Погружная трубка - Immersed tube

Схемы типичных типов погружных трубок
Тип А, построенный в неглубокой траншее на морском дне.
Тип Б, построенный под уровнем морского дна.

An погруженная трубка (или же погруженный туннель) является своего рода подводный туннель состоит из сегментов, построенных где-то в другом месте и приплывших к месту туннеля для погружения на место и последующего соединения. Они обычно используются для автомобильных и железнодорожных переходов через реки, устья и морские каналы / гавани. Погружные трубы часто используются вместе с другими формами туннелей на их конце, такими как вырезать и накрыть или пробуренный туннель, который обычно необходим для продолжения туннеля от кромки воды до входа (портала) на поверхности земли.

Строительство

Построение сегментов для второй туннель Коэн в Нидерланды
Готовые сегменты туннеля запломбированы, готовы к транспортировке на площадку и погружению на место

Туннель состоит из отдельных элементов, каждый сборный приемлемой длины, затем запечатав концы переборки чтобы их можно было плавать.[1] В то же время подготавливаются соответствующие участки пути туннеля, траншея на дне канала выкапывается и выравнивается с точностью до допусков 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 плаву. После установки на место, дополнительный вес используется для погружения элемента в окончательное положение, что является критическим этапом для обеспечения правильного выравнивания каждой детали. После установки на место стык между новым элементом и туннелем очищается от воды, затем становится водонепроницаемым, и этот процесс продолжается последовательно вдоль туннеля.[2]

Затем траншея засыпается и вся необходимая защита, такая как рок броня, добавлено сверху. Земля возле каждого конечного элемента туннеля часто будет усилена, чтобы позволить тоннелепроходческий станок просверлить окончательные ссылки на порталы на суше.[2] После этих этапов тоннель готов, и можно проводить внутреннюю отделку.

Сегменты трубки могут быть построены одним из двух способов. В Соединенных Штатах Америки предпочтительным методом было строительство стальных или чугунных труб, которые затем покрывали бетоном. Это позволяет использовать традиционные методы судостроения, при этом сегменты запускаются после сборки в сухих доках. В Европе железобетонная конструкция из коробчатых труб была стандартом; секции отливают в бассейн, который затем заливают, чтобы их можно было удалить.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество погружной трубы состоит в том, что они могут быть значительно более рентабельными, чем альтернативные варианты, например, пробуренный туннель под пересекаемой 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:

  • Их скорость строительства
  • Минимальное нарушение реки / канала при пересечении судоходного пути
  • Устойчивость к сейсмической активности
  • Безопасность строительства (например, работа в сухом доке, а не бурение под рекой)
  • Гибкость профиля (хотя это часто частично определяется возможностями соединительных типов туннелей)

К недостаткам можно отнести:

  • Затопленные туннели часто частично обнажены (обычно с некоторой скальной броней и естественным заилением) на дне реки / моря, что может привести к удару затонувшего корабля / якоря.
  • Прямой контакт с водой требует тщательной гидроизоляции швов.
  • Сегментарный подход требует тщательного проектирования соединений, при котором продольные эффекты 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, поскольку они более экономичны для более широких туннелей.

Примеры

Смотрите также: Категория: Погружные трубные туннели

Первым туннелем, построенным с помощью этого метода, был Ширли-кишечный сифон, шестифутовая канализационная магистраль, проложенная в Бостон, Массачусетс в 1893 году. Первым образцом, построенным для перевозки грузов, был Центральный железнодорожный туннель Мичигана построен в 1910 году под Река Детройт, а первым по дорогам Posey Tube, связывая города Аламеда и Окленд, Калифорния в 1928 г.[3]:268 Самая старая погружная трубка в Европе - это Маастуннель в Роттердам, который открылся в 1942 году.[4]

В Мармарайский туннель, соединяющий европейскую и азиатскую стороны Стамбул, индюк, это самый глубокий подводный туннель в мире на высоте 55 метров (180 футов) ниже уровня моря;[5] это первое железнодорожное сообщение, пересекающее проливы. Строительство началось в 2004 году, а доходное обслуживание - в 2013 году.[6][7] Общая длина туннеля составляет 13,6 км (8,5 миль), из которых 1,4 км (0,87 миль) были построены с использованием метода погруженных труб.[5]

В настоящее время самый длинный туннель с погруженной трубой - это участок туннеля длиной 6,7 км (4,2 мили). Гонконг – Чжухай – Мост Макао, завершено в 2018 году.[8][9] Туннель HZMB установлен на глубине 30 метров (98 футов) ниже уровня моря.[10] Его длина будет превышена на 1,2 метра (3 фута 11 дюймов) после завершения строительства. Шэньчжэнь-Чжуншань мост в 2024 году. Проект SZB включает погружную трубу длиной 6,7 км (4,2 мили), которая также станет самой широкой в ​​мире погружной трубой с восемью полосами движения.[11] До завершения строительства туннелей Мармарай и HZMB Transbay Tube Завершенная в 1969 году, это была самая глубокая и длинная погруженная труба в мире, находившаяся на высоте 41 метр (135 футов) ниже уровня воды и длине 5,8 км (3,6 мили).[4]

Длина как HZMB, так и SZB будет превосходить Фиксированное звено пояса Фемарна соединение Дания и Германия когда он будет завершен,[12] при проектной длине 17,6 км (10,9 миль).[13][14] Строительство планируется начать в январе 2021 года.[15]

Самые большие погружаемые трубы[4]
ИмяИзображениеДлинаГлубина[а]ШиринаЗавершенныйМесто расположенияПримечания и ссылки.
Фиксированное звено пояса Фемарна17,6 км
10.9 миль		40 кв.м.
130 футов		42 кв.м.
138 футов		2028 (стандартное восточное время.)Дания и Германия[13]
Мост Шэньчжэнь-Чжуншань6.845 км
4.253 миль		38 кв.м.
125 футов		46 кв.м.
151 фут		2024 (стандартное восточное время.)Шэньчжэнь и Чжуншань, КитайДлина погружения 5,035 км (3,129 миль).[16][17]
Гонконг – Чжухай – Мост Макао珠澳 大橋 - 西 人工 島 - Panoramio.jpg6.75 км
4.19 миль		30.18 кв.м.
99.0 футов		37,95 м
124.5 футов		2010Гонконг и Макао, Китай[10]
Transbay TubeTransbay Tube Route (1) .svg5.825 км
3.619 миль		40,5 м
133 футов		14,58 м
47 футов 10 дюймов		1969Залив Сан-Франциско, Соединенные Штаты[18]:Рис.3, стр.8
[19]:219
ДрогдентуннеленÖresundsförbindelsen под sundet.jpg3.51 км
2.18 миль		22 кв.м.
72 футов		42 кв.м.
138 футов		2000Швеция и ДанияЧетыре отверстия: 2 × 2-полосные и 2 × 1-дорожечные[20]
Фиксированная ссылка Пусан – КоджеПодводная лодка Goega Bridge Tunnel2.jpg3.24 км
2.01 миль		38 кв.м.
125 футов		26,46 м
86.8 футов		2010Пусан и Остров Кодже, Южная Корея[21]
Подсобный туннель Пулау Серая2.6 км
1.6 миль		6.5 м
21 фут		1988Сингапур[22][23]
Рауль Уранга - Субфлювиальный туннель Карлоса Сильвестра БегнисаConstrucción del Tunel Subfluvial 4.JPG2.367 км
1.471 миль		32 кв.м.
105 футов		10,8 м
35 футов		1969Провинция Энтре-Риос и Провинция Санта-Фе, Аргентина[19]:214 [24]
Мост Хэмптон-роудс - туннель (Трубка 2)Тоннель моста Хэмптон-Роудс - на межштатной автомагистрали 64 в восточном направлении - Panoramio (5) .jpg2.229 км
1.385 миль		37 кв.м.
121 фут		12 мес.
39 футов		1976Хэмптон-роудс, Вирджиния, Соединенные Штаты[25][19]:228
Кабельный туннель Туасского залива2.1 км
1,3 миль		11,8 м
39 футов		1999Сингапур[26][27]
Мост Хэмптон-роудс - туннель (Трубка 1)Int64wRoad-HRBT1 (38698956951) .jpg2.091 км
1.299 миль		21 м
70 футов		11 мес.
37 футов		1957Хэмптон-роудс, Вирджиния, Соединенные Штаты[28][19]:194
Атомная электростанция Блая Outfall1.935 км
1.202 миль		1978Блей, Франция
Балтимор Харбор ТуннельТуннель в гавани Балтимора I-895.JPG1.92 км
1.19 миль		30 м
98 футов		21,3 м
70 футов		1957Балтимор, Мэриленд, Соединенные Штаты[19]:193
Восточная гаваньВосточная гавань, переход со стороны Коулуна 29-07-2020.jpg1.859 км
1.155 миль		27 кв.м.
89 футов		35 кв.м.
115 футов		1990Гавань Гонконга[19]:250
Метро Роттердама (Строки D / E, Nieuwe Maas пересечение)Метроверкен в Роттердаме, het eerste tunnelgedeelte aan de zuidzijde van de Maas, Bestanddeelnr 916-8149.jpg1.815 км
1.128 миль		10 м
33 футов		1966Роттердам, НидерландыПогруженная длина 1,04 км (0,65 мили); общая длина 1,815 км (1,128 миль) между станциями.[19]:209
Мост через Чесапикский залив - ТоннельАэрофотоснимок туннеля Чесапик-Бей-Бридж (обрезано) .jpg1,75 км
1.09 миль		11,3 м
37 футов		1964Chesapeake залив, Вирджиния, Соединенные Штаты[19]:200
Туннель Форт МакГенриТуннель Форт МакГенри.jpg1.646 км
1.023 миль		31,7 м
104 футов		25,1 м
82 футов		1987Балтимор, Мэриленд, Соединенные Штаты[19]:244
Cross-Harbor TunnelXHT-1970s cropped.jpg1.6 км
0.99 миль		28 кв.м.
92 футов		22,16 м
72.7 футов		1972Гавань Гонконга[19]:221
Туннель ТамагаваЛиния СютокосокуB Тоннель Тамагава Укисима-гучи.JPG1.550 км
0.963 миль		30 м
98 футов		39,7 м
130 футов		1994Токио, Япония[19]:256
Hemspoor Tunnel1.475 км
0.917 миль		26 кв.м.
85 футов		21,5 м
71 фут		1980Амстердам[19]:235
Монитор - Мемориальный мост Мерримака - ТоннельМемориальный мост Монитор-Мерримак-Tunnel.jpg1.425 км
0.885 миль		36 кв.м.
118 футов		24 мес.
79 футов		1992Хэмптон-роудс, Вирджиния, Соединенные Штаты[19]:253
Мармарайский туннель1.387 км
0.862 миль		60,5 м
198 футов		15,3 м
50 футов		2013Босфор, Стамбул, индюк1,4 км (0,87 мили) погруженная труба + 9,8 км (6,1 мили) пробуренный туннель + 2,4 км (1,5 мили) нарезка и закрытие[29]
Примечания
  1. ^ Внизу туннельной конструкции

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Инженерные чудеса - Литейный бассейн». Управление автомагистрали Массачусетса. www.masspike.com. Архивировано из оригинал 12 мая 2008 г.. Получено 2009-06-26.
  2. ^ а б «Технические - туннели с погружными трубами». Веб-сайт проекта Мармарай. www.marmaray.com. Архивировано из оригинал 19 февраля 2009 г.. Получено 2009-06-26.
  3. ^ Гурсой, Ахмет (1996). «14 | Туннели с погружными трубами». In Kuesel, Thomas R .; Кинг, Элвин Х .; Бикель, Джон О. (ред.). Справочник по проектированию туннелей (2-е изд.). Бостон, Массачусетс: Kluwer Academic Publishers. С. 268–297. ISBN  978-1-4613-8053-5.
  4. ^ а б c Льюис, Скотт (23 октября 2013 г.). «Самые длинные туннели с погруженными трубами». Инженерные новости-запись. Получено 11 сентября 2020.
  5. ^ а б «Мармарайский железнодорожный инженерный проект». Железнодорожная техника. Получено 11 сентября 2020.
  6. ^ Летч, Констанце (29 октября 2013 г.). «Подводный железнодорожный туннель через Босфор в Стамбуле вызывает восторг и предчувствие». Хранитель. Получено 11 сентября 2020.
  7. ^ «Подводный туннель через Босфор в Турции соединяет Европу и Азию». Новости BBC. 29 октября 2013 г.. Получено 11 сентября 2020.
  8. ^ Смит, Клэр (8 марта 2018 г.). «Завершено строительство самого длинного в мире туннеля с погружными трубами». Наземная инженерия. Получено 11 сентября 2020.
  9. ^ «Уведомление о результатах оценки результатов тендера по мосту Гонконг-Чжухай-Макао для контракта на проектирование и строительство искусственных островов и туннеля» (Пресс-релиз). Правительство Гонконга. 17 ноября 2010 г.. Получено 11 сентября 2020.
  10. ^ а б Су, Куанке; Чен, Юэ; Инь, Ли; де Вит, J.C.W.M. (Ганс). «Мостовое соединение Гонконга Чжухай Макао в Китае: расширение границ подземных туннелей» (PDF). Консультанты по проектированию туннелей. Получено 11 сентября 2020.
  11. ^ «Обретает форму самый широкий в мире подводный канал». China Daily. 29 марта 2019 г.,. Получено 14 сентября 2020.
  12. ^ С. Ликке (директор проекта, Tunnel, Femern Belt A / S) и W.P.S. Янссен (старший менеджер проекта, консультанты по проектированию туннелей, Неймеген, Нидерланды) для СП Ramboll-Arup-TEC (май 2010 г.). «Инновации для варианта туннеля Fehmarnbelt». TunnelTalk.com. Получено 3 февраля 2011.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  13. ^ а б "Факты о туннеле Фемарнбельт" (PDF). Femern Sund Bælt. 2 октября 2012 г.. Получено 11 сентября 2020.
  14. ^ «Фемарн: Самый длинный автомобильный / железнодорожный туннель в мире». Рамболь. Получено 11 сентября 2020.
  15. ^ «Работы по строительству туннеля Fehmarnbelt стоимостью 7,4 млрд евро начнутся 1 января 2021 года». Глобальный обзор строительства. 30 апреля 2020 г.. Получено 11 сентября 2020.
  16. ^ Песня, Шен-ю; Го, Цзянь; Су, Цюань-кэ; Лю, Гао (2020). «Технические проблемы строительства мостов-тоннелей морских переходов в Китае». J Zhejiang Univ-Sci A (Appl Phys & Eng). 21 (7): 509513. Дои:10.1631 / jzus.A20CSBE1. Прямой URL
  17. ^ «Туннельная труба, заложенная для соединения Шэньчжэнь-Чжуншань» (Пресс-релиз). Город Чжухай. 19 июня 2020 г.. Получено 14 сентября 2020.
  18. ^ Отчет о происшествии на железной дороге: пожар в районе залива Rapid Transit District на поезде № 117 и эвакуация пассажиров в Transbay Tube (PDF) (Отчет). Национальный совет по безопасности на транспорте. 19 июля 1979 г.. Получено 17 августа 2016.
  19. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Гранц, Уолтер К. (1993). «Глава 5: Каталог подводных туннелей». Туннельные и подземные космические технологии. Международная ассоциация туннелей. 8 (2): 175–263. Получено 14 сентября 2020.
  20. ^ «Дрогденский туннель». База данных проектов. Международная ассоциация туннелей и Международная ассоциация туннелей и подземного пространства. Получено 14 сентября 2020.
  21. ^ «Туннель с фиксированной связью в Пусане-Кодже». База данных проектов. Международная ассоциация туннелей и Международная ассоциация туннелей и подземного пространства. Получено 14 сентября 2020.
  22. ^ Hulme, T.W .; Берчелл, А.Дж. (Октябрь – декабрь 1999 г.). «Проекты тоннелей в Сингапуре: обзор». Туннельные и подземные космические технологии. 14 (4): 409418. Дои:10.1016 / S0886-7798 (900) 00004-3.
  23. ^ Лаундес, JFL; Weeks, CR (11–13 апреля 1989 г.). Электрические и механические аспекты гражданского проектирования туннелей с погружными трубами. Техника погруженного туннеля. Учреждение инженеров-строителей. С. 249–262. ISBN  0-7277-1512-7. Получено 14 сентября 2020.
  24. ^ "Туннель Парана (Эрнандиас)". База данных проектов. Международная ассоциация туннелей и Международная ассоциация туннелей и подземного пространства. Получено 14 сентября 2020.
  25. ^ «Хэмптон Роудс Мост Туннель № 2». База данных проектов. Международная ассоциация туннелей и Международная ассоциация туннелей и подземного пространства. Получено 14 сентября 2020.
  26. ^ Mainwaring, G.D .; Lam, Y.K .; Weng, L.W. (11–13 июня 2001 г.). Планирование, проектирование и строительство кабельного туннеля Туас и будущих кабельных туннелей для передачи электроэнергии в Сингапуре. Быстрая выемка грунта и проходка туннелей. Сан-Диего, Калифорния: Общество горного дела, металлургии и разведки. С. 647–658. ISBN  0873352041.
  27. ^ Ghosh, S; Сасаки, S; 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. Получено 14 сентября 2020.
  28. ^ Бикель, Джон О. (21 апреля 1958 г.). Проектирование и строительство туннеля Hampton Roads (PDF). Совместное собрание Бостонского общества инженеров-строителей и Северо-восточного отделения A.S.C.E. п. 369. Получено 14 сентября 2020.
  29. ^ "Башбакан Эрдоган Мармарайда тест sürüşü yaptı". Hürriyet (по турецки). 4 августа 2013 г.. Получено 6 августа, 2013.

5. «Фундамент туннеля с помощью песчано-проточной системы», Tunnels and Tunneling, июль 1973 г. А. Гриффиоен и Р. ван дер Вин.

внешняя ссылка