249–262. ISBN 0-7277-1512-7 . Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ «Туннель Парана (Эрнандиас)» . База данных проектов . Международная ассоциация туннелей и Международная ассоциация туннелей и подземного пространства . Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ «Туннель № 2 моста Хэмптон-Роудс» . База данных проектов . Международная ассоциация туннелей и Международная ассоциация туннелей и подземного пространства . Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ Мэйнваринг, Джорджия; Лам, Ю.К.; Венг, Л.В. (11–13 июня 2001 г.). Планирование, проектирование и строительство кабельного туннеля Туас и будущих кабельных туннелей для передачи электроэнергии в Сингапуре . Быстрые раскопки и туннелирование. Сан-Диего, Калифорния: Общество горнодобывающей промышленности, металлургии и геологоразведки. стр. 647–658. ISBN 0873352041 .
- ^ Гош, С; Сасаки, С; Ян, Дж. Л. (25–26 августа 1998 г.). Качество товарного бетона — пример специализированного морского бетонирования в Сингапуре (PDF) . 23-я конференция «Наш мир в бетоне и конструкциях». Сингапур . Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ Бикель, Джон О. (21 апреля 1958 г.). Проектирование и строительство туннеля Хэмптон-Роудс (PDF) . Совместное собрание Бостонского общества инженеров-строителей и Северо-восточной секции ASCE с. 369 . Проверено 14 сентября 2020 г.
- ^ «Премьер-министр Эрдоган совершил тест-драйв в Мармарай» . Хюрриет (на турецком языке). 4 августа 2013 года . Проверено 6 августа 2013 г.
- ^ Waterstaat, Министерство инфраструктуры и. «Дректтуннель (А16)» . www.rijkswaterstaat.nl (на голландском языке) . Проверено 7 ноября 2023 г.
- ^ «Digibron.nl, королева Юлиана открывает Дрехттуннель» . Digibron.nl (на голландском языке). 02.11.1977 . Проверено 7 ноября 2023 г.
5. «Фундамент туннеля с помощью песчаной системы», Tunnels and Tunnelling, июль 1973 г., авторы А. Гриффиоен и Р. ван дер Вин. [ нужны разъяснения ]
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Затопленный туннель под Седерстрёмом на YouTube , компания Stockholm City Line.
- Ланнисс, Ричард; Бабер, Джонатан (2013). Погруженные туннели . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-0-203-84842-5 . Проверено 11 сентября 2020 г.
- Материалы международной конференции . Погруженные туннельные техники. Манчестер: Институт инженеров-строителей. 11–13 апреля 1989 г. ISBN. 0-7277-1512-7 .
- Форд, Чарльз, изд. (23–24 апреля 1997 г.). Материалы международной конференции . Техника погружных туннелей 2. Корк, Ирландия: Институт инженеров-строителей. ISBN 0-7277-2604-8 .