Туннель под водой протяженностью 40. Подводный тоннель

Рельеф земной поверхности не идеально плоский, а почти всегда бывает сложным, поэтому при прокладке дорог почти невозможно обойтись без тоннелей. Прообразами тоннелей в древние времена были подкопы, с помощью этой военной хитрости можно было незаметно пробраться за спину врага и обрушиться на его плечи. Сегодняшние же тоннели в большинстве своём служат совсем иным целям. Тоннели бывают самые разные, отличающиеся длиной, расположением и структурой. Какой же в настоящее время самый длинный тоннель в мире?

10. Лердальский тоннель, Норвегия (24 510 м)

В данном случае речь идёт об автомобильном тоннеле, сократившем путь от муниципалитета Лердал к другому муниципалитету Эурланн (оба в губернии Согн-ог-Фьюране, Западная Норвегия). Тоннель является элементом европейской трассы Е16, связывающей Осло с Бергеном. Строить этот тоннель начали в 1995 году, а закончили в 2000 году. На тот период он стал длиннейшим в мире автомобильным тоннелем, превзойдя на целых 8 км знаменитый Готардский автомобильный тоннель. Над тоннелем расположены горы со средней высотой около 1600 метров.
У Лердальского тоннеля есть уникальная особенность - в нём выбраны три больших по объёму искусственных грота на одинаковом расстоянии друг от друга. Эти гроты разбивают сам тоннель на 4 примерно одинаковых участка. Это не прихоть архитекторов, а назначение гротов в том, чтобы снять у водителей, долго едущих в совершенно однообразных условиях тоннеля, усталость, к тому же здесь они могут остановиться и отдохнуть.

Каждой культуре присущ свой образ жизни, традиции и деликатесы, в частности. То, что для одних людей кажется обыденным, другими воспринимается к...

9. Иватэ-Итинохэ, Япония (25 810 м)

Японский тоннель, соединяющий столицу с городом Аомори, на момент своего открытия в 2002 году именно он и был самым длинным японским железнодорожным тоннелем, пока его не обогнал тоннель Лёчберг. Этот тоннель располагается в 545 километрах от Токио, на полпути между Хатинохе и Мориокой, а ходят по нему экспрессы «Тёхоку». Задумались о его строительстве в 1988 году, а приступили к нему в 1991 году. Сооружение было готово к эксплуатации в 2000 году, но линия заработала только в 2002 году. Тоннель максимально уходит вниз на 200 метров.

8. Хаккода, Япония (26 455 м)

Железнодорожный тоннель Хаккода лишь чуточку длинее предыдущего. Он был своего рода пионером - до него в мире не было длинных тоннелей, через которые могли бы одновременно двигаться поезда в разных направлениях.

7. Тайханшань, Китай (27 848 м)

В 2007 году в Китае был запущен в эксплуатацию новый тоннель Тайханшань, проходящий в толще одноимённого горного массива. До строительства Нового Гуань Дзяо именно он был самым длинным китайским тоннелем. Он стал элементом сверхскоростной железной дороги, связавшей столицу восточной провинции Хэбэй Шидзяч-Жуан со столицей примыкающей к ней с запада провинции Шаньси городом Тайюань. Если раньше из одного города в другой нужно было добираться 6 часов, то теперь на это хватит и часа.

6. Гуадаррама, Испания (28 377 м)

В том же 2007 году, но в Испании состоялось открытие самого длинного в стране тоннеля Гуадаррама, который соединил столицу страны Мадрид с Вальядолидом. Он начал строиться в 2002 году, поэтому очевидно, что делалось это довольно быстрыми темпами. Это довольно сложное техническое сооружение, в котором также присутствуют два отдельных тоннеля. Благодаря этому поезда ходят по нему одновременно в разных направлениях. Особенно стоит отметить, что здесь используются скоростные поезда системы AVE. После запуска тоннеля добраться из одного города в другой стало возможно буквально за несколько минут. Это особенно понравилось туристам, которые чаще стали наведываться в Вальядолид из столицы.

Не всегда большие корабли могут пройти через традиционные каналы и шлюзы. Например, в гористой местности может быть очень большой перепад, где просто...

5. Новый Гуань Цзяо, Китай (32 645 м)

Это самый длинный китайский железнодорожный тоннель. При этом, располагаясь, как и положено тоннелю под землёй, он находится на очень приличной высоте над уровнем моря (от 3324 метров до 3381 метра). А всё потому, что он является частью второй линии Цинхай-Тибетской железной дороги, проложенной в горах Гуань Цзяо китайской провинции Цинхай. На самом деле здесь проложены два отдельных тоннеля с односторонним движением. Строили этот тоннель 7 лет, а в эксплуатацию он был сдан в самом конце 2014 года. Поезда способны нестись по этим тоннелям со скоростью 160 км/ч.

4. Лётчберг, Швейцария (34 577 м)

Железнодорожный тоннель Лёчберг расположен на одноимённой линии, проходящей через Альпы, причём он расположен на 400 метров глубже автомобильного тоннеля Лёчберг. По этому одному из самых длинных в мире сухопутных тоннелей курсируют пассажирские и грузовые составы. Он проходит под такими городами, как Берн, Фрутиген, Вале и Рароне. Это довольно новый тоннель, ведь его закончили пробивать только в 2006 году, а уже в июне следующего года он был официально открыт. При его проходке применялись самые современные технологии бурения, поэтому его удалось пробить менее чем за два года. Сейчас каждую неделю им пользуются свыше 20 тысяч швейцарцев, стремящихся побыстрее попасть на термальные курорты в Вале.
Появление Лётчберга значительно уменьшило количество дорожных пробок в этой местности, поскольку прежде грузовики и фуры должны были ехать в обход Швейцарии, делая большой круг, чтобы проехать всего лишь из Вале до Берна. Любопытно, что в тоннеле есть источник горячей подземной воды, которую швейцарцы также даром не теряют, а обогревают с её помощью оранжерею, где благодаря этому растут тропические фрукты.

Все мы давно привыкли к таким видам спорта, как футбол, хоккей или бокс. А многие сами участвуют в соревнованиях по подобным видам спорта. Но есть и т...

3. Евротоннель, Франция/Великобритания (50 450 м)

Этот тоннель, проложенный под проливом Ла-Манш, является двухпутным железнодорожным тоннелем, при этом 39 километров он проходит под водами Английского канала. Благодаря ему остров Великобритания оказался связанным с континентом железнодорожным сообщением. С тех пор стало возможным сесть в поезд в Париже, и за два с четвертью часа оказаться в Лондоне. В самом тоннеле поезд находится при этом 20-35 минут.
Торжественное открытие тоннеля состоялось 6 мая 1994 года. На нём присутствовали руководители двух стран - президент Франции Франсуа Миттеран и королева Великобритании Елизавета II. Евротоннель является рекордсменом среди тоннелей, проходящих под водой, кроме того, он стал самым длинным международным тоннелем. Управляет его работой компания «Евростар». Американское общество инженеров-строителей рассыпалось в комплиментах и даже сравнило Евротоннель с одним из семи современных чудес света.

2. Сэйкан, Япония (53 850 м)

Этот невероятно длинный японский железнодорожный тоннель имеет также и подводную часть протяжённостью 23,3 километра. Он углубляется под землю на 240 метров, в результате чего на 100 метров оказывается ниже морского дна. Туннель проходит под Сангарским проливом и соединяет между собой префектуру Аомори (остров Хонсю) и остров Хоккайдо. Он является частью Кайкё и Хоккайдо-синкансен местной железнодорожной компании.
По длине он уступает только Готардскому тоннелю, а по залеганию под морским дном и вовсе является лидером в мире. В названии тоннеля присутствуют первые иероглифы названий городов, которые он соединяет - Амори и Хакодате, просто те на японском языке произносятся иначе. Тоннель «Сэйкан» стал вторым после тоннеля Каммон в Японии подводным железнодорожным тоннелем, а тот соединяет под проливом Каммон острова Кюсю и Хонсю.

1. Готардский тоннель, Швейцария (57 091 м)

Этот железнодорожный тоннель, пробитый в швейцарских Альпах, при суммировании его собственной длины с длиной пешеходных и служебных ходов протянется на 153,4 километра. С северного конца он выходит возле деревни Эрстфельд, а южный выход расположен возле деревни Бодио. Прокладку восточной его части завершили в октябре 2010 года, а западной в марте 2011 года, после чего он стал самым длинным железнодорожным тоннелем в мире.
Благодаря его строительству стало возможно трансальпийское железнодорожное сообщение, а северо-запад Италии смог перейти с более экологически грязных автомобильных на чистые и более дешёвые железнодорожные перевозки. Время поездки из Цюриха до Милана сократилось почти на час. Открыт тоннель был в июне 2016 года. Контролирующая его строительство компания «Alp Transit Gotthard» в декабре того же года передала его швейцарским федеральным железным дорогам в полностью рабочем состоянии, а уже 11 декабря началась его коммерческая эксплуатация.

С увеличением глубины и ширины водных преград резко возрастает стоимость строительства подводных тоннелей и возникают проблемы, связанные с опусканием и подводной стыковкой тоннельных секций. В связи с этим в ряде стран прорабатывают различные концептуальные и технологические решения строительства «плавающих» тоннелей.

Располагаемые целиком в воде, неглубоко от поверхности (в зависимости от условий судоходства до 30-35 м) такие тоннели удерживаются системой вертикальных или наклонных тросов, закрепленных в дно водной преграды, либо закрепленных на понтонах (см. рис. 1.1, г, д).

При этом значительно сокращается длина тоннельного перехода, не требуется вскрытия подводных котлованов и обратной засыпки секций, упрощается сопряжение подводной части с береговыми участками и снижается стоимость строительства. Такие тоннели можно сооружать длиной до 30 км при глубине воды до 500 м и более.

На конструкции «плавающих» тоннелей помимо обычных постоянных и временных нагрузок действуют нагрузки, вызванные колебаниями температуры воды, течения, приливами и отливами, изменениями плотности воды, волнами сжатия от проходящих судов, вероятностью столкновения судов над тоннелем, потерей плавучести, повреждениями системы крепления и др.

В Норвегии разработана программа строительства «плавающих» тоннелей через глубокие фиорды (глубина воды до 600 м). Отдельные железобетонные секции длиной от 300 до 500 м удерживаются на плаву тросовыми оттяжками, закрепленными на конструкции тоннеля и в якорных массивах на дне фиорда.

В качестве примера можно привести проект строительства «плавающего» тоннеля у г. Ставангера на глубине 25 м от поверхности воды в фиорде глубиной 155 м (рис. 5.22 и 5.23).

Рис. 5.22.

Из различных вариантов «плавающих» тоннелей - с опиранием на береговые устои (при малой длине), на промежуточные опоры, с за- анкериванием в дно пролива (рис. 5.24, а) или с подвешиванием к понтонам (рис. 5.24, б) - выбрана разработанная компанией Kvaerner стальная конструкция из опускных секций, закрепленная тросами к цилиндрическим понтонам. Она может быть собрана в стороне от трассы тоннеля, а затем доставлена к ней на плаву.

Предусматривается сооружение тоннеля через Хогсфиорд на юго- западном побережье страны. Ширина фиорда в месте пересечения 1400, глубина - 150 м. Строительство моста или заглубленного в дно тоннеля в этом месте сопряжено со значительными трудностями. Тоннельные секции кругового поперечного сечения из преднапряженного железобетона диаметром 9,5 м будут погружены на глубину 15-20 м ниже уровня воды и заанкерены тросовыми оттяжками в дно (рис. 5.25).

Рис. 5.23. Варианты поперечного сечения и закрепления «плавающего» тоннеля у г. Ставангер в Норвегии: 1 - тоннель; 2 - уровень воды в заливе; 3 - дно залива; 4 - тросовые оттяжки

На основе шестилетних комплексных проектных и исследовательских работ предложено также строительство «плавающего» тоннеля под Эйдфиордом. Ширина фиорда 1270 м, глубина воды - 400-500 м. Тоннель из преднапряженных железобетонных секций диаметром 9,5 м запроектирован на глубине 15 м от поверхности воды и закрепляется тросами ко дну, а горизонтальными растяжками - к береговым анкерным устройствам. Разработан вариант крепления тоннеля с заякоренными в дно плавучими спаренными понтонами. Каждый понтон прикрепляется к 24 гравитационным анкерам посредством двойных стальных канатов диаметром 44 мм, пропущенных через петлевые выпуски в верхней части анкеров.

Трехсекционный «плавающий» тоннель запроектирован для фиорда Эйден шириной 1240 м и глубиной 450 м.

Крупнейший «плавающий» тоннель (модель «моста Архимеда») для пропуска совмещенного автомобильного и железнодорожного движения между материком и островом Сицилией запроектирован в Италии через Мессинский пролив. Предложено несколько вариантов тоннеля, отличающихся габаритами, способом заанкеривания и пр.

Рис. 5.24. Варианты (а, б) плавающих тоннелей: 1 - тоннель; 2 - анкерные оттяжки; 3 - понтоны

По одному из вариантов тоннель общей протяженностью 3,25 км включает опускные секции из преднапряженного железобетона, выполненные в виде трех сопряженных тоннелей кругового очертания наружным диаметром 12,3 м. Боковые тоннели предназначены для двухполосного автодвижения, а центральный - для двухпутного железнодорожного (рис. 5.26).

При глубине пролива 100-130 м «плавающий» тоннель намечено расположить на глубине 40 м от поверхности воды с целью беспрепятственного пропуска судов. Положение тоннельных секций, обладающих положительной плавучестью, строго фиксируется системой парных тросов, заанкеренных в железобетонные массивы, уложенные по дну пролива.

На подводном участке длиной 2,05 км предполагается установить три секции из преднапряженного железобетона. По бокам секции снабжены обтекателями для уменьшения силового воздействия водного потока. Система тросовых оттяжек рассчитана на подъемную силу тоннеля 96 тыс. кН (300 кН на 1 м длины тоннеля) и на горизонтальные давления морского течения.

Рис. 5.25. Схемы (а, б) «плавающих» подводных тоннелей под Хог- сфиордом в Норвегии (проект): 1 - секции тоннеля; 2 - понтон; 3 - анкерная плита; 4 - тросовые оттяжки

Основные тросы крепятся к конструкции тоннеля через 10 м и за- анкериваются в железобетонные массивы под углом 60° к горизонту. Другая группа тросов для восприятия горизонтального давления крепится к тоннелю под углом 45°. Сила натяжения каждого троса 1260 кН, масса анкерного бетонного массива около 300 т.

В конструкции «плавающего» тоннеля предусмотрены аварийные отсеки, предотвращающие всплытие тоннеля путем заполнения их водой (автоматически срабатывают клапаны) в случае обрыва одного из тросов.

Рис. 5.26. Поперечное сечение «плавающего» тоннеля под Мессинским проливом (проект): 1 - отсек для автомобилей; 2 - балластный при- груз; 3 - отсек для железнодорожных поездов; 4 - тросовые оттяжки; 5 - анкеры; 6 - обтекатели; 7 - уровень воды; 8 - дно пролива

По другому варианту проекта предусмотрены три раздельных тоннеля: один для двухпутного железнодорожного движения длиной 5,4 км и два для двухполосного автодвижения длиной 6 и диаметром 15,5 км. Тоннели будут закрепляться на глубине 47,75 м от поверхности воды с помощью анкерных оттяжек.

В Японии разработаны проекты строительства «плавающих» тоннелей между островами Хонсю и Хоккайдо, под бухтой Утиура, а также между аэропортами Касан и Кобе через бухту в г. Осака. Наибольший интерес представляет проект двухярусного подводного тоннеля между островами Хонсю и Хоккайдо через бухту Фука. Верхний ярус предназначен для двухполосного автодвижения, а нижний - для двухпутного железнодорожного движения. На подводном участке на глубине

20 м от поверхности воды на тросовых оттяжках удерживается «плавающий» тоннель. Для противодействия колебаниям конструкции тоннеля при движении поездов и автомобилей, а также от морского волнения дополнительно предусмотрены стабилизаторы плавникового типа.

В Швейцарии для строительства транспортного пересечения озера с севера на юг разработаны три варианта: мост, тоннель, сооружаемый закрытым способом, и «плавающий» тоннель. Последний оказался предпочтительнее. Десять тоннельных секций, представляющие собой две коаксиально расположенные стальные трубы длиной по 100, наружным диаметром 12 и внутренним - 11 м с бетонным заполнением между ними, будут удерживаться на глубине 14 м от поверхности воды системой тросов, располагаемых через каждые 50 м под углом 45° к горизонту.

Существуют также проектные предложения по строительству «плавающих» тоннелей через пролив Гибралтар и Ла-Манш, под Великими озерами в США и Канаде.

Их суммарное количество составляет 1190 водоёмов по всей стране, а число туристов, желающих увидеть хотя бы один из них, исчисляется миллионами ежегодно.

Но гигантские заливы создают немало проблем, связанных с передвижениями по стране. Вместо поездки из пункт А в пункт Б, местным жителям и приходится часами кружиться извилистыми дорогами, огибающими фьорды. Подобные задержки особенно ощутимы в зимний период года, когда дороги покрываются льдом, а время поездки увеличивается еще больше.

Однако, ситуация может измениться вместе с реализацией амбициозного инженерного проекта по сооружению плавающего тоннеля под самым большим фьордом в Европе — Согне-Фьорд (Sognefjord), размеры которого действительно поражают: 204 километра в длину и более 1300 метров в глубину. Проект, оценочной стоимостью в 25 миллиардов долларов, является уникальным во всем мире, а его реализация поможет сократить время поездки вдоль всей Норвегии с 21-го до 11 часов пути.

Подобно другим фьордам Норвегии, Согне-Фьорд представляет собой серьезную помеху для передвижения по стране. Проживающее в провинциальных районах местное население вынуждено пользоваться паромами или совершать многочасовые поездки на , только лишь бы добраться до другой стороны фьорда. Плавающий подводный тоннель способен сэкономить буквально сутки на преодоление этого расстояния.

Впервые об идее реализации решения по переправе через Согне-Фьорд заявила в 2011 году Норвежская Общественная Дорожная Администрация. С того времени было проработано множество вариантов дизайна инфраструктуры, наиболее подходящей для Согне-Фьорд: кроме плавающего тоннеля рассматривались варианты плавающего и подвесного мостов. можно встретить по всему миру, однако, у более дорогостоящего плавающего тоннеля есть важные преимущества: он практически не восприимчив к экстремальным погодным условиям, позволяет беспрепятственно перемещаться судам, а также, немаловажно, не портит естественную красоту фьорда.

По завершению, проект будет представлять из себя две трубы, соединяющие Согне-Фьорд с разных берегов. Череда понтонов на поверхности воды сможет поддерживать трубы в плавающем состоянии, а набор соединяющих балок будет усиливать всю конструкцию.

По словам главного инженера Общественной Дорожной Администрации Арианны Миноретти, водительский опыт пересечения плавающего тоннеля не будет отличаться от проезда по обычному дорожному тоннелю. Несмотря на то, что конструкция будет плавающей, это не будет похоже на «резиновую уточку посреди урагана».

Несмотря на то, что подводный тоннель — один из лучших вариантов реализации передвижения через Согне-Фьорд, окончательное решение по его строительству будет принято в ближайшие годы, после финального расчета всех затрат на реализацию и на поддержание работоспособности тоннеля в будущем.

По материалам:

О строительстве тоннеля, который бы соединил материковую Европу и островную Великобританию мечтали еще в начале XIX века. Но осуществить грандиозный замысел по постройке самого длинного в мире подводного железнодорожного тоннеля удалось лишь в 1994 году. Но, как это ни покажется странным, радость от постройки у его создателей быстро сменилась финансовым разочарованием: тоннель приносил лишь убытки.

Проект по строительству железнодорожного тоннеля под проливом Ла-Манш, или Евротоннеля, как его еще называют, стартовал в 1973 году. Но из-за отсутствия финансирования непосредственное строительство началось лишь в 1987 году. Замысел был уникальный с точки зрения сложности самой конструкции и технической реализации подводного бурения.

Для реализации железнодорожного сообщения было решено построить два тоннеля, по которым будут курсировать поезда, и один тоннель для технического обслуживания и обеспечения доступа в случае внештатных ситуаций. При этом бурение тоннелей должно было происходить на глубине более 50 метров под дном пролива Ла-Манш. Это было связано с тем, что именно на этой глубине залегают меловые отложения, представленные в основном песчаником. Сквозь них бурить было легче и быстрее, поэтому сам тоннель имеет не строго горизонтальное расположение, а повторяет изгиб слоя осадочных пород.

Бурение проходов велось одновременно с двух берегов: британского и французского. Диаметр центрального тоннеля, который предназначен для технического обслуживания линии составляет 4,8 м, а диаметры основных линий, где проходят железнодорожные пути, равны 7,6 м. Все стены тоннелей укреплены бетоном толщиной 45 см. Служебный тоннель соединен с основными путями регулярными переходами через каждые 370 метров.

Маршрут тоннеля был проложен при помощи высокоточного спутникового оборудования, а направление бурения задавалось при помощи лазерного луча. Тем не мене, когда французские и британские строители встретились, оказалось, что ошибка составила около 30 сантиметров в горизонтальном направлении, а по вертикали отклонения были незначительны.

В мае 1994 года Евротоннель был торжественно открыт, а на праздничном мероприятии присутствовала лично королева Великобритании Елизавета II и президент Франции Франсуа Миттеран. По тоннелю под проливом Ла-Манш, который соединил французский Кале с британским Фолкстоном, ходят пассажирские и грузовые поезда, а также челночные поезда, перевозящие грузовики и легковые автомобили. Протяженность тоннеля составляет 50,5 километров, а непосредственно под водой располагается 39 километров пути. Поезда преодолевают Ла-Манш за 20-35 минут (в зависимости от марки поезда) со средней скоростью 160 км/ч.

Но, несмотря на всю значимость Евротоннеля и его очевидную необходимость, грандиозный франко-британский проект оказался убыточным. На это повлияла и политика снижения цен альтернативными перевозчиками, которая проводилась сразу же после открытия тоннеля, и аварийные ситуации, которые не раз возникали под землей. И хотя компания, эксплуатирующая тоннель, периодически заявляет о годовых прибылях, стабильного дохода своим владельцам он не приносит.