Vedenalainen kelluva tunneli - Submerged floating tunnel

Vedenalaiset kelluvat tunnelit voidaan ankkuroida merenpohjaan (vasemmalla) tai ripustaa ponttoniin (oikea)

Vedenalainen kelluva tunneli ( SFT ), joka tunnetaan myös nimellä upotettu kelluva putki silta ( SFTB ), suspendoitiin tunneli , tai Arkhimedeen silta , on ehdotettu suunnittelua varten tunnelin , joka kelluu vedessä, jota sen noste (erityisesti, käyttämällä hydrostaattinen työntövoima tai Archimedesin periaate ).

Putki sijoitetaan veden alle, riittävän syvälle vesiliikenteen ja sään välttämiseksi, mutta ei niin syvälle, että korkea vedenpaine on käsiteltävä; yleensä 20–50 m (66–164 ft) syvyys riittää. Kaapelit, jotka on ankkuroitu merenpohjaan tai pinnalla oleviin ponttoneihin , estäisivät sen kellumisen pintaan tai upotuksen.

Rakentaminen

Kaavio kelluvuusvaikutuksesta

Upotettujen kelluvien tunneleiden käsite perustuu tunnettuun tekniikkaan, jota sovelletaan kelluviin siltoihin ja offshore-rakenteisiin, mutta rakenne on enimmäkseen samanlainen kuin upotetut tunnelit : Kun putki on esivalmistettu osissa kuivatelakalla ja osat siirretään yksi tapa on tiivistää osat ensin; upota ne paikalleen sinetöityinä; ja kun osat on kiinnitetty toisiinsa, rikkoa tiivisteet. Toinen mahdollisuus on jättää osat tiivistämättä ja pumpata vesi pois hitsauksen jälkeen paikalla.

Painolasti lasketaan siten, että rakenne on suunnilleen hydrostaattinen tasapaino (eli tunneli on suunnilleen samaa yleistä tiheys kuin vesi), kun taas upotetulla tunneleita painolastia saavuttaa negatiivinen noste niin niillä on taipumus jäädä merenpohjaan. Tämä tietysti tarkoittaa, että upotettu kelluva tunneli on ankkuroitava maahan tai veden pintaan, jotta se pysyy paikallaan, riippuen vedenalaisen kelluvan tunnelin kelluvuudesta: hieman positiivinen tai negatiivinen.

Sovellukset

Vettä kattavat rakenteet:

1. Riippusilta
2. Vedenalainen kelluva tunneli
3. Upotettu putki
4. Merenalainen tunneli

Vedenalaiset kelluvat putket mahdollistavat tunnelin rakentamisen erittäin syvään veteen, jossa perinteiset sillat tai tunnelit ovat teknisesti vaikeita tai kohtuuttoman kalliita. He pystyisivät käsittelemään seismisiä häiriöitä ja sääilmiöitä helposti, koska heillä on jonkin verran liikkumisvapautta ja niiden rakenteellinen suorituskyky on riippumaton pituudesta (eli se voi olla hyvin pitkä vaarantamatta sen vakautta ja kestävyyttä) .

Toisaalta ne voivat olla haavoittuvia ankkureiden tai sukellusveneliikenteen suhteen, mikä on sen vuoksi otettava huomioon rakennettaessa.

Todennäköisiä sovelluksia ovat vuonot, syvät, kapeat merikanavat ja syvät järvet.

Ehdotukset

Vuodesta 2016 lähtien upotettua kelluvaa tunnelia ei ole koskaan rakennettu, mutta eri tahot ovat esittäneet useita ehdotuksia.

Eurooppa

Norjassa ensimmäisen patentin tästä rakenteesta esitteli vuonna 1923 Trygve Olsen ("Submerged pontoon bridge"), ja insinööri Erik Ødegård esitti uuden pyynnön vuonna 1947. Kiinnostus on herännyt viime vuosisatojen aikana useisiin Norjassa tehtyihin tutkimuksiin, mutta juuri Norjan julkisen tiehallinnon (NPRA) tekemien tutkimusten perusteella rakenteen toteutettavuus on osoitettu ja offshore -rakenteiden viimeaikainen kehitys. Norjan julkinen tiehallinto (NPRA) tutkii teknisiä ja taloudellisia mahdollisuuksia poistaa kaikki lautat vuonon ylityksiltä länsikäytävällä ( eurooppalainen reitti E39 ) Kristiansandin ja Trondheimin välillä. Tämä projekti liittyi myös FEHRLiin Forever Open Road -ohjelman kautta. Jos hanke etenee, sen arvioidaan maksavan 25 miljardia dollaria ja valmistuvan vuoteen 2050 mennessä.

Ponte di Archimede International, italialainen yritys, tutki SFT: tä yhteistyössä Norjan tietutkimuslaboratorion, Tanskan tielaitoksen ja Italian Shipping Registerin kanssa Euroopan unionin rahoituksen ja FEHRL: n (Forum European National Highway Research) avulla Laboratories) on kansainvälinen järjestö, johon kuuluu yli 30 kansallista tiekeskusta. Lisäksi Comon ( Como -järvi ) ja Italian Leccon maakuntahallinnot ovat virallisesti osoittaneet suurta kiinnostusta Archimedesin siltaa kohtaan, joka ylittää Larion, ja Ponte di on edistänyt Messinan salmen upotetun kelluvan tunnelin tutkimista. Archimede SpA ja todennettu Italian merirekisterin (RINA) toteuttamiskelpoisuusanalyysillä.

Kiina

Kiinan ulkoministeriö, Kiinan tiedeministeriö, rahoittaa SIJLAB: n (Kiinan ja Italian yhteinen laboratorio Archimedesin sillalta), joka perustettiin vuonna 1998 Kiinan tiedeakatemian mekaniikan instituutin ja Ponte di Archimede SpA: n välille. ja tekniikka sekä Kiinan tiedeakatemian mekaniikan instituutti .

Konsortio tarkoitus rakentaa 100m mielenosoituksen tunnelin Järvi vuonna Kiinassa itäinen maakunta Zhejiangin . Sen sisällä keskellä kulkee kaksi kerrosta yksisuuntaisia ​​moottoriteitä, joita reunustaa kaksi rautatietä. Myöhemmin kerrottiin, että pilottihanke olisi nyt turistihavaintotunneli, joka mahdollistaa häiriöttömän katselun tulvan Hechengin kaupungin raunioille, jotka ovat tällä hetkellä nähtävissä vain sukelluksella. Qiandao-järven prototyyppi auttaa suunnittelemaan 3300 metrin upotetun kelluvan tunnelin suunnittelua Jintangin salmessa , Zhoushanin saaristossa, joka sijaitsee myös Zhejiangissa .

Ponte di Archimede Internationalin presidentin Elio Matacenan mukaan ainoa vaikeus rakentaa tällaisia ​​tunneleita syvemmille vesille on rakenteen hinta. Nimittäin kaapelit, jotka ovat erittäin kalliita, olisivat erittäin pitkiä. Hän huomauttaa myös, että tunneli pystyy kantamaan enemmän painoa kuin perinteinen silta, jolla on erittäin tiukat painorajoitukset, mutta se on jopa kaksi kertaa halvempi. Matacena huomauttaa, että ympäristötutkimukset osoittavat, että tunnelilla olisi hyvin vähäinen vaikutus vesieliöihin.

Indonesia

Myös Indonesia on ilmaissut kiinnostuksensa tekniikkaa kohtaan. Infrastruktuurille, joka yhdistäisi Sumatran Java -saarelle, tutkittiin kahta vaihtoehtoa: tavanomainen silta tai vedenalainen tunneli.

Vuonna 2004 tunnelivaihtoehdosta keskusteltiin laajemmin, varsinkin kun silloinen kansallinen kehitysministeri Kwik Kian Gie ilmoitti, että eurooppalainen yhteenliittymä oli kiinnostunut investoimaan Java -Sumatran väliseen vedenalaiseen tunneliin. Budjetin sanottiin olevan noin 15 miljardia dollaria Sundan salmen vedenalaiseen tunneliin ; pitkällä aikavälillä se yhdistäisi Javan ja Sumatran keskeytymättömään ketjuun. Hanke oli tarkoitus aloittaa rakentaminen vuonna 2005 ja olla käyttövalmis vuoteen 2018 mennessä, ja se oli osa Aasian valtatietä .

Siltavaihtoehtoa suosittiin kuitenkin myöhemmin.

Vuonna 2007 indonesialaiset asiantuntijat Irin johdolla. Iskendar, liikennejärjestelmien ja teollisuuden teknologian arviointi- ja soveltamiskeskuksen johtaja, osallistui tapaamiseen SIJLAB-insinöörien kanssa kiinalais-italialaisesta Archimedes Bridge -hankkeesta. Kuten saaristossa maa, joka koostuu yli 13000 saaret, Indonesia voisi hyötyä tällaisesta tunneleita. Perinteinen kuljetus saarten välillä tapahtuu pääasiassa lautalla . Vedenalaiset kelluvat tunnelit voivat siten olla vaihtoehtoinen tapa yhdistää viereiset saaret tavallisten siltojen lisäksi.

Katso myös

• Upotettu putki

Viitteet

Lue lisää

tutkimuspapereita

• Mariagrazia Di Pilato; Anna Feriani; Federico Perotti (17. maaliskuuta 2008). "Numeeriset mallit upotettujen kelluvien tunneleiden dynaamiseen vasteeseen seismisellä kuormituksella" . Earthquake Engineering & Structural Dynamics, osa 37, numero 9, sivut 1203–1222 . Arkistoitu alkuperäisestä 5. tammikuuta 2013.

• FEHRL - European National Highway Research Laboratories -foorumi (17. maaliskuuta 2008). "Vedenalaisen kelluvan tunnelin käsitteen analyysi" . Raportti 1996/2a, ISSN 1362-6019 .
• Strait Crossings 2001 , kirjoittanut Jon Krokeborg. sivut 511–590
• Hakkaart, JA; Lancelotti, A .; Østlid, H .; Marazza, R .; Nyhus, KA (1993). Culverwell, DR (toim.). "Luku 6: Vedenalaiset kelluvat tunnelit" . Tunneli- ja maanalainen avaruusteknologia . Kansainvälinen tunneliyhdistys. 8 (2): 265–285 . Haettu 14. syyskuuta 2020 .

Videot

• Video, jossa kuvataan useita ehdotuksia rajan Sognefjord jonka Norja valtion tielaitoksen . Vedenalainen kelluva tunneli kuvataan 4:24.
• Video, jossa selitetään joitakin Archimedes -sillan käsitteitä
• Italian televisiouutiset Quiandao -järviprojektista (italiaksi)
• Toinen uutinen kiinalais-italialaisesta projektista (italiaksi)

yritykset

• Ponte di Archimede International SpA
• SubTerra, Inc.