Ponořená trubice - Immersed tube

Schémata typických typů ponořených trubic
Typ A, postavený na mělkém příkopu na mořském dně.
Typ B, postavený pod úrovní mořského dna.

An ponořená trubice (nebo ponořený tunel) je druh podmořský tunel složený ze segmentů, zkonstruovaných jinde a vyplávaných na místo tunelu, aby byly zapuštěny na místo a poté spojeny dohromady. Obvykle se používají pro silniční a železniční přejezdy řek, ústí řek a mořských kanálů / přístavů. Ponorné trubice se často používají ve spojení s jinými formami tunelů na jejich konci, například a střih a kryt nebo vrtaný tunel, který je obvykle nezbytný pro pokračování v tunelu od okraje vody ke vstupu (portálu) na povrchu země.

Konstrukce

Konstrukce segmentů pro druhý tunel Coen v Holandsko
Prefabrikované segmenty tunelu byly utěsněny, připraveny k plavbě na místo a zapuštěny na místo

Tunel je složen ze samostatných prvků prefabrikovaný v zvládnutelné délce, poté nechte konce utěsnit přepážky aby mohly být plovoucí.[1] Současně jsou připraveny odpovídající části cesty tunelu, přičemž je vykopán výkop na spodní straně kanálu a je odstupňován do jemných tolerancí pro podporu prvků. Další fází je umístit prvky na místo, každý odtažený na konečné místo, ve většině případů vyžaduje určitou pomoc, aby zůstal vztlak. Jakmile je na místě, je použita další váha k potopení prvku do konečného umístění, což je kritická fáze, která zajistí správné vyrovnání každého kusu. Po zavedení na místo se spoj mezi novým prvkem a tunelem zbaví vody a poté se vytvoří vodotěsnost, přičemž tento proces pokračuje postupně podél tunelu.[2]

Výkop je poté zasypán a veškerá nezbytná ochrana, jako např skalní brnění, přidáno přes vrchol. Země vedle každého prvku koncového tunelu bude často vyztužena, aby to umožnilo tunelový vrtací stroj vyvrtat konečné odkazy na portály na souši.[2] Po těchto fázích je tunel dokončen a je možné provést vnitřní úpravy.

Segmenty trubice mohou být konstruovány jedním ze dvou způsobů. Ve Spojených státech je preferovanou metodou konstrukce ocelových nebo litinových trubek, které jsou poté obloženy betonem. To umožňuje použití konvenčních technik stavby lodí, přičemž segmenty jsou spuštěny po sestavení v suchých dokech. V Evropě je standardem konstrukce železobetonových trubkových trubek; sekce jsou odlity v povodí, které je poté zaplaveno, aby bylo možné je odstranit.

Výhody a nevýhody

Hlavní výhodou ponořené trubice je, že mohou být podstatně nákladově efektivnější než alternativní možnosti - tj. Vrtaný tunel pod překračovanou vodou (pokud je to vůbec možné díky dalším faktorům, jako je geologie a seismická aktivita) nebo most. Mezi další výhody týkající se těchto alternativ patří:

  • Jejich rychlost stavby
  • Minimální narušení řeky / kanálu, pokud překročíte přepravní cestu
  • Odolnost proti seismické aktivitě
  • Bezpečnost stavby (například práce v suchém doku na rozdíl od vrtání pod řekou)
  • Flexibilita profilu (i když to je často částečně dáno tím, co je možné pro typy spojovacích tunelů)

Nevýhody zahrnují:

  • Ponořené tunely jsou často částečně odkryté (obvykle s určitým skalním pancířem a přirozeným zanášením) na řece / mořském dně a riskují úder potopené lodi / kotvy
  • Přímý kontakt s vodou vyžaduje pečlivé provedení hydroizolace kolem spár
  • Segmentový přístup vyžaduje pečlivý návrh spojů, kde je třeba přenášet podélné účinky a síly
  • Dopad trubice a podvodního násypu na životní prostředí na stávajícím kanálu / mořském dně.

Trubky mohou být kulaté, oválné a obdélníkové. Větší úžinové přechody zvolily širší obdélníkové tvary jako nákladově efektivnější pro širší tunely.

Příklady

Viz také: Kategorie: Ponorné trubkové tunely

První tunel postavený touto metodou byl Shirley Gut Siphon, šest stop dlouhý kanalizační potrubí Boston, Massachusetts v roce 1893. Prvním příkladem vybudovaným k přepravě dopravy byl Centrální železniční tunel v Michiganu postavena v roce 1910 pod Řeka Detroit a první provozující silniční provoz je Posey Tube, spojující města Alameda a Oakland v Kalifornii v roce 1928.[3]:268 Nejstarší ponořenou trubicí v Evropě je Maastunnel v Rotterdam, který byl otevřen v roce 1942.[4]

The Tunel Marmaray, spojující evropskou a asijskou stranu Istanbul, krocan, je nejhlubší ponořený tunel na světě ve výšce 55 metrů pod hladinou moře;[5] je to první železniční spojení překračující úžinu. Stavba začala v roce 2004 a služby v oblasti výnosů začaly v roce 2013.[6][7] Tunel je celkově dlouhý 13,6 kilometru (8,5 mil), z čehož 1,4 kilometru (0,87 mil) bylo postaveno technikou ponořené trubice.[5]

V současnosti nejdelší ponořený trubkový tunel je část tunelu o délce 6,7 kilometru (4,2 mil) Most Hong Kong – Ču-chaj – Macao, dokončeno v roce 2018.[8][9] Tunel HZMB je zasazen do hloubky 30 metrů (98 ft) pod hladinou moře.[10] Jeho délka bude překonána o 1,2 metru (3 ft 11 v) dokončením Most Shenzhen – Zhongshan v roce 2024. Projekt SZB zahrnuje ponořenou trubku o délce 6,7 km (4,2 mil), která bude zároveň nejširší ponořenou trubkou na světě s osmi provozními pruhy.[11] Před dokončením tunelů Marmaray a HZMB se Transbay trubice, dokončená v roce 1969, byla nejhlubší a nejdelší ponořená trubice na světě, ve výšce 41 metrů pod hladinou vody a délce 5,8 kilometru.[4]

Délka HZMB i SZB bude překonána Pevné spojení s pásem Fehmarn spojovací Dánsko a Německo po dokončení,[12] na navrženém 17,6 kilometru dlouhém.[13][14] Zahájení výstavby je plánováno na leden 2021.[15]

Největší ponořené trubice[4]
názevobrazDélkaHloubka[A]ŠířkaDokončenoUmístěníPoznámky a doporučení
Pevné spojení s pásem Fehmarn17,6 km
10,9 mil		40 m
130 stop		42 m
138 stop		2028 (odhad)Dánsko a Německo[13]
Most Shenzhen – Zhongshan6,845 km
4,253 mil		38 m
125 stop		46 m
151 stop		2024 (odhad)Shenzhen a Zhongshan, ČínaPonorná délka 5,035 km (3,129 mi).[16][17]
Most Hong Kong – Ču-chaj – Macao港 西 大橋 - 西 人工 島 - panoramio.jpg6,75 km
4,19 mil		30,18 m
99,0 ft		37,95 m
124,5 ft		2010Hongkong a Macao, Čína[10]
Transbay trubiceTransbay Tube Route (1). Svg5 825 km
3,619 mil		40,5 m
133 stop		14,58 m
47 ft 10 palců		1969San Francisco Bay, Spojené státy[18]:Obr.3, str.8
[19]:219
DrogdentunnelenÖresundsförbindelsen pod sundet.jpg3,51 km
2,18 mil		22 m
72 stop		42 m
138 stop		2000Švédsko a DánskoČtyři otvory: 2 × 2 –pruh a 2 × 1-kolej[20]
Pusan ​​– Geoje Pevný odkazGoega Bridge Submarine Tunnel2.jpg3,24 km
2,01 mil		38 m
125 stop		26,46 m
86,8 ft		2010Pusan a Ostrov Geoje, Jižní Korea[21]
Tunel Pulau Seraya Utility2,6 km
1,6 mil		6,5 m
21 stop		1988Singapur[22][23]
Raúl Uranga - Carlos Sylvestre Begnis Subfluvial TunnelConstrucción del Tunel Subfluvial 4.JPG2,367 km
1,471 mi		32 m
105 stop		10,8 m
35 stop		1969Provincie Entre Ríos a Provincie Santa Fe, Argentina[19]:214 [24]
Hampton Roads Bridge – tunel (Trubka 2)Hampton Roads Bridge Tunnel - na Interstate 64 Eastbound - panoramio (5) .jpg2,229 km
1,385 mil		37 m
121 stop		12 m
39 stop		1976Hampton Roads, Virginie, Spojené státy[25][19]:228
Kabelový tunel v zátoce Tuas2,1 km
1,3 mil		11,8 m
39 stop		1999Singapur[26][27]
Hampton Roads Bridge – tunel (Trubka 1)Int64wRoad-HRBT1 (38698956951) .jpg2,091 km
1,299 mil		21 m
70 stop		11 m
37 ft		1957Hampton Roads, Virginie, Spojené státy[28][19]:194
Blayais jaderná elektrárna Odtok1,935 km
1,202 mil		1978Blaye, Francie
Baltimore Harbor TunnelBaltimore Harbor Tunnel I-895.JPG1,92 km
1,19 mil		30 m
98 stop		21,3 m
70 stop		1957Baltimore, Maryland, Spojené státy[19]:193
Crossing Eastern HarbourEastern Harbour Crossing Kowloon side 29-07-2020.jpg1,859 km
1,155 mil		27 m
89 stop		35 m
115 stop		1990Hongkongský přístav[19]:250
Rotterdamské metro (Řádky D / E, Nieuwe Maas přechod)Metrowerken in Rotterdam, het eerste tunnelgedeelte aan de zuidzijde van de Maas, Bestanddeelnr 916-8149.jpg1,815 km
1,128 mil		10 m
33 stop		1966Rotterdam, NizozemíPonorná délka 1,04 km (0,65 mi); celková délka 1,815 km (1,128 mi) mezi stanicemi.[19]:209
Most Chesapeake Bay – TunelAerialviewoftheChesapeakeBayBridgeTunnel (oříznuto) .jpg1,75 km
1,09 mil		11,3 m
37 ft		1964Zátoka Chesapeake, Virginie, Spojené státy[19]:200
Tunel Fort McHenryFort McHenry Tunnel.jpg1,646 km
1,023 mil		31,7 m
104 ft		25,1 m
82 stop		1987Baltimore, Maryland, Spojené státy[19]:244
Cross-Harbor tunelXHT-1970s cropped.jpg1,6 km
0,99 mil		28 m
92 stop		22,16 m
72,7 ft		1972Hongkongský přístav[19]:221
Tuagawa tunelSyutokosoku lineB Tamagawa tunel Ukisima-guchi.JPG1550 km
0,963 mil		30 m
98 stop		39,7 m
130 stop		1994Tokio, Japonsko[19]:256
Hemspoor tunel1,475 km
0,917 mil		26 m
85 ft		21,5 m
71 stop		1980Amsterdam[19]:235
Monitor – Merrimac Memorial Bridge – tunelMonitor-Merrimac Memorial Bridge-Tunnel.jpg1,425 km
0,885 mil		36 m
118 stop		24 m
79 ft		1992Hampton Roads, Virginie, Spojené státy[19]:253
Tunel Marmaray1,387 km
0,862 mil		60,5 m
198 stop		15,3 m
50 stop		2013Bospor, Istanbul, krocan1,4 km (0,87 mi) ponořená trubka + 9,8 km (6,1 mi) vrtaná tunel + 2,4 km (1,5 mi) cut-and-cover[29]
Poznámky
  1. ^ Ve spodní části konstrukce tunelu

Viz také

Reference

  1. ^ „Engineering Marvels - The Casting Basin“. Massachusetts silnice silnice úřad. www.masspike.com. Archivovány od originál 12. května 2008. Citováno 2009-06-26.
  2. ^ A b „Technické - ponořené trubkové tunely“. Web projektu Marmaray. www.marmaray.com. Archivovány od originál dne 19. 2. 2009. Citováno 2009-06-26.
  3. ^ Gursoy, Ahmet (1996). "14 | Ponorné trubkové tunely". In Kuesel, Thomas R .; King, Elwyn H .; Bickel, John O. (eds.). Příručka pro tunelové inženýrství (2. vyd.). Boston, Massachusetts: Kluwer Academic Publishers. 268–297. ISBN  978-1-4613-8053-5.
  4. ^ A b C Lewis, Scott (23. října 2013). „Nejdelší tunely s ponořenými trubkami“. Engineering News-Record. Citováno 11. září 2020.
  5. ^ A b „Projekt železničního inženýrství Marmaray“. Železniční technologie. Citováno 11. září 2020.
  6. ^ Letsch, Constanze (29. října 2013). „Istanbulský podmořský Bosporský železniční tunel se otevírá pro potěšení a předtuchu“. Opatrovník. Citováno 11. září 2020.
  7. ^ „Turecký podmořský tunel Bospor spojuje Evropu a Asii“. BBC novinky. 29. října 2013. Citováno 11. září 2020.
  8. ^ Smith, Claire (8. března 2018). „Stavba dokončena na nejdelším ponořeném trubkovém tunelu na světě“. Pozemní inženýrství. Citováno 11. září 2020.
  9. ^ „Oznámení o výsledku hodnocení nabídky mostu Hongkong-Ču-chaj-Macao pro zakázku na projektování a stavbu umělých ostrovů a tunelu“ (Tisková zpráva). Vláda Hongkongu. 17. listopadu 2010. Citováno 11. září 2020.
  10. ^ A b Su, Quanke; Chen, Yue; Ying, Li; de Wit, J.C.W.M. (Hans). „Hongkongský most Ču-chaj Macao v Číně: Napínání limitů ponořeného tunelování“ (PDF). Konzultanti tunelového inženýrství. Citováno 11. září 2020.
  11. ^ „Formuje se nejširší ponořený kanál na světě“. Čína denně. 29. března 2019. Citováno 14. září 2020.
  12. ^ S. Lykke (ředitel projektu, tunel, Femern Belt A / S) a W.P.S. Janssen (hlavní projektový manažer, Tunnel Engineering Consultants, Nijmegen, Nizozemsko) pro Ramboll-Arup-TEC JV (květen 2010). „Inovace pro možnost tunelu Fehmarnbelt“. TunnelTalk.com. Citováno 3. února 2011.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  13. ^ A b „Fakta o tunelu Fehmarnbelt“ (PDF). Femern Sund Bælt. 2. října 2012. Citováno 11. září 2020.
  14. ^ „Fehmarn: nejdelší silniční / železniční tunel na světě“. Ramboll. Citováno 11. září 2020.
  15. ^ „Práce na tunelu Fehmarnbelt ve výši 7,4 miliardy EUR budou zahájeny 1. ledna 2021“. Globální stavební revize. 30.dubna 2020. Citováno 11. září 2020.
  16. ^ Píseň, Shen-you; Guo, Jian; Su, Quan-ke; Liu, Gao (2020). „Technické výzvy při výstavbě mostů a tunelů v Číně“. J Zhejiang Univ-Sci A (Appl Phys & Eng). 21 (7): 509513. doi:10.1631 / jzus.A20CSBE1. Přímá URL
  17. ^ "Tunelová trubka vložená pro spojení Shenzhen-Zhongshan" (Tisková zpráva). Město Zhuhai. 19. června 2020. Citováno 14. září 2020.
  18. ^ Zpráva o nehodě na železnici: Oheň okresu Bay Area Rapid Transit ve vlaku č. 117 a evakuace cestujících v tunelu Transbay (PDF) (Zpráva). Národní rada pro bezpečnost dopravy. 19. července 1979. Citováno 17. srpna 2016.
  19. ^ A b C d E F G h i j k l m Grantz, Walter C. (1993). „Kapitola 5: Katalog ponořených tunelů“. Tunelovací a podzemní vesmírná technologie. Association International des Tunnels. 8 (2): 175–263. Citováno 14. září 2020.
  20. ^ "Drogdenský tunel". Databáze projektů. Association International des Tunnels & International Tunneling and Underground Space Association. Citováno 14. září 2020.
  21. ^ „Tunel pevného spojení Busan Geoje“. Databáze projektů. Association International des Tunnels & International Tunneling and Underground Space Association. Citováno 14. září 2020.
  22. ^ Hulme, T.W .; Burchell, A.J. (Říjen – prosinec 1999). „Projekty tunelování v Singapuru: přehled“. Tunelovací a podzemní vesmírná technologie. 14 (4): 409418. doi:10.1016 / S0886-7798 (900) 00004-3.
  23. ^ Lowndes, JFL; Weeks, ČR (11. – 13. Dubna 1989). Elektrické a mechanické aspekty týkající se civilního řešení ponořených trubkových tunelů. Ponořené tunelové techniky. Instituce stavebních inženýrů. 249–262. ISBN  0-7277-1512-7. Citováno 14. září 2020.
  24. ^ „Tunel Parana (Hernandias)“. Databáze projektů. Association International des Tunnels & International Tunneling and Underground Space Association. Citováno 14. září 2020.
  25. ^ „Hampton Roads Bridge Tunnel No 2“. Databáze projektů. Association International des Tunnels & International Tunneling and Underground Space Association. Citováno 14. září 2020.
  26. ^ Mainwaring, G.D .; Lam, Y.K .; Weng, L.W. (11. – 13. Června 2001). Plánování, projektování a výstavba kabelového tunelu Tuas a budoucí kabelové tunely pro přenos energie v Singapuru. Rychlá ražba a tunelování. San Diego, Kalifornie: Společnost pro těžbu, metalurgii a průzkum. 647–658. ISBN  0873352041.
  27. ^ Ghosh, S; Sasaki, S; Yang, JL (25. – 26. Srpna 1998). Kvalita hotového betonu - případová studie specializovaného mořského betonování v Singapuru (PDF). 23. konference o našem světě v betonu a konstrukcích. Singapur. Citováno 14. září 2020.
  28. ^ Bickel, John O. (21. dubna 1958). Návrh a konstrukce tunelu Hampton Roads (PDF). Společné zasedání Bostonské společnosti stavebních inženýrů a severovýchodní sekce A.S.C.E. p. 369. Citováno 14. září 2020.
  29. ^ „Başbakan Erdoğan Marmaray'da test sürüşü yaptı“. Hürriyet (v turečtině). 4. srpna 2013. Citováno 6. srpna 2013.

5. „Založení tunelu systémem pískového toku“, Tunnels and Tunneling, červenec 1973, A. Griffioen a R. van der Veen

externí odkazy