Грандиозный проект – норвежские морские «плавающие туннели»
Суперпроект реализуется в Норвегии – реконструкция трассы Е39, протяженностью 1100 км, включает в себя строительство больших мостов, рекордных туннелей под морским дном и инновационных «плавающих туннелей». Общий бюджет амбициозного государственного проекта – около 40 млрд.
Уникальное и масштабное строительство
Впечатляющие природные ландшафты Норвегии удивляют и восхищают, горы, фьорды, ледники радуют взор путешественников, но доставляют множество транспортных проблем. Сложная местность не способствует быстрому передвижению, например, чтобы добраться от южного города Кристиансанн до северного Тронхейма понадобится не менее 21 часа и семь паромных переправ на пути протяженностью 1100 км. А ведь на западном побережье проживает почти треть населения страны и все они терпеливо преодолевают различными способами тысячи фьордов.
Норвежское правительство планирует вдвое сократить время проезда по северной трассе Е39 путем реализации инновационного инфраструктурного проекта, включающего в себя строительство мостов, туннелей и потрясающих подводных «плавающих туннелей».
Мы уже писали о начале работ над первыми объектами масштабного проекта – туннелями и мостами. Отметим, что один из туннелей станет самым длинным в мире горным туннелем, пробуренным через скальную породу под морским дном – общая длина составит 27 км на глубине 392 м.
Амбициозные «плавающие туннели»
Наверняка, самими поразительными объектами на тысячекилометровом пути станут так называемые «плавающие туннели», расположенные на глубине около 30 м. Сразу же уточним, что кроме Норвегии в этой «мировой гонке» участвуют Китай, Южная Корея и Италия, но ни один инфраструктурный объект такого типа еще не построен.
Впервые идея «плавающего туннеля» появилась еще в 19-м веке, но строительная индустрия только сейчас вплотную приблизилась к реализации смелого замысла. На самом деле туннели, конечно, не плавают, а достаточно надежно прикреплены кабелями к морскому дну или привязаны к понтонам на поверхности моря. Внутри железобетонного туннеля, в принципе, такая же обстановка, как и во всех других транспортных объектах такого типа. В норвежских фьордах волны и течения на глубине 30 м значительно менее мощные, чем на поверхности и такое месторасположение автотрассы оказывает меньшее влияние на природу, чем, например, классический мост.
Глубины во многих заливах превышают 1 км, что делает почти невозможным и неэффективным строительство туннеля под морским дном. Ширина заливов в некоторых местах превышает 5 км – строительство мостов обходится слишком дорого и затруднительно из-за особенностей северного климата. Таким образом, инновационные «плавающего туннеля» могут оказаться наиболее эффективным решением для реализации северной транспортной магистрали.
По словам ведущих инженеров трассы E39 самые большие риски проекта – это взрывы, пожары и перегрузки в туннелях. Совместно с ведущими учеными норвежских университетов проводятся исследования последствий взрывов, например, грузовиков с опасными веществами и подобных аварий на глубине 30 м в трубчатых бетонных конструкциях. Работая с военно-морским флотом, инженеры изучают последствия столкновений подводных лодок с «плавающими туннелями».
Норвежское управление автомобильных дорог, правительственный орган, ответственный за проект, настроено оптимистично и планирует завершить строительство всех туннелей, мостов, развязок на 1100 километровой трассе к 2050 году.
Как построены подводные туннели?
Путешествие, хотя и красивое для совершения, часто может быть опасным для жизни. Корабль или паром уязвимы для того, чтобы проглотить все приливы и сильные штормы. В 1954 году пять паромов растворились в проливе Цугару, водоеме между островом Хоккайдо и префектурой Аомори, после того как его овладели тайфунами.
Публика была возмущена. Строительство моста тоже не было альтернативой, потому что бурные ветры просто оторвали его. Самой безопасной альтернативой был также самый ошеломляющий
построить туннель под водой. Тем не менее, они это сделали. В 1998 году правительство не просто построило подводный тоннель, а самый глубокий и длинный в своем роде. Тоннель Сейкан находится на 140 м ниже морского дна и имеет длину почти 54 км! Вопрос, конечно, в том, как в мире эти инженерные чудеса построены со всей грязью и водой, торчащими из самых крошечных проколов?
Туннельный щит
Туннель Темзы между Ваппинг и Ротерхите не был раскопан большой буровой машиной, а люди буквально щебнялись на скалах и песке. Когда щит двинулся вперед, рабочие на фронте, которые были выставлены через маленькие полости, выкопали, а люди позади прокладывали кирпичи вдоль туннеля, который только что появился. Рабочим пришлось разработать два выхода, один для утилизации грязи и песка, а другой для воды.
То, что было предсказано, займет всего 3 года, фактически заняло около 18 человек. Наконец, кирпичи были укреплены бетоном, и развитие туннеля, способного вывезти конные машины, а затем и поезда, было окончательно завершено. Тоннель по-прежнему является важной частью лондонской наземной железнодорожной сети. В течение короткого периода времени это считалось 8-м чудом мира.
Сборный тоннель и «кроты»
Туннель Теда Уильямса, который соединяет южную часть Бостона и аэропорта Логан, был построен таким образом. Двенадцать сегментов, каждая длиной 325 футов, были соединены с туннелем. Еще более удивительным является тот факт, что каждый из них разместил уже полностью построенные дороги!
Хотя этот метод является экономически эффективным, он имеет много недостатков. Во-первых, инженеры должны быть очень осторожны при погружении в сегменты, так как даже незначительное несоосность может привести к разрушительным последствиям. Во-вторых, в то время как погруженные туннели строятся под траншеей, есть вероятность, что несколько сегментов, обращенных к воде, могут быть выставлены. Эти отверстия могут привести к ужасающим авариям, если их ударят затонувшими кораблями или якорями. И, в-третьих, это, очевидно, пагубные последствия копания на слое канала и, следовательно, окружающей среды и экосистемы.
Однако наиболее удобным является использование дрели, за исключением того, что он должен быть гигантским. Канальный туннель, соединяющий Великобританию и Северную Францию, был построен чудовищными машинами, называемыми туннельно-расточными станками (TBM). ТБМ, также известный как «моль», представляет собой машину, которая выкапывает туннели, прорезая скалы и слои быстро вращающимися лопастями.
Конечно, это удобство дорого. Кроме того, отдельная машина, которая стоит несколько миллионов долларов, недостаточна для создания туннеля сама по себе. Канал туннеля потребовалось 11 из них для сборки. Однако, хотя предпочтительный способ строительства туннеля зависит от удобства, скорости строительства и расходов, самым важным фактором остается природа почвы, которая должна быть пробита. В результате ни одна техника не может быть увенчана абсолютным успехом.
Подводные тоннели мира
В мире технологий и скоростей добраться с одного берега на другой можно не только по суше, воздуху или воде, но и по проложенным под водой тоннелям. В этой статье речь пойдет о самых значимых и уже реализованных проектах.
Евротоннель
Он соединяет Великобританию и Францию, и позволяет добраться, к примеру, от Фолкстона до Кале всего за 35 минут. Причем, не только в вагонах поездов, но и на личном автомобиле — ж/д вагоны рассчитаны на въезд различных транспортных средств. Большую часть суток поезда отправляются 4 раза в час.
Общая протяженность Евротоннеля составляет 51 км, 39 из которых проходят под толщей воды пролива Ла-Манш. Внутри тоннеля проложены две ж/д ветки, есть также запасной путь для обслуживающего персонала. В тоннеле ходят высокоскоростные пассажирские поезда Евростар, шаттлы для автотранспорта и грузовые составы.
Ездили по нему и велосипедисты. В 1994 году по тоннелю проехала группа велосипедистов во главе с Анри Саннье. В 2014 году Крис Фрум пересек пролив по тоннелю в одиночку.
Несмотря на то, что в тоннеле все продумано до мелочей, избежать ЧП удается не всегда. В 1996 году загорелся перевозивший грузовики челночный поезд. Четыре раза тоннель закрывали из-за грузовиков, которые загорались прямо на платформах составов. Были случаи остановки поездов из-за отказа систем энергоснабжения тоннеля. Поскольку вопрос безопасности продуман и проработан до мелочей, ни в одном случае жертв не было — неудобства возникли только у тех, кто страдает клаустрофобией.
Сэйкан
Решение о его строительстве в Японии было принято после трагедии 1954 года, когда во время тайфуна погибло около полутора тысяч пассажиров корабля-парома.
Тоннель строился с 1964 года, был введен в эксплуатацию в 1988 году и соединил острова Хонсю и Хоккайдо. Его общая длина составляет 53,85 км, примерно 23 км из них пролегают под Сангарским проливом.
Сэйкан оснащен системой откачки воды, которая постоянно просачивается сквозь 70-сантиметровые бетонные стены, и сейсмологическими датчиками, которые фиксируют малейшие колебания земли. Предусмотрены платформы для чрезвычайных остановок. Есть также герметизирующиеся убежища с запасом кислорода, воды, продуктов, медикаментов. На пассажирских станциях Йошиока-Кайтей и Таппи-Кайтей открыты музеи истории тоннеля.
Одной из особенностей тоннеля является то, что рельсы не имеют стыков, и ж/д пути, которые опускаются на 140 метров ниже уровня морского дна, представляют собой одну непрерывную ленту. Полотно отцентрировано, что исключает колебания вагонов. Несмотря на это, полноценного пассажиропотока в тоннеле нет: добраться с острова на остров самолетом дешевле и быстрее.
Дрогден
Он является частью совмещенной железной дороги и автомагистрали, которая соединяет столицу Дании Копенгаген и шведский город Мальмё. Сам тоннель связывает искусственный остров Peberholm с искусственным полуостровом Каструп на острове Амагер.
Длина конструкции составляет всего 4050 метров (под водой 3510 м), но этого вполне достаточно для беспрепятственного прохода судов через Эресуннский пролив и удобной посадки самолетов в аэропорту Копенгагена.
Особенностью тоннеля является то, что он изготовлен из 20 железобетонных сегментов, которые установлены в специально прорытом канале. Сам канал вырыт в морском дне и находится на девятиметровой глубине. Дрогден включает 5 труб-стволов: два содержат железнодорожные пути, два — полосы автомобильной дороги. Пятая труба предусмотрена для непредвиденных случаев и технических коммуникаций. Там установлено оборудование для систем энергоснабжения, освещения, вентиляции, дренажа.
Говорят, что сумма, затраченная на строительство Эресуннского моста-тоннеля, составила более 30 миллиардов датских крон и окупится только к 2035 году.
Мост-тоннель в заливе Чесапик
Он был открыт в 1964 году, соединил Восточное побережье и Хемптон Роудс в Вирджинии. До этого существовала только паромная переправа.
Комплекс представляет собой систему из шести мостов, двух полуторакилометровых тоннелей и четырех искусственных насыпных островов. Общая длина комплекса — 28,3 км. Подводные тоннели расположены на глубине от 7 до 30 метров под водой и являются двухполосными. Надземные части моста имеют 4 полосы.
В ходе строительства части тоннеля погружали в вырытый котлован и герметично соединяли друг с другом, выкачивали из них воду и полностью засыпали землей. Интересно то, что искусственные острова создавались для обустройства входов в подводные секции. Сами тоннели оборудованы для того, чтобы не мешать судоходству в заливе.
Во время сильных порывов ветра движение через мост закрывают — реакция водителей на волны и «погружение» в подводный тоннель может быть непредсказуемой.
Мармарай
Это один из самых глубоких подводных тоннелей в мире. Он является частью одноименного проекта по модернизации пригородной ж/д системы Стамбула. Это позволило разгрузить автодороги и соединить европейскую и азиатскую части города. А еще в ходе строительства было найдено более 40 тысяч исторических артефактов.
По своей конструкции тоннель Мармарай состоит из 11 секций. Каждая из них имеет длину в 130 метров и весит около 18 000 тонн. Секции устанавливали в траншеи на глубине 60 метров ниже уровня моря и герметично соединяли друг с другом.
Несмотря на то, что строители гарантировали безупречную работу всех систем тоннеля, в первые же сутки работы отключилось электричество. Запертым в поездах пассажирам пришлось выбираться самостоятельно. Идти пришлось не очень много, так как длина подводной части тоннеля составляет всего 1,4 км. Неполадки быстро устранили и они больше не повторялись. Сейсмическая активность в районе также вызывала опасения у пассажиров. Но министр транспорта Турции заверил, что конструкция способна выдержать землетрясение в 9 баллов.
Отметим, что тоннель был открыт в 2013 году и обошелся Турции в 5 млрд долларов.
Несмотря на сложность каждого такого проекта среди подводных тоннелей существуют и самые настоящие подделки. Например, тоннель-аквариум в Китае. Проезжая по нему, над своей головой вы увидите настоящие подводные пейзажи. Но это «подделка», так как тоннель проложен не под водой, а в горе Лиупан (Liupan), а подводные пейзажи проецируются на стены и потолок с помощью специальной аппаратуры.