Использование металлов в повседневной жизни началось на заре развития человечества, и первым металлом являлась медь, поскольку является доступной в природе и легко поддается обработке. Недаром археологи при раскопках находят различные изделия и домашнюю утварь из этого металла. В процессе эволюции люди постепенно учились соединять различные металлы, получая все более прочные сплавы, пригодные для изготовления орудий труда, а позже и оружия. В наше время продолжаются эксперименты, благодаря которым можно выявить самые прочные металлы в мире.
- высокая удельная прочность;
- стойкость к высоким температурам;
- низкая плотность;
- коррозийная стойкость;
- механическая и химическая стойкость.
Титан применяется в военной промышленности, медицине авиации, кораблестроении, и других сферах производства.
Самый известный элемент, который считается одним из самых прочных металлов в мире, и в нормальных условиях представляет собой слабый радиоактивный металл. В природе находится как в свободном состоянии, так и в кислых осадочных породах. Он достаточно тяжел, широко распространен повсеместно и обладает парамагнитными свойствами, гибкостью, ковкостью, и относительной пластичностью. Уран применяется во многих сферах производства.
Известен как самый тугоплавкий металл из всех существующих, и относится к самым прочным металлам в мире. Представляет собой твердый переходный элемент блестящего серебристо-серого цвета. Обладает высокой прочностью, отличной тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям. Благодаря своим свойствам поддается ковке, и вытягивается в тонкую нить. Известен в качестве вольфрамовой нити накаливания.
Среди представителей данной группы считается переходным металлом высокой плотности серебристо-белого цвета. В природе встречается в чистом виде, однако встречается в молибденовом и медном сырье. Отличается высокой твердостью и плотностью, и имеет отличную тугоплавкость. Обладает повышенной прочностью, которая не теряется при многократных перепадах температур. Рений относится к дорогим металлам и имеет высокую стоимость. Используется в современной технике и электронике.
Блестящий серебристо-белый металл со слегка голубоватым отливом, относится к платиновой группе и считается одним из самых прочных металлов в мире. Аналогично иридию имеет высокую атомную плотность высокую прочность и твердость. Поскольку осмий относится к платиновым металлам, имеет схожие с иридием свойства: тугоплавкость, твердость, хрупкость, стойкость к механическим воздействиям, а также к влиянию агрессивных сред. Нашел широкое применение в хирургии, электронной микроскопии, химической промышленности, ракетной технике, электронной аппаратуре.
Относится к группе металлов, и представляет собой элемент светло-серого цвета, обладающий относительной твердостью и высокой токсичностью. Благодаря своим уникальным свойствам бериллий применяется в самых различных сферах производства:
- ядерной энергетике;
- аэрокосмической технике;
- металлургии;
- лазерной технике;
- атомной энергетике.
Из-за высокой твердости бериллий используется при производстве легирующих сплавов, огнеупорных материалов.
Следующим в десятке самых прочных металлов в мире является хром – твердый, высокопрочный металл голубовато-белого цвета, стойкий к воздействию щелочей и кислот. В природе встречается в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства. Хром Используется для создания различных сплавов, которые используются при изготовлении медицинского, а также химического технологического оборудования. В соединении с железом образует сплав феррохром, который используется при изготовлении металлорежущих инструментов.
Бронзу в рейтинге заслуживает тантал, поскольку является одним из самых прочных металлов в мире. Он представляет собой серебристый металл с высокой твердостью и атомной плотностью. Благодаря образованию на его поверхности оксидной пленки, имеет свинцовый оттенок.
Отличительными свойствами тантала являются высокая прочность, тугоплавкость, стойкость к коррозии, воздействию агрессивных сред. Металл является достаточно пластичным металлом и легко поддается механической обработке. Сегодня тантал успешно используется:
- в химической промышленности;
- при сооружении ядерных реакторов;
- в металлургическом производстве;
- при создании жаропрочных сплавов.
Вторую строчку рейтинга самых прочных металлов в мире занимает рутений – серебристый металл, принадлежащий к платиновой группе. Его особенностью является наличие в составе мышечной ткани живых организмов. Ценными свойствами рутения являются высокая прочность, твердость, тугоплавкость, химическая стойкость, способность образовывать комплексные соединения. Рутений считается катализатором многих химических реакций, выступает в роли материала для изготовления электродов, контактов, острых наконечников.
Рейтинг самых прочных металлов в мире возглавляет именно иридий – серебристо-белый, твердый и тугоплавкий металл, который относится к платиновой группе. В природе высокопрочный элемент встречается крайне редко, и часто входит в соединение с осмием. Из-за своей природной твердости он плохо поддается механической обработке и обладает высокой стойкостью к воздействию химический веществ. Иридий с большим трудом реагирует на воздействие галогенов и перекиси натрия.
Этот металл играет важную роль в повседневной жизни. Его добавляют к титану, хрому и вольфраму для улучшения стойкости к кислым средам, применяют при изготовлении канцелярских принадлежностей, используют в ювелирном деле для создания ювелирных изделий. Стоимость иридия остается высокой из-за ограниченного присутствия в природе.
Первые сооружения, напоминающие нынешние тоннели, человечество стало строить еще в каменном веке и за прошедшие годы достигло определенных успехов в этом деле. Мы отобрали самые примечательные из ныне существующих: знакомьтесь.
Первый известный подводный тоннель построили в древнем Вавилоне под Евфратом за две с лишним тысячи лет до Рождества Христова. Технологии с того времени изменились, а суть - нет: тоннели и сегодня самый удобный способ разделения транспортных потоков по вертикали и преодоления разнообразных природных и рукотворных препятствий при перемещении людей и грузов. Но не только их.
Самый длинный в мире: Делавэрский акведук (штат Нью-Йорк, США)
Почетное звание самого длинного действующего тоннеля в мире сегодня удерживает сооружение, не предназначенное для перемещения людей и грузов. По нему из водохранилища Рондоут в горах Катскилл в город Нью-Йорк ежедневно поступает около 4,9 млн кубометров пресной воды, то есть примерно половина того, что за тот же срок тратит 20-миллионный мегаполис. Длина тоннеля составляет 137 километров при диаметре в 4,1 метра, а пролегает он на глубине до 300 м. Строили его в не самое удачное для США и всего Северного полушария время: работы стартовали в 1939 году и закончились только в 1944-м.
Чтобы прокачивать воду под землей и реками, используются насосные станции. Те, что расположены в Нью-Йорке, как эта, выглядят стильно, несколько напоминая палладианские виллы
Делавэрский акведук (Delaware Aqueduct) хотя и снабжает самый большой город США водой вот уже семь десятков лет, тем не менее небеспроблемен: он подтекает. В результате протечек в почву уходит не менее 140 тыс. куб. м ежедневно, какового объема хватило бы, чтобы обеспечить чистой питьевой водой около полумиллиона человек. И ладно бы вода просто уходила в землю! Нет, она подтапливает здания и поля и вредит природе. Чтобы решить проблему, Городской департамент защиты окружающей среды Нью-Йорка ведет строительство параллельного тоннеля, призванного заменить наиболее пострадавший участок акведука. Стоимость работ по ликвидации течей приближается к полутора миллиардам долларов.
|
Универсальный тоннель SMART (город Куала-Лумпур, Малайзия) Один из вариантов применения тоннелей - борьба с подтоплениями за счет отвода воды. В столице Малайзии Куала-Лумпуре решили построить универсальный двухуровневый тоннель SMART (Stormwater Management And Road Tunnel) , по которому можно пускать и автотранспорт, и воду во время сильных дождей.
В норме тоннель работает как автомобильный и служит для следования в объезд центра города (по верхнему уровню). Во время сильных дождей вода из городской ливневой канализации отводится в нижний уровень. А если возникает совсем уж серьезная угроза наводнения, то тоннель закрывается для автомобильного трафика и оба уровня служат для водоотведения. Когда опасность проходит, автомобильную часть можно вернуть в строй в течение 48 часов. Только с начала 2007 года, когда был открыт SMART , до лета 2010-го тоннель спас центр Куала-Лумпура от семи сильных наводнений. |
Самый длинный железнодорожный: Готтардский базисный тоннель (Швейцария)
Торжественная церемония открытия Готтардского базисного тоннеля (Gotthard-Basistunnel) в Швейцарии состоялась 1 июня 2016 года. Так завершилась почти четвертьвековая (первые работы по прокладке начались в 1993 году) история строительства не только самого длинного (57 км от портала до портала), но и самого глубокого (над тоннелем возвышается до 2450 метров горной породы) железнодорожного тоннеля в мире. И нельзя сказать, чтобы Готтардский перевал отделяющий, грубо говоря, Италию от Германии, нельзя было преодолеть как-то иначе: не считая живописного извилистого пути через перевал по поверхности, до открытия ГБТ можно было воспользоваться старым железнодорожным тоннелем (1882 года постройки) или автомобильным (1980-го), однако чтобы подобраться к ним, и поездам и автомобилистам приходилось преодолевать многие километры опасных горных дорог с десятками резких поворотов, что сильно усложняло задачу.
Северный портал Готтардского базисного тоннеля находится вблизи городка Эрстфельд на высоте 460 м над уровнем моря. На этом снимке можно видеть, что, по сути, речь идет о двух параллельных электрифицированных тоннелях диаметром 8,83–9,58 м. Кстати, базисным тоннель называется потому, что проложен в основании горного массива, имя которого носит
Теперь добраться из Цюриха в Милан стало возможным всего за 2 часа 50 минут вместо прежних 3 часов 40 минут, причем на скоростном поезде, следующем в тоннеле со скоростью до 250 км/ч (во время испытаний поезда IСE даже разгонялись до 275 км/ч). Всего таких поездов предусмотрено около 65 в день - они перевозят около 10 тысяч пассажиров в сутки, причем прирост трафика составил 30% в первые 8 месяцев эксплуатации тоннеля. Но важнее все же грузовое движение - грузовых поездов по тоннелю можно пропускать до 260 в день. Именно ради перевода транспортировки грузов с автомобильного на железнодорожный транспорт все и затевалось. Строительство обошлось примерно в 10 миллиардов швейцарских франков и девять человеческих жизней - именно столько из 3500 человек, строивших тоннель, погибло за время строительства.
|
Природный тоннель (штат Виргиния, США) Чтобы проложить железнодорожные пути или автодорогу в толще земли, человечеству совсем не обязательно долго и упорно долбить породу - можно воспользоваться тем, что за миллионы лет соорудила сама природа.
Так поступили в конце XIX века в американском штате Виргиния, проложив железную дорогу через естественную пещеру, проделанную грунтовыми водами в толще известняка и доломита. У природы получилось открытое c обоих концов подземное сооружение длиной 255 метров, шириной до 61 метра и высотой до 24 метров. Это же настоящее чудо света, решили европейские поселенцы в Северной Америке. Это же настоящий тоннель - грех не воспользоваться, решили их потомки-промышленники пару сотен лет спустя, и пустили через пещеру грузовые и пассажирские поезда. |
Самый длинный подводный: Евротоннель (под проливом Ла-Манш между Францией и Великобританией)
Даже если этот тоннель (известный также как Channel Tunnel и Le tunnel sous la Manche ) не был бы действующим мировым рекордсменом по длине подводной части, его следовало бы включить в нашу подборку - за символичность. Открытый в 1994-м году, он воплотил почти двухвековую (первые планы такого сооружения возникли в 1802 году) мечту Европы о соединении Британских островов и континента сухопутной линией. Строили его относительно недолго, всего шесть лет, и заплатили астрономическую даже по нынешним временам сумму - около 9 млрд фунтов стерлингов (то есть 21 млрд долларов по тогдашнему курсу), что оказалось больше запланированных 5,5 млрд фунтов. В любом случае проект довольно долгое время оставался самым дорогим инфраструктурным проектов в истории.
На континенте тоннель начинается в районе Кале. На этом фото видно, как железнодорожные пути после разворотного круга сворачивают вправо и уходят в сторону моря. Там портал в Британию
В итоге получили два параллельных тоннеля диаметром 7,6 м в 30 метрах друг от друга для поездов и 4,8-метровый сервисный тоннель между ними. В длину железнодорожная часть составляет 50 км, 37,9 из которых проходят под дном пролива Ла-Манш на глубине до 75 метров (или 115 метров ниже уровня моря).
С обеих сторон тоннель подсоединен к сети скоростных железных дорог, соединяя таким образом европейские железные дороги с британскими. Поезда ходят между Лондоном с одной стороны и Парижем, Брюсселем и Лиллем с другой. Если вы предпочитаете путешествовать по Европе на автомобиле, тоннель поможет и вам: вы не будете зависеть от погоды и страдать от качки, переплывая Ла-Манш на пароме. Вместо этого можете закатить свой автомобиль на Eurotonnel Shuttle - 775-метровый автопоезд, который за 35 минут преодолеет пролив по тоннелю. Правда, на нем вы далеко не уедете: только до специального терминала в Нор-Па-де-Кале или Кенте: параметры поезда таковы, что он отлично подходит для быстрой и безопасной перевозки легковых и грузовых автомобилей, но дальше поезд просто не пролезет.
|
Между двух континентов: тоннель Мармарай (город Стамбул, Турция) По части символичности и знаковости у Евротоннеля есть конкурент - тоннель Мармарай (Marmaray) , пролегающий под дном пролива Босфор и соединяющий европейскую и азиатскую части Стамбула, то есть в некотором смысле два континента: 1,4-километровый тоннель, вернее два параллельных однопутных тоннеля для метропоездов, построенные как часть проекта по модернизации транспортной системы Стамбула, пролегает под дном пролива Босфор на глубине 60 метров в сейсмоопасном районе и притом в илистом грунте и способен пережить землетрясение магнитудой до 7,0.
Пока тоннель строили, в земле на европейском берегу пролива обнаружили остатки гавани Феодосия, главного порта древнего Константинополя, с массой античных и средневековых артефактов, включая обнаруженные впервые остатки византийских галер, а потом и следы первого человеческого поселения на территории современного Стамбула, которое, как предполагается, возникло примерно в 7-м тысячелетии до нашей эры. |
Самый глубокий: Эйксундский тоннель (Норвегия)
Говоря о тоннелях, проложенных под дном моря, нельзя не упомянуть Eiksundtunnelen . В сравнении с предыдущими он совсем небольшой - 7,8 км длиной - и притом предназначен для движения автотранспорта и соединяет не две крупнейшие страны Европы, а небольшие селения на островах в западнонорвежской губернии Мере-ог-Румсдал с континентом. Уникальность же его в том, что он проложен на глубине до 287 метров ниже уровня моря, причем от дна Стурфьорда до тоннеля в некоторых местах - до 50 метров скальной породы.
Церемония открытия тоннеля состоялась 23 февраля 2008 года - спустя пять лет после начала строительства. Последнее, к слову, обошлось дешевле, чем планировалось, - удивительное дело для инфраструктурных проектов
Эйксундский тоннель - только часть дорожного комплекса, включающего, помимо этого, еще два тоннеля поменьше и 405-метровый мост. Общая численность населения в поселках, обслуживаемых комплексом, составляет около 40 тыс. человек.
|
Тоннели высоко в горах Задача тоннеля, как принято думать, - забираться глубоко под землю. Однако забираться под землю можно и на большой высоте над уровнем моря. Так делает, к примеру, один из самых высокогорных тоннелей в мире - автомобильный тоннель имени Эйзенхауэра (или, официально, Мемориальный тоннель имени Эйзенхауэра и Эдвина Джонсона, Eisenhower-Edwin C. Johnson Memorial Tunnel ) длиной 2,72 км, пробитый под Американским континентальным водоразделом в Скалистых горах в штате Колорадо, США, на высоте 3357–3401 м (западный и восточный въезд соответственно), чтобы упростить движение по шоссе I-70 .
Конкурентом тоннеля имени Эйзенхауэра в борьбе за звание мирового рекордсмена выступает железнодорожный тоннель под горой Юнгфрау в Швейцарских Альпах. Его вместе с подземными станциями и открытым участком достроили к 1912 году после 16 лет тяжелых работ. Длиной тоннель 7 км (а вся линия - 9,3 км), максимальная высота над уровнем моря - 3454 м при перепаде высот в 1400 м. Предназначен он для увеселительных поездок по узкоколейной зубчатой железнодорожной линии к живописнейшему перевалу Юнгфрауйох. Примечательно, что рекорд по количеству пассажиров в день, зафиксированный 1 июня 2000 года, был 8148 человек. Неудивительно: стоимость билета для взрослого начинается от 113 франков (около 7000 руб.) - сравните с бесплатным тоннелем имени Эйзенхауэра, по которому в день проходит около 30 тыс. автомобилей. |
Самый длинный автомобильный: Лердальский тоннель (Норвегия)
В Норвегии построили еще один тоннель-рекордсмен - Лердальский (Lærdalstunnelen) длиной 24,51 километра, на сегодняшний день самый длинный в мире автомобильный тоннель. Находится он примерно в пяти часах езды на машине по извилистым дорогам от Эйксундского, соединяет коммуны Эурланн и Лердал в губернии Согн-ог-Фьюране и представляет собой часть автомагистрали между двумя крупнейшими городами страны - Осло и Бергеном, введение которой в эксплуатацию избавило норвежцев от необходимости преодолевать участок пути между городами на пароме или по горным дорогам, особенно неприветливым зимой и в непогоду.
В то время как собственно тоннель имеет обычное освещение с помощью ламп белого цвета, разделяющие его на отрезки пещеры подсвечены синим и желтым. Такое освещение призвано имитировать рассветное небо и сделано для того, чтобы снизить утомляемость у водителей
Хотя расстояние в примерно 25 км может показаться не таким уж большим (всего 20 минут при соблюдении скоростного режима), создатели тоннеля позаботились, чтобы водители преодолевали его максимально беспроблемно - в частности, чтобы они не заснули за рулем и не испытали приступ клаустрофобии. Для этого тоннель разделен тремя обширными пещерами, где можно остановиться или сделать разворот. Примечательно, что в той же губернии всерьез задумались о строительстве еще одного тоннеля - Стадского судоходного, предназначенного, чтоб суда, в том числе паромы, сейчас следующие в обход одноименного полуострова, могли без проблем преодолевать один из самых опасных участков моря у побережья Западной Норвегии. Начало строительства тоннеля длиной около 2 км, высотой 49 м, шириной 36 м и глубиной 12 м, планируется на этот или следующий год, а окончание - на 2023-й. Когда и если тоннель будет построен, «Вокруг света» непременно о нем расскажет - оставайтесь с нами.
|
Самый длинный в России Самый длинный тоннель в России хотя и много меньше по длине, чем описанные выше, но впечатляет не меньше: 15 километров 343 метра через гранит Северо-Муйского хребта в Бурятии пробивали 26 лет. Это неудивительно: строителям приходилось сражаться с плывунами, находившимися под давлением до 34 атмосфер, разломами и другими сложностями геологического характера, а также с суровым климатом, радоном и фоновой радиацией и нехваткой финансирования - горнопроходческие работы начались в 1977 году, а первый поезд по тоннелю прошел только в 2001-м, таким образом, проект пережил и кризис и распад СССР, и кризис начала 1990-х. Ввод тоннеля в эксплуатацию позволил наладить безостановочное движение по БАМу тяжелых грузовых поездов, которые до того приходилось расформировывать и проводить по частям через обход по крутым лавиноопасным трасам и виадукам. Время в пути сократилось на участке с двух часов до 20–25 минут. |
Фото: Jim.henderson / Wikimedia Commons, Emran Kassim / Flickr, Zacharie Grossen / Wikimedia Commons, Virginia State Parks / Wikimedia Commons, Philippe TURPIN / Getty Images, T.Müller / Wikimedia Commons, Patrick Pelster / Wikimedia Commons, Svein-Magne Tunli / Wikimedia Commons
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…
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)
.jpg)
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)
.jpg)
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)
.jpg)
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)
.jpg)
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)
.jpg)
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)
.jpg)
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)
.jpg)
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)
.jpg)
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.
Loading...