Как строятся подводные туннели? В норвегии планируется постройка первых в мире подводных плавающих транспортных туннелей История развития транспортных подводных туннели в

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.

Туннель завершили в 1988 году, и он тянется на 54 километра, достигая глубины 240 метров, но его подводная часть (23,3 километра) - это карлик рядом с Чаннел-Туннелем или «чуннелем» (Channel Tunnel, Chunnel), соединяющим Великобританию и Францию. Его завершили в 1994 году, и подводная часть туннеля насчитывает от 38,6 до 50 километров, однако погружается всего на 75 метров в глубину.

Однако оба туннеля становятся карликами по сравнению с туннелем Мармарай (Marmaray Tunnel), стоимостью 3,3 миллиарда долларов, который . Его 13,2-километровый железнодорожный путь (в том числе 1400 метров по морскому дну пролива Босфор) соединяет азиатскую и европейскую части Стамбула, тем самым делая его первым железнодорожным туннелем, соединяющим два континента.

Что ж такого замечательного в полуторакилометровом туннеле по сравнению с многокилометровыми «Сейкан» и «Ченнел»? Разница в подходах. В то время как предшественники Мармарай взрывали и пробивались сквозь твердые породы, турецкий туннель был собран по частям в траншее на дне Босфора, что сделало его самым длинным и самым глубоким погружным туннелем, когда-либо созданным. Инженеры выбрали это решение, используя предварительно собранные секции, соединенные толстыми, гибкими, резиново-стальными пластинами, чтобы лучше бороться с региональной сейсмической активностью.

На протяжении какого-то времени культурные и исторические артефакты из старого Стамбула, которые находили на морском дне, замедляли процесс раскопок туннеля Мармарай, поэтому 3,6-километровый туннель Эресунн, соединяющий Швецию и Данию оставался крупнейшим погружным туннелем. Подрядчики выстроили его из 20 элементов по 176 метров каждый, соединенных меньшими, 22-метровыми секциями.

Между погружными туннелями вроде Мармарай и Эресунн и обычными вроде «Чуннеля» есть еще много чего. Давайте углубимся немного и рассмотрим еще один метод строения туннелей, который используется с начала 19 века.

Проходческий щит необычных размеров

Самый старый подход к строительству подводных туннелей без отвода воды известен как проходческий щит; инженеры используют его и по сей день.

Щиты решают распространенную, но весьма неприятную проблему: как копать длинный туннель сквозь мягкую землю, особенно под водой, чтобы его передняя кромка не обрушилась.

Чтобы получить представление о том, как работает щит, представьте себе кофейную чашечку с заостренным концом, в котором есть несколько крупных отверстий. Теперь, взявшись за открытый конец чашечки, продавите ей мягкую землю и увидите как грязь выходит через отверстия. В масштабе настоящего щита несколько людей (mucker и sandhog) будут стоять внутри отсека и очищать его от глины или грязи по мере заполнения. Гидравлические домкраты будут постепенно продавливать щит вперед, а экипаж будет устанавливать металлические поддерживающие кольца, отмечая ими продвижение вперед, а после на их основе делать бетонную или каменную кладку.

Для того, чтобы сквозь стены туннеля не просачивалась вода, передняя часть туннеля или щита иногда подвергается давлению сжатого воздуха. Рабочие, которые могут выдержать только короткие периоды в таких условиях, должны пройти через один или несколько шлюзов и принять меры предосторожности против болезней, связанных с давлением.

Щиты используются до сих пор, особенно при установке трубопровода или водопроводных и канализационных труб. И хоть этот метод достаточно трудоемкий, он обходится лишь в малую часть от того, в какую цену выливается использование его родственников - туннельных буровых машин (ТБМ).

ТБМ - это многоэтажный монстр разрушения, способный прогрызаться через твердую скалу. В передней части его режущей головы находится гигантское колесо с породоразрушающими дисками и ковшами для выгрузки отработанного камня на ленточный конвейер. В некоторых крупных проектах, вроде «Чуннеля», отдельные машины начинали двигаться с противоположных концов и сверлили к конечной точке, используя сложные методы навигации, чтобы не промахнуться в итоге.

Бурение через твердую скалу создает в основном самонесущие туннели, и ТБМ движется вперед быстро и безжалостно (при строительстве туннеля Chunnel машины двигались порой и на 76 метров в день). Минусы: ТБМ ломается чаще, чем подержанная «копейка», и плохо работает с битыми или перекрученными скалами - поэтому иногда продвигаться не удается так быстро, как хотелось бы инженерам.

К счастью, ТБМ и щиты - это не единственные игроки на поле.

Дайте ему утонуть!

Строить кладку и поддерживающие кольца и одновременно вгрызаться в мягкую землю или твердую скалу - это, конечно, не пикник, но пытаться сдержать море под водой способен разве что Моисей. К счастью, благодаря изобретению американского инженера У. Дж. Уилгуса, затонувшего или погружного трубчатого туннеля (ITT, ПТТ), нам и не нужно пытаться повторить подвиг пророка.

ПТТ не пробиваются сквозь камень или почву; они собираются вместе из частей. Уилгус испытал эту технологию при строительстве железной дороги на реке Детройт, соединяющей Детройт и Виндзор. Технология прижилась, и в 20 веке было построено более 100 таких туннелей.

Чтобы сделать каждый сегмент туннеля, рабочие сливают вместе 30 000 тонн стали и бетона - достаточно для строительства 10-этажного дома - в массивную форму, а после дают настояться в течение месяца. Формы включают пол, стены и потолок туннеля и первоначально закрыты с концов, что делает их водонепроницаемыми при перевозке в море. Перевозят формы погружные понтоны, большие судна, напоминающие нечто среднее между козловым краном и понтонной лодкой.

Спускаясь по предварительно вырытому желобу, каждая часть туннеля заполняется достаточно, чтобы утонуть самостоятельно. Кран медленно опускает секцию в нужное положение, а водолазы направляют его, сверяясь по GPS. Как только каждый новый раздел соединяется со своим соседом, их соединяет плотная резина, которая надувается и сжимается. После экипаж снимает уплотняющую перегородку и откачивает оставшуюся воду. Как только весь туннель будет построен, его засыпят, возможно, битой скалой.

Строительство погружных труб может проводиться глубже, чем в других случаях, поскольку технике не нужно использовать сжатый воздух, чтобы удерживать воду за бортом. Команды могут работать дольше. Кроме того, погружные конструкции могут быть отлиты в любой форме, в отличие от туннеля ТБМ, который повторяет по форме путь продвижения машины. Тем не менее, поскольку погружные туннели составляют лишь часть морского дна или русла реки, для наземных входов и выходов требуются другие механизмы и техники строительства туннелей. В подводном туннелировании, как и в жизни, все средства хороши.

Подводные тоннели могут использоваться при создании постоянно действующей транспортной связи через водное препятствие (реку, канал, озеро, водохранилище). Они наилучшим образом соответствуют условию обеспечения бесперебойного движения транспорта на обеих пересекающихся магистралях (наземной и водной) и обладают следующими преимуществами перед мостами:

не нарушают бытового режима водотока;

не препятствуют судоходству, полностью сохраняя существующий характер акватории;

защищают транспортные средства от неблагоприятных атмосферных воздействий;

обеспечивают бесперебойное и круглогодичное движение транспорта на участке пересечения водотока;

сохраняют местоположение береговых сооружений и устройств, сводят к минимуму число зданий и сооружений, подлежащих сносу на подходах к пересечению;

практически не нарушают архитектурный ансамбль города.

Технико-экономическое сравнение мостового и тоннельного перехода показывает, что подводный тоннель имеет более высокую стоимость строительства, однако эксплуатационные расходы на содержание мостов, особенно низководных, значительно выше, чем тоннелей.

В целом, подводные тоннели наиболее часто используются в следующих топографических и инженерно-геологических условиях:

широкий водоток с плоскими, низкими, нередко застроенными берегами;

ложе водотока образовано толщей слабых грунтов, распространяющихся на достаточно большую глубину, в их основании лежат более прочные грунты;

движение наземного или водного транспорта на участке пересечения характеризуется высокой интенсивностью и постоянством в течение суток.

Кроме того, предпочтение тоннельному варианту отдают при наличии паводков и мощных ледоходов, проходящих при высоких уровнях воды, неустойчивости русла, а также по требованиям градостроительного характера.

В зависимости от расположения относительно дна водотока различают (рис.2.72):

подводные тоннели, целиком заглублённые в грунтовый массив;

тоннели на дамбах или отдельных опорах;

плавающие тоннели, заанкеренные тросовыми оттяжками в русловое ложе.

Подводные тоннели на дамбах, тоннели-мосты и плавающие тоннели эффективны при пересечении глубоких водных преград. При их использовании сокращается длина перехода, улучшаются эксплуатационные показатели трассы.

Выбор в городской черте месторасположения подводного тоннеля определяется характером планировки и застройки городских участков, топографическими условиями местности и способом строительства. Обычно тоннельное пересечение стараются располагать перпендикулярно оси водотока, что позволяет уменьшить длину сооружения и упростить его возведение и эксплуатацию. В условиях плотной застройки берегов возможно устройство косого пересечения водной преграды.

Подводный тоннель может располагаться как на прямой, так и на криволинейной в плане трассе. Искривление в плане трассы тоннеля вызвано необходимостью огибания препятствий: зон размыва, островов, искусственных подводных сооружений; либо, наоборот, стремлением подхода к острову для устройства вентиляционных шахт или раскрытия дополнительных забоев.

Наиболее характерны, кроме прямолинейных, следующие варианты расположения подводного тоннеля в плане:

Для размещения руслового участка на прямой, в пределах береговых участков, трассу тоннеля располагают на кривых (рис. 2.73, а);

Подходные береговые участки подводного тоннеля попадают на разные стороны поворота, поэтому ось тоннеля в плане располагают на кривой (рис. 2.73, б);

Из-за несовпадения осей подводных участков на обоих берегах водотока, криволинейные участки пути располагают вблизи урезов воды, а весь тоннель имеет в плане вытянутую S-образную форму (рис. 2.73, в);

Для организации промежуточной стройплощадки, связанной с изменением способа строительства или, при необходимости, устройства вентиляционной шахты, используются естественные или искусственные острова в русле водотока, что допускает искривление трассы тоннеля в плане (рис. 2.73, г).

В любом случае необходимо соблюдать нормативные требования к элементам криволинейных участков дороги и их взаимному сопряжению.

Продольный профиль тоннеля может проектироваться двускатным вогнутого очертания, с плоским нижним разделительным участком, либо, при значительной протяжённости сооружения, разделительный участок заменяют двумя элементами продольного профиля с уклонами, направленными от середины тоннеля к берегам водотока. В местах намечаемого сопряжения уклонов, при их большой алгебраической разности, назначают элементы переходной крутизны, обеспечивающие выполнение нормативных требований к продольному профилю. В особо длинных подводных тоннелях может проектироваться многоскатная форма продольного профиля, диктуемая отметками дна по трассе тоннеля и условиями обеспечения минимальных глубин заложения.

При проектировании продольного профиля подводного тоннеля большое внимание уделяется правильному назначению глубины заложения верха тоннеля относительно дна водотока или водоёма, которая назначается в зависимости от способа строительства и свойств грунтов.

Если подводная часть сооружается щитовым способом под сжатым воздухом, то, во избежание его прорыва, минимальную глубину заложения относительно линии возможных размывов назначают в зависимости от свойств грунтов, слагающих русловое ложе: 4-6 м в плотных глинистых грунтах, 8-10 м в слабых несвязных грунтах. Уменьшение толщины защитной кровли может достигаться устройством по дну водоёма, непосредственно над сооружением, защитного глиняного тюфяка толщиной 2-3 м и шириной 3-4 диаметра тоннеля.

При строительстве подрусловой части методом опускных секций глубина заложения тоннеля назначается не менее: 2,5- 3 м в слабых несвязных грунтах и 1,5-2 м в плотных глинистых грунтах.

Места переломов продольного профиля стараются совмещать со стыками секций. Это облегчает конструкцию самих секций и устройство под неё основания.

Характерным примером является железнодорожный тоннель протяжённостью 5,8 км под заливом Сан-Франциско (рис. 2.75). Необходимость обхода сейсмоопасных участков в заливе и полигональная форма продольного профиля привели к искривлению продольной оси сооружения в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В результате этого из 57 секций тоннеля 15 имеют криволинейное очертание в плане и 4 - в профиле. Две секции представляют собой отрезки спирали, криволинейные в обеих плоскостях.

Форма поперечного сечения подрусловой части определяется способом проходки и, в большинстве случаев, при применении щитового способа или способа опускных секций имеет круговое или прямоугольное очертание.

Глубина воды над тоннелем должна быть достаточной для судоходства.

Для борьбы с водой, появляющейся в эксплуатируемом сооружении, в самом низком месте тоннеля устраивают водоприёмник и размещают в нём насосную станцию небольшой мощности. Она используется для удаления сравнительной небольших объёмов воды, собирающейся в закрытой части тоннеля. В нижней части открытых рамп устраивают высокопроизводительные дренажные откачки для перехвата и удаления дождевых вод. Кроме этого, для предотвращения затопления подводного тоннеля предусматривают различные конструктивные решения (рис. 2.76).

Подводный коммуникационный тоннель в Свеаборге (Финляндия), построенный в 1980 году, имеет общую протяжённость

1265 м, площадь поперечного сечения около 13 м 2 . В тоннеле проложены тепло- и водопровод и электрические кабели. В самой низкой точке установлен насос для откачки дренажных вод.

В Норвегии запроектирован первый в мире автомобильный плавающий тоннель диаметром 20 м и протяжённостью 1440 м, заанкеренный в грунт. В тоннеле предполагается разместить двухполосную проезжую часть, пешеходную и велосипедную дорожки.

В 2001 году в Москве, в составе транспортной развязки на пересечении Волоколамского шоссе с ул. Свободы, введён в эксплуатацию уникальный тоннель под каналом им. Москвы. Трасса тоннеля состоит из двух участков: первый длиной около 160 м, возведённый как единая монолитная железобетонная конструкция без промежуточных деформационных швов. Второй участок, протяжённостью около 240 м, состоит из девяти секций, разделённых промежуточными деформационными швами. В поперечном сечении тоннель представляет собой двухсекционную коробку с размерами 7,9x28,7 м, предназначенную для пропуска пяти полос движения (рис. 2.80).

Подводные тоннели в качестве транспортных тоннелей и пере­ходов широко используют в крупных городах для преодоления судоходных рек, каналов и заливов. Основные преимущества строительства подводных тоннелей по сравнению с мостовым переходом водных преград заключаются в следующем: не на­рушается бытовой режим водотока, они не препятствуют судо­ходству и работе существующих береговых сооружений (при­стани, причалы и т. п.). Особо большие преимущества подвод­ные тоннели имеют, когда по реке или каналу проходят крупно­тоннажные судна, что вызывает необходимость при мостовом варианте иметь большую высоту и длину пролетных строений моста, а следовательно, и мощные опоры, что в свою очередь приводит к значительному увеличению стоимости мостового пе­рехода в целом.

Выбор тоннельного или мостового вариантов должен ре­шаться на основании учета всей совокупности факторов - тех­нических, эксплуатационных и экономических.

Строительство подводных тоннелей осуществляют следую­щим образом.

Основным элементом подводного тоннеля являются опуск­ные секции, которые в основном применяют круговой или пря­моугольной формы. Опускная секция круговой формы сечения (рис. 3, а) обычно имеет обделку, включающую стальную оболочку, внутри которой располагается железобетонная крепь. Толщина опускной секции круговой формы изменяется в преде­лах 0,5-0,7 м.

Опускные секции прямоугольной формы изготовляют из мо­нолитного железобетона. В зависимости от пропускной способ­ности тоннеля опускные секции имеют различное число отсе­ков. Они могут быть однопролетными и многопролетными. На рис. 3, б представлена однопролетная опускная секция, при­нятая при строительстве Канонерского подводного тоннеля под Морским каналом в Санкт-Петербурге. Тоннель предназначен для двухполосного автомобильного транспорта с боковым проходом для людей 1 и вентиляционной галереей 2. Длина каждой сек­ции 75 м. Конструкция секции выполнена из монолитного же­лезобетона с толщиной 0,93 м. Масса секции около 8000 т. Наружная гидроизоляция 3 стальная с толщиной 6 мм, кото­рую одновременно используют как опалубку для возведения железобетонной обделки секции. На рис. 3, в представлена секция подводного тоннеля «Лафонтен» в г. Монреале (Кана­да) через реку Св. Лаврентия. Опускная секция имеет прямо­угольную форму с размерами 36,73x7,85 м и длиной 109,7 м. Масса секции 32 000 т. Секции изготовлены из монолитного железобетона с преднапряженной арматурой 1 , для чего ис­пользовали тросы из 48 проволок диаметром 7 мм и временные тяжи 2. Обделка имеет гидроизоляцию 3. Секции по торцам оборудуют временными водонепроницаемыми диафрагмами, в которых предусматривают шлюзы с затворами для пропуска людей и для контроля за герметичностью при стыковании секций.

Для размещения опускных секций в русле водной преграды устраивают траншею. Размеры траншеи определяются основ­ными размерами секции. Ширина траншей по дну на 2-3 м и больше ширины секции, а глубина траншеи не менее 0,5-0,7 м. В основании траншей укладывают гравийную или щебеночную подготовку.

Изготовление погружных секций обычно производят в су­хом доке или доке-шлюзе, которые располагают на берегу и с таким расчетом, чтобы они могли быть использованы при за­вершении строительства в качестве рампового подходного уча­стка при эксплуатации тоннеля.

Рисунок 3. Формы сечения опускных секций подводных тоннелей

В доке изготовляют в зависимости от потребного количества или все секции, когда водоток имеет небольшую ширину, или часть их по мере развития работ по строительству подводного тоннеля.

После изготовления секций в док-шлюз закачивают воду до уровня ее в водотоке. Секции всплывают и на плаву буксируются до места установки. Перед погружением на секции уста­навливают специальную трубу для возможности прохода по ней людей и подачи материалов, а также монтируют визирные мачты, по которым контролируют положение секций. Секции погружают, заполняя водой специальные балластные емкости, размещенные внутри их. После погружения и установки секции ее стыкуют с помощью специального профиля резиновой ман­жеты и стяжного устройства в виде домкрата. В дальнейшем стык омоноличивают изнутри секции. После установки всех погружных секций и проверки герметичности стыков произво­дят засыпку их обломочными материалами на высоту 1,5-3 м.

Подводный тоннель

(a. underwater tunnel; н. Unterwasserstollen, Unterwassertunnel; ф. tunnel sous-marin; и. tunel submarino ) - предназначен для преодоления водного препятствия c целью пропуска трансп. средств и пешеходов, прокладки инж. коммуникаций и др. П. т. в отличие от мостов не нарушают режим водотока, не препятствуют судоходству, защищают трансп. средства или коммуникации от неблагоприятных атм. воздействий, a при расположении в городе в миним. степени нарушают архитектурный ансамбль. Преимущества П. т. по сравнению c мостами в значит. степени возрастают при пологих берегах водотока и при интенсивном судоходстве.
B зависимости от расположения относительно дна водотока (водоёма) различают П. т., заглубленные в грунтовый (рис., a), тоннели на дамбах (рис., б) или отд. опорах (тоннели-мосты) (рис., в) и "плавающие" тоннели (рис., г).
тоннель; 2 - рампа; 3 - ; 4 - опоры; 5 - тросовые оттяжки. ">
Bиды подводных тоннелей: a - заглублённый в дно; б - на дамбе; в - на опорах (тоннель-мост); г - "плавающий"; 1 - тоннель; 2 - рампа; 3 - дамба; 4 - опоры; 5 - тросовые оттяжки.
Tоннели на дамбах, тоннели-мосты и "плавающие" тоннели эффективны при пересечении глубоких водных преград, т.к. при этом сокращается длина тоннельного перехода и улучшаются эксплуатац. показатели трассы.
Первый в мире П. т. (дл. 900 м, шир. 4,9 м и вые. 3,9 м) построен в Bавилоне под p. Eвфрат за 2180 лет до н. э. B мире эксплуатируется большое кол-во П. т. разл. назначения, среди к-рых преобладают трансп. тоннели: железнодорожные, автодорожные, метрополитена (табл.).


B CCCP П. т. построены под pp. Mосквой, Hевой, Kурой на линиях Mосковского, Ленинградского и Taилисского метрополитенов, автодорожные тоннели - под каналом им. Mосквы в Mоскве, под Mорским каналом в Ленинграде и др. Предполагается стр-во крупнейших П. т. под прол. Лa-Mанш (52 км), Гибралтарским прол. (32 км), Ботническим заливом (22 км), прол. Босфор (12 км), Mессинским прол. и др.
П. т. располагают на прямой или криволинейной трассе в плане, что связано c необходимостью обхода зон сильных размывов, островов, искусственных подводных сооружений и пр. Глубину заложения П. т. относительно линии возможных размывов принимают не менее 4-5 м в плотных глинистых грунтах и не менее 8-10 м в несвязных грунтах. При способе опускных секций миним. глубина заложения в плотных глинистых грунтах 1,5-2 м, a в несвязных грунтах 2,5-3 м. Pадиусы кривых в плане и профиле, продольные уклоны и габариты П. т. принимаются в зависимости от назначения тоннеля и места его расположения по соответствующим нормам. Ширина П. т. достигает 40 м и более, высота - 10м (напр., в Aнтверпене).
Cпособ стр-ва П. т. определяется его длиной, размерами поперечного сечения, топографич., инж.-геол. и гидроло-гич. условиями. П. т. сооружают чаще всего щитовым способом или способом опускных секций. B отд. случаях применяют горный или открытый способы, a в сложных инж.-геол. условиях - проходку под сжатым воздухом, опускные кессоны, тампонаж, искусственное замораживание или хим. . Kонструкции П. т., сооружаемых щитовым способом, выполняют в виде круговых тоннельных обделок из чугунных или стальных тюбингов либо из железобетонных элементов c внутр. гидроизоляцией. При горн. способе работ устраивают обделки сводчатого очертания из монолитного бетона или железобетона. Oпускные секции П. т. могут быть кругового, бинокулярного или прямоугольного поперечного сечения из железобетона c наружной гидроизоляцией. П. т. оборудуют системами искусственной вентиляции, освещения, водоотвода, a также спец. устройствами, обеспечивающими безопасную эксплуатацию сооружения. Литература : Mаковский B. Л., Подводное тоннелестроение, M., 1983. Л. B. Mаковский.

Горная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984-1991 .

Смотреть что такое "Подводный тоннель" в других словарях:

Сооружается под руслом реки или под другой водной преградой, служит для пропуска транспорта и размещения инженерных коммуникаций. Ширина подводного тоннеля достигает 40 м и более, высота 10 м (напр., подводный тоннель под Ла Маншем, в Антверпене) … Большой Энциклопедический словарь

При наличии на трассе автомагистралей или железных дорог, крупных рек, морских заливов и проливов возникает проблема, что сооружать: мост или тоннель? В больших портовых городах, куда заходят океанские лайнеры, мост пришлось бы поднимать на… … Энциклопедия техники

Сооружается под руслом реки или под другой водной преградой, служит для пропуска транспорта и размещения инженерных коммуникаций. Ширина подводного тоннеля достигает 40 м и более, высота 10 м (например, подводный тоннель под Ла Маншем, в… … Энциклопедический словарь

подводный тоннель - 3.25 подводный тоннель: Капитальное подземное сооружение для обеспечения движения транспорта и (или) прокладки инженерных коммуникаций под водой. Источник: СП 122.13330.2012: Тоннели железнодорожные и автодорожные 3.16 подводный тоннель:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Тоннель, сооружаемый под руслом водотока (или под др. водной преградой, например морским проливом), для пропуска транспортных средств и размещения инженерных коммуникаций. П. т. обычно пересекают подрусловую и частично береговые зоны и… …

Проект маршрута тоннеля Подводный тоннель между Японией и Южной Кореей предполагаемый проект тоннеля между двумя азиатскими странами Японией и Южной Кореей. Длина по кратчайшему пути (через острова Ики и Цусима) 182 км.… … Википедия

- (a. tunnel; н. Tunnel; ф. tunnel, galerie, souterrain; и. tunel) протяжённое подземное (подводное) сооружение для трансп. целей, прокладки инж. коммуникаций и т.п. Пo назначению T. подразделяют на транспортные (см. Транспортный тоннель),… … Геологическая энциклопедия

Тоннель подводный - Подводный тоннель: тоннельное сооружение, служащее для пропуска автомобильного движения под водным препятствием... Источник: ОДМ 218.2.012 2011. Отраслевой дорожный методический документ. Классификация конструктивных элементов искусственных… … Официальная терминология

Туннель (английское tunnel), горизонтальное или наклонное подземное сооружение (См. Подземные сооружения), служащее для транспортных целей, перемещения воды, прокладки подземных коммуникаций и т.п. По назначению различают Т.… … Большая советская энциклопедия

Въезд в тоннель (апрель 1985 года) Тоннель Холланда (англ. Holland Tunnel) один из первых подводных автомобильных тоннеле … Википедия

Книги

• Метрополитен Петербурга. Легенды метро, проекты, архитекторы, художники и скульпторы, станции , Жданов Андрей Михайлович. Знаете ли вы, что подземную дорогу в Санкт-Петербурге предполагалось построить еще в 1820-х годах и великий поэт Александр Сергеевич Пушкин вполне бы мог стать пассажиром метрополитена? В…

Главная » Справочная » Как строятся подводные туннели? В норвегии планируется постройка первых в мире подводных плавающих транспортных туннелей История развития транспортных подводных туннели в