Туннель - Tunnel

Туннель в Форт-де-Муциг , Франция

Украшенный вход в автомобильный туннель в Гуанахуато , Мексика

Полезность туннель для нагрева труб между Rigshospitalet и Amagerværket в Копенгагене , Дания

Туннель тайбэйского метро на Тайване

Южный портал туннеля канала Чирк длиной 421 м (1381 фут)

Тоннель подземный проход, вырыты через окружающий грунт / землю / камень и прилагается для входа и выхода , за исключением, обычно на каждом конце. Трубопровод не туннель, хотя некоторые недавние тоннели использовали Погруженную трубки методы строительства , а не традиционные методов тоннелей.

Туннель может быть для пешеходного или автомобильного движения , для железнодорожного движения или для канала . Центральные части сети скоростного транспорта обычно находятся в туннеле. Некоторые туннели используются в качестве канализационных труб или акведуков для подачи воды для потребления или для гидроэлектростанций . Инженерные туннели используются для прокладки пара, охлажденной воды, электрических или телекоммуникационных кабелей, а также для соединения зданий для удобного прохода людей и оборудования.

Секретные туннели построены для военных целей, или гражданскими лицами для контрабанды из оружия , контрабанды , или людей . Специальные туннели, такие как переходы для диких животных , построены для того, чтобы позволить дикой природе безопасно преодолевать искусственные барьеры. Туннели могут быть соединены вместе в туннельные сети .

Терминология

Вход в туннель Рантавяйля в северной части Тампере , Пирканмаа , Финляндия

Туннель относительно длинный и узкий; длина часто намного больше, чем в два раза больше диаметра , хотя могут быть построены аналогичные более короткие выемки, такие как переходы между туннелями.

Определение того, что представляет собой туннель, может широко варьироваться от источника к источнику. Например, определение автодорожного туннеля в Соединенном Королевстве определяется как «подземное строение шоссе, имеющее длину 150 метров (490 футов) или более». В США туннель определяется NFPA : «Подземное сооружение с расчетной длиной более 23 м (75 футов) и диаметром более 1800 миллиметров (5,9 футов)».

В Великобритании пешеходный, велосипедный туннель или туннель для животных под дорогой или железной дорогой называется метро , в то время как подземная железнодорожная система называется по-разному в разных городах: « Метро » или « Метро » в Лондоне , « Метро » в Глазго и « Метро » в Ньюкасле . Место, где дорога, железная дорога, канал или водоток проходит под пешеходной дорожкой, велосипедной дорожкой или другой дорогой или железной дорогой, чаще всего называется мостом или, если проходит под каналом, акведуком . Если важно подчеркнуть, что он проходит снизу, его можно назвать подземным переходом , хотя официальный термин при проезде под железной дорогой - это подземный мост . Более длинный подземный переход, содержащий дорогу, канал или железную дорогу, обычно называют «туннелем», независимо от того, проходит он под другим объектом инфраструктуры или нет. Подземный переход любой длины под рекой также обычно называют «туннелем», независимо от того, для какого вида транспорта он предназначен.

В США термин «метро» означает подземную систему скоростного транспорта, а термин подземный пешеходный переход используется для перехода под барьером. Платформы железнодорожных вокзалов могут соединяться пешеходными туннелями или мостиками .

История

Туннель Джоралемон-стрит на открытке 1913 года, часть системы метро Нью-Йорка

Большая часть ранних технологий проходки туннелей произошла от горнодобывающей и военной инженерии . Этимологии терминов «добыча» (для добычи полезных ископаемых или для осадных атак ), «военная техника», и « гражданское строительство » показывает эти глубокие исторические связи.

Античность и раннее средневековье

Предшественниками современных туннелей были штольни для транспортировки воды для орошения или питья, а также канализации . Первые канаты известны до 2000 г. до н.э.

Туннель Eupalinos туннель акведук 1,036 м (3,399 футов) , проходящей через горы Кастро в Самос , Греция , построенный в 6 веке до н.э. , чтобы служить в качестве акведука . Это второй известный туннель, который был выкопан с обоих концов после туннеля Силоам в окрестностях Сильвана в восточном Иерусалиме .

В Эфиопии , то нога туннель Siqurto , ручной высеченные в средних веках, пересекает горный хребет.

Геотехнические исследования и проектирование

Крупный проект туннеля должен начинаться со всестороннего исследования грунтовых условий путем сбора проб из скважин и другими геофизическими методами. Затем можно сделать осознанный выбор техники и методов земляных работ и поддержки грунта, что снизит риск возникновения непредвиденных условий грунта. При планировании маршрута можно выбрать горизонтальные и вертикальные трассы, чтобы использовать наилучшие условия грунта и воды. Обычной практикой является размещение туннеля глубже, чем в противном случае потребовалось бы, чтобы вырыть грунт через твердую породу или другой материал, который легче поддерживать во время строительства.

Обычные кабинетные и предварительные исследования площадки могут дать недостаточно информации для оценки таких факторов, как блочная природа горных пород, точное расположение зон разломов или время выдержки более мягких грунтов. Это может вызывать особую озабоченность в туннелях большого диаметра. Для получения дополнительной информации можно проложить пилотный туннель (или «штольню») перед основным выемкой. Этот меньший туннель с меньшей вероятностью катастрофически обрушится в случае возникновения непредвиденных обстоятельств, и его можно включить в последний туннель или использовать в качестве резервного или аварийного выхода. В качестве альтернативы, горизонтальные скважины иногда могут быть пробурены перед приближающейся забойной частью туннеля.

Другие ключевые геотехнические факторы:

• Время выдержки - это время, в течение которого вновь выкопанная полость может поддерживать себя без каких-либо дополнительных конструкций. Знание этого параметра позволяет инженерам определить, как далеко могут продолжаться земляные работы, прежде чем потребуется поддержка, что, в свою очередь, влияет на скорость, эффективность и стоимость строительства. Как правило, определенные конфигурации камня и глины будут иметь наибольшее время выдержки, в то время как песок и мелкие почвы будут иметь гораздо меньшее время выдержки.
• Контроль грунтовых вод очень важен при строительстве туннелей. Утечка воды в туннель или вертикальную шахту значительно сократит время выдержки, что приведет к нестабильности выемки грунта и риску обрушения. Самый распространенный способ борьбы с грунтовыми водами - это установка дренажных труб в землю и простая откачка воды. Очень эффективная, но дорогая технология - замораживание грунта с использованием труб, которые вставляются в землю вокруг котлована, а затем охлаждаются специальными охлаждающими жидкостями. Это замораживает землю вокруг каждой трубы до тех пор, пока все пространство не будет окружено мерзлым грунтом, удерживая воду до тех пор, пока не будет построена постоянная конструкция.
• Форма поперечного сечения туннеля также очень важна для определения времени выдержки. Если выемка туннеля шире, чем высота, ему будет труднее поддерживать себя, что сокращает время выдержки. Квадратный или прямоугольный котлован сложнее сделать самонесущим из-за концентрации напряжений в углах.

Выбор туннелей против мостов

Harbor Tunnel в Балтиморе , который несет I-895 , служит примером туннеля воды пересечения построен вместо моста.

Что касается водных переходов, строительство туннеля, как правило, обходится дороже, чем мост. Однако соображения навигации могут ограничивать использование высоких мостов или пролетов подъемных мостов, пересекающихся с судоходными каналами, что требует туннеля.

Мосты обычно требуют большей площади на каждом берегу, чем туннели. В районах с дорогой недвижимостью, таких как Манхэттен и городской Гонконг , это сильный фактор в пользу туннеля. В рамках проекта Big Dig в Бостоне надземные дороги были заменены системой туннелей, чтобы увеличить пропускную способность, скрыть движение, вернуть землю, отремонтировать и воссоединить город с набережной.

Тоннель Куинсуэй 1934 года под рекой Мерси в Ливерпуле был выбран вместо очень высокого моста по соображениям обороны; опасались, что авиация может разрушить мост во время войны. Затраты на обслуживание массивного моста, по которому могли проходить крупнейшие в мире корабли, считались более высокими, чем затраты на туннель. Аналогичные выводы были сделаны для туннеля Кингсвей 1971 года под Мерси. В Хэмптон-роудс, штат Вирджиния , туннели были выбраны вместо мостов по стратегическим соображениям; в случае повреждения мосты могут помешать кораблям ВМС США покинуть военно-морскую базу Норфолк .

Водные переходы, построенные вместо мостов, включают Голландский туннель и туннель Линкольна между Нью-Джерси и Манхэттеном в Нью-Йорке ; в Квинс-Midtown Tunnel между Манхэттеном и района в Квинсе на Лонг - Айленд ; Детройт-Виндзор туннеля между Мичиган и Онтарио ; и туннели реки Элизабет между Норфолком и Портсмутом, Вирджиния ; 1934 Река Мерси дороги Квинсуэй тоннель ; Западная Шельда Tunnel , Zeeland, Нидерланды; и туннель North Shore Connector в Питтсбурге, штат Пенсильвания .

Другие причины выбора туннеля вместо моста включают избежание трудностей с приливами, погодой и судоходством во время строительства (как в случае туннеля под Ла-Маншем протяженностью 51,5 км или 32,0 мили ), эстетические соображения (сохранение вида над землей, ландшафта и декорации), а также по соображениям грузоподъемности (может быть, более целесообразно построить туннель, чем достаточно прочный мост).

Некоторые водные переходы представляют собой смесь мостов и туннелей, например, соединение между Данией и Швецией и мост-туннель через Чесапикский залив в Вирджинии .

Особые опасности связаны с туннелями, особенно от пожаров транспортных средств, когда дымовые газы могут задушить пользователей, как это произошло в Готардском автомобильном туннеле в Швейцарии в 2001 году. Одна из самых страшных железнодорожных катастроф в истории, катастрофа поезда Бальвано , была вызвана остановкой поезда. туннель Арми в Италии в 1944 году, погибло 426 пассажиров. Проектировщики стараются снизить эти риски, устанавливая системы аварийной вентиляции или изолированные туннели для аварийной эвакуации параллельно основному проходу.

Планирование проекта и смета

Для создания туннелей часто требуются государственные средства. Когда туннель проектируется или строится, экономика и политика играют важную роль в процессе принятия решений. Инженеры-строители обычно используют методы управления проектами для разработки крупной конструкции. Понимание количества времени, необходимого для реализации проекта, а также количества необходимых рабочих и материалов, является важной частью планирования проекта. Продолжительность проекта должна быть определена с использованием иерархической структуры работ (WBS) и метода критического пути (CPM). Кроме того, необходимо выбрать землю, необходимую для земляных работ и строительства, и соответствующую технику. Для крупных инфраструктурных проектов требуются миллионы или даже миллиарды долларов, включая долгосрочное финансирование, обычно посредством выпуска облигаций .

Эти затраты и выгоды для инфраструктуры , таких как туннель , должны быть идентифицированы. Могут возникать политические споры, как в 2005 году, когда Палата представителей США утвердила федеральный грант в размере 100 миллионов долларов на строительство туннеля под гаванью Нью-Йорка. Однако портовые власти Нью-Йорка и Нью-Джерси не знали об этом законопроекте и не запрашивали грант для такого проекта. Повышение налогов для финансирования крупного проекта может вызвать противодействие.

Строительство

Туннели вырывают из различных материалов, от мягкой глины до твердых пород. Метод строительства туннеля зависит от таких факторов, как состояние грунта, состояние грунтовых вод, длина и диаметр прохода туннеля, глубина туннеля, логистика поддержки выемки туннеля, конечное использование и форма туннеля. и соответствующее управление рисками.

Обычно используются три основных типа строительства туннелей. Туннели для вырубки и перекрытия строятся в неглубокой траншее, а затем закрываются. Пробуренные туннели строятся на месте, без снятия грунта наверху. Наконец, трубу можно погрузить в водоем, который называется погруженным туннелем.

Вырезать и закрыть

Строительство метро Paris Métro во Франции.

Вырубка и закрытие - это простой метод строительства неглубоких туннелей, при котором траншея вырывается и покрывается крышей с помощью надземной опорной системы, достаточно прочной, чтобы выдерживать нагрузку от того, что должно быть построено над туннелем. Доступны две основные формы проходки методом вскрытия и перекрытия:

• Метод «снизу вверх» : выкапывается траншея с опорой на грунт, если необходимо, и в ней сооружается туннель. Туннель может быть из монолитного бетона, сборного железобетона, сборных арок или арок из гофрированной стали; в первые дни использовалась кирпичная кладка. Затем траншея тщательно засыпается и поверхность восстанавливается.
• Метод «сверху вниз» : боковые опорные стены и ограждающие балки сооружаются с уровня земли такими методами, как заделка стен из цементного раствора или непрерывная буронабивная сваи. Требуется только неглубокая выемка грунта, чтобы построить крышу туннеля с использованием сборных балок или монолитного бетона, уложенного на стены. Затем поверхность восстанавливается, за исключением отверстий для доступа. Это позволяет на раннем этапе восстановить дороги, службы и другие элементы поверхности. Затем под постоянной крышей туннеля производятся земляные работы и сооружается фундаментная плита.

Неглубокие туннели часто бывают закрытого типа (если они находятся под водой, типа погруженных труб), в то время как глубокие туннели выкапываются, часто с использованием проходческого щита . Для среднего уровня возможны оба метода.

Большие коробки с вырезом и крышкой часто используются на станциях метро , таких как станция метро Canary Wharf в Лондоне. Эта конструкция обычно имеет два уровня, что позволяет экономично расположить билетный зал, платформы станций, доступ для пассажиров и аварийный выход, вентиляцию и контроль дыма, комнаты для персонала и помещения для оборудования. Интерьер станции Кэнэри-Уорф сравнивают с подземным собором из-за огромных размеров раскопок. Это контрастирует со многими традиционными станциями лондонского метро , где для станций и доступа пассажиров использовались пробуренные туннели. Тем не менее, оригинальные части сети лондонского метрополитена, Метрополитен и Окружные железные дороги, были построены по принципу «вырезать и укрыть». Эти линии были созданы еще до появления электрической тяги, а близость к поверхности была полезна для вентиляции неизбежного дыма и пара.

Основным недостатком метода «вырезать и укрыть» является широко распространенное нарушение на уровне поверхности во время строительства. Это, а также наличие электрической тяги привело к тому, что к концу XIX века лондонское метро переключилось на пробуренные туннели на более глубоком уровне.

Расточные станки

Рабочий выглядит карликом по сравнению с туннелепроходческой машиной, которая использовалась для рытья Готардского базового туннеля ( Швейцария ), самого длинного железнодорожного туннеля в мире.

Машины для проходки туннелей (TBM) и связанные с ними резервные системы используются для высокой автоматизации всего процесса проходки туннелей, что снижает затраты на прокладку туннелей. В некоторых случаях, в основном городских, проходка туннелей рассматривается как быстрая и экономичная альтернатива прокладке рельсов и дорог. Дорогостоящая принудительная покупка зданий и земли с потенциально долгими запросами на планирование устранена. Недостатки ТБМ возникают из-за их обычно большого размера - сложности транспортировки большой ТБМ к месту строительства туннеля или (альтернативно) высокой стоимости сборки ТБМ на месте, часто в пределах строящегося туннеля.

Существует множество конструкций TBM, которые могут работать в самых разных условиях, от твердых пород до мягких водоносных грунтов. Некоторые типы ТБМ, бентонитовой суспензии и машины для уравновешивания давления грунта имеют герметичные отсеки в передней части, что позволяет использовать их в сложных условиях ниже уровня грунтовых вод . Это создает давление на землю перед режущей головкой TBM, чтобы уравновесить давление воды. Операторы работают при нормальном давлении воздуха за отсеком высокого давления, но иногда им приходится заходить в этот отсек, чтобы заменить или отремонтировать резаки. Это требует особых мер предосторожности, таких как местная обработка грунта или остановка TBM в месте, свободном от воды. Несмотря на эти трудности, TBM теперь предпочтительнее старого метода туннелирования в сжатом воздухе с воздушным шлюзом / декомпрессионной камерой на некотором удалении от TBM, что требовало от операторов работы при высоком давлении и прохождения процедур декомпрессии в конце своей смены. , очень похоже на глубоководных дайверов .

В феврале 2010 года компания Aker Wirth доставила ТБМ в Швейцарию для расширения электростанций Линт-Лиммерн, расположенных к югу от Линталя в кантоне Гларус . Скважина имеет диаметр 8,03 метра (26,3 фута). Четыре ТБМ, использованные для рытья 57-километрового (35 миль) туннеля Gotthard Base в Швейцарии , имели диаметр около 9 метров (30 футов). Более крупная ТБМ была построена для бурения туннеля Green Heart (голландский: Tunnel Groene Hart) как части HSL-Zuid в Нидерландах, диаметром 14,87 метра (48,8 футов). Это, в свою очередь, было заменено мадридской кольцевой дорогой M30 , Испания , и туннелями Чонг Мин в Шанхае , Китай . Все эти машины, по крайней мере частично, были построены компанией Herrenknecht . По состоянию на август 2013 года крупнейшей в мире ТБМ была « Большая Берта », машина диаметром 57,5 ​​футов (17,5 м), построенная Hitachi Zosen Corporation , которая прорыла туннель для замены Виадука Аляскинского пути в Сиэтле, штат Вашингтон (США).

Глина

Удар по глине - это специальный метод, разработанный в Соединенном Королевстве для рытья туннелей в прочных грунтовых структурах на основе глины. В отличие от прежних ручных методов использования мотыг, которые полагались на твердую структуру почвы, удары ногами по глине были относительно бесшумными и, следовательно, не повредили мягким структурам на основе глины. Глиняный кикер лежит на доске под углом 45 градусов от рабочего забоя и вставляет инструмент с чашеобразным закругленным концом вместе с ножками. Вращая инструмент вручную, кикер извлекает участок почвы, который затем помещается на вытяжку.

Этот метод, использовавшийся в викторианском гражданском строительстве, нашел применение в обновлении древних канализационных систем Великобритании , поскольку не нужно было удалять все имущество или инфраструктуру для создания небольшой системы туннелей. Во время Первой мировой войны эта система использовалась королевскими инженерными компаниями, проходящими туннели, для установки мин под линиями Германской империи . Этот метод был практически бесшумным и поэтому не поддавался прослушиванию методов обнаружения.

Валы

Иллюстрация 1886 года, показывающая систему вентиляции и дренажа железнодорожного туннеля Мерси.

Временная шахта доступа иногда необходима во время рытья туннеля. Обычно они имеют круглую форму и идут прямо вниз, пока не достигнут уровня, на котором будет построен туннель. Шахта обычно имеет бетонные стены и обычно строится как постоянная. После того, как шахты доступа завершены, ТБМ опускают на дно, и можно начинать земляные работы. Шахты - это главный вход в туннель и выход из него до завершения проекта. Если туннель будет длинным, можно просверлить несколько стволов в разных местах, чтобы вход в туннель был ближе к нераскопанной области.

После завершения строительства шахты для доступа к строительству часто используются в качестве вентиляционных шахт , а также могут использоваться как аварийные выходы.

Техника напыления бетона

Метод Нового австрийского Туннелирования (NATM) -такж упоминается как последовательная Выемка Способ (СЭМ) -был разработан в 1960 - х годах. Основная идея этого метода состоит в том, чтобы использовать геологическое напряжение окружающего массива горных пород для стабилизации туннеля, позволяя измерять релаксацию и переназначение напряжения в окружающей горной породе, чтобы предотвратить наложение полных нагрузок на опоры. На основе инженерно-геологических измерений рассчитывается оптимальное поперечное сечение . Котлован защищен слоем напыляемого бетона, обычно называемого торкретбетоном . Другие меры поддержки могут включать стальные арки, анкерные болты и сетку. Технологические разработки в технологии напыляемого бетона привели к добавлению в бетонную смесь стальных и полипропиленовых волокон для повышения прочности футеровки. Это создает естественное несущее кольцо, которое сводит к минимуму деформацию породы .

Батарейный туннель Illowra , порт Кембла. Один из многих бункеров к югу от Сиднея .

Благодаря специальному мониторингу метод NATM является гибким даже при неожиданных изменениях геомеханической плотности горных пород во время проходки туннелей. Измеренные свойства породы позволяют выбрать подходящий инструмент для укрепления туннелей .

Домкрат труб

В производстве обсадных труб , гидравлические домкраты используются , чтобы подтолкнуть специально изготовленные трубы через землю позади TBM или щита. Этот метод обычно используется для создания туннелей под существующими конструкциями, такими как дороги или железные дороги. Туннели, сооружаемые с помощью домкратов, обычно представляют собой отверстия небольшого диаметра с максимальным размером около 3,2 метра (10 футов).

Поддомкрачивание коробки

Поддомкрачивание коробчатого типа аналогично поддомкрачиванию труб, но вместо поддомкрачивания труб используется коробчатый туннель. Ящики с домкратом могут иметь гораздо больший пролет, чем домкрат, при этом пролет некоторых домкратов может превышать 20 метров (66 футов). Режущая головка обычно используется в передней части поднимаемого домкратом ящика, а удаление грунта обычно производится экскаватором изнутри ящика. Последние разработки Jacked Arch и Jacked deck позволили устанавливать более длинные и большие конструкции с близкой точностью. Подземный переход длиной 126 м с чистым пролетом на 20 м под линиями высокоскоростной железной дороги в Клиффсенде в графстве Кент, Великобритания, является примером этой техники.

Подводные туннели

Акулий туннель в Аквариуме Джорджии

Есть также несколько подходов к подводным туннелям, два из которых наиболее распространены - это буровые туннели или погруженные трубы , например, туннель Бьёрвика и Мармарай . Подводные плавучие туннели - это новый рассматриваемый подход; однако до настоящего времени такие туннели не построены.

Временный способ

Во время строительства туннеля часто бывает удобно установить временную железную дорогу, особенно для удаления выкопанного грунта , часто узкую колею, чтобы она могла быть двухколейной, чтобы обеспечить одновременное движение порожних и груженых поездов. Временный путь при завершении заменяется постоянным , что объясняет термин «Perway».

Расширение

Технический туннель в Праге

Транспортные средства или трафик, использующие туннель, могут перерасти его, что потребует замены или расширения:

• Первоначальный однополосный туннель Gib Tunnel возле Миттагонга был заменен двухколейным туннелем, который использовался для выращивания грибов.
• Двухпутный туннель 1832 года длиной в милю от Эдж-Хилл до Лайм-стрит в Ливерпуле был почти полностью удален, за исключением 50-метрового участка в Эдж-Хилл и участка ближе к Лайм-стрит, поскольку требовалось четыре пути. Туннель был вырыт в очень глубокую четырехколейную выемку с короткими туннелями вдоль выемки. В процессе работы поезда не останавливались. Есть и другие случаи, когда туннели заменяются открытыми разрезами, например, Оберн-туннель .
• Фарнворт тоннель в Англии был увеличен с использованием туннелем сверлильного станка (TBM) в 2015 году Rhyndaston тоннеля был расширен с использованием заимствованных TBM таким образом , чтобы иметь возможность принимать контейнеры ISO .
• Туннели также можно расширить, опустив пол.

Открытый строительный котлован

Открытый строительный котлован состоит из горизонтальной и вертикальной границ, которые не допускают попадания грунтовых вод и почвы в котлован. Существует несколько возможных альтернатив и комбинаций (горизонтальных и вертикальных) границ строительных котлованов. Самым важным отличием от cut-and-cover является то, что открытый строительный котлован заглушается после строительства туннеля; крыша не ставится.

Другие методы строительства

• Буровзрывные работы
• Гидравлический сплиттер
• Машина для защиты от шлама
• Способ возведения стеновых панелей.

Варианты типов туннелей

Двухэтажные и многоцелевые туннели

Полосы верхнего уровня через остров Йерба-Буэна , часть моста Сан-Франциско-Окленд-Бэй.

Некоторые туннели являются двухэтажными, например, два основных сегмента моста Сан-Франциско-Окленд-Бэй (завершенного в 1936 году) соединены двухэтажным туннельным участком длиной 540 футов (160 м) через остров Йерба-Буэна , крупнейший -диаметр пробуренного тоннеля в мире. На момент строительства это был комбинированный путь для двухсторонних железных дорог и грузовиков на нижней палубе с автомобилями наверху, которые теперь были преобразованы в одностороннее движение автотранспорта на каждой палубе.

В Турции туннель Евразия под Босфором , открытый в 2016 году, имеет в своей основе двухэтажный автомобильный туннель длиной 5,4 км с двумя полосами движения на каждой палубе.
Кроме того, в 2015 году турецкое правительство объявило , что он будет строить первый в мире три -level туннеля, а также под Босфором. Туннель предназначен для проезда как стамбульского метро, ​​так и двухуровневого шоссе протяженностью 6,5 км (4,0 мили).

Французский дуплексный туннель A86 на западе Парижа состоит из двух пробуренных туннельных труб, восточная из которых имеет два уровня для легких моторизованных транспортных средств, протяженностью 10 км (6,2 мили). Хотя каждый уровень предлагает физическую высоту 2,54 м (8,3 фута), в этой туннельной трубе разрешено движение только высотой до 2 м (6,6 фута), а мотоциклисты направляются к другой трубе. Каждый уровень был построен с трехполосной проезжей частью, но используются только две полосы на каждом уровне - третья служит твердой обочиной в туннеле. Дуплекс A86 - самый длинный двухэтажный туннель в Европе.

В Шанхае , Китай, в 2002 году был построен двухтрубный двухэтажный туннель длиной 2,8 км (1,7 мили). В каждой из труб туннеля Fuxing Road Tunnel обе палубы предназначены для автомобилей. В каждом направлении только автомобили и такси перемещаются по двухполосной верхней палубе высотой 2,6 м (8,5 футов), а более тяжелые транспортные средства, такие как грузовики и автобусы, а также легковые автомобили, могут использовать однополосную платформу высотой 4,0 м (13 футов). нижний уровень переулка.

В Нидерландах в 2016 году был открыт двухэтажный восьмиполосный двухполосный автодорожный туннель под Маастрихтом длиной 2,3 км (1,4 мили) . Две нижние трубы туннеля проходят через город по автомагистрали А2 , которая берет свое начало в Амстердаме; а две верхние трубы выходят на региональное шоссе N2 для местного движения.

Замена туннель Alaskan Way Виадук , является 3300000000 $ 1,76 мили (2,83 км), двухэтажный надоедают тоннель под центром Сиэтла . Строительство началось в июле 2013 года с использованием Bertha , в то время крупнейшей в мире туннельно-проходческой машины для выравнивания давления грунта , с диаметром фрезерной головки 57,5 ​​футов (17,5 м). После нескольких задержек проходка туннеля была завершена в апреле 2017 года, и туннель открылся для движения 4 февраля 2019 года.

Нью - Йорк «s 63rd Street Tunnel под Ист - Ривер , между местечками Манхэттена и Квинс , был предназначен для переноски метро поезда на верхнем уровне и Long Island Rail Road пригородных поезда на более низком уровне. Строительство началось в 1969 году, и две стороны туннеля были пробурены в 1972 году. Верхний уровень, используемый линиями IND 63rd Street ( F и <F> ) метро Нью-Йорка, не был открыт для пассажиров. обслуживание до 1989 года. Нижний уровень, предназначенный для пригородной железной дороги, не будет обслуживать пассажиров до завершения проекта East Side Access , которое ожидается в конце 2022 года.

В Великобритании в туннеле Куинсуэй 1934 года под рекой Мерси между Ливерпулем и Биркенхедом изначально предполагалось, что дорожные транспортные средства будут ездить по верхней палубе, а трамваи - по нижней. Во время строительства движение трамвая было отменено. Нижняя часть используется только для кабелей, труб и ограждений аварийных убежищ.

Гонконгский туннель Львиная скала , построенный в середине 1960-х годов, соединяющий Нью-Коулун и Ша Тин , имеет автомагистраль, но также служит акведуком с галереей, содержащей пять линий водопровода диаметром от 1,2 м до 1,5 м ниже участка дороги. туннель.

Уханьское шоссе и железнодорожный туннель через реку Янцзы - это двухтрубный двухэтажный туннель длиной 2,59 км под рекой Янцзы, построенный в 2018 году. Каждая труба проходит по 3 полосы местного движения на верхней палубе с одной колеей линии метро Ухань 7 на нижней. палуба.

Некоторые туннели предназначены для нескольких целей. SMART Туннель в Малайзии является первым многоцелевым « Ливневые управления и дорожного тоннеля » в мире, созданный для передачи трафика как и случайные наводнения воды в Куала - Лумпур . При необходимости паводковые воды сначала отводятся в отдельный обходной туннель, расположенный под двухъярусным туннелем проезжей части 2,5 мили (4,0 км). В этом случае движение продолжается в обычном режиме. Только во время проливных и продолжительных дождей, когда угроза сильного наводнения высока, верхняя труба туннеля закрывается для транспортных средств и открываются автоматические затворы, чтобы вода могла отводиться через оба туннеля.

Общие инженерные каналы или инженерные туннели несут две или более инженерных линий. Благодаря совместному размещению различных инженерных сетей в одном туннеле организации могут снизить затраты на строительство и обслуживание инженерных сетей.

Крытые проходы

Темные ворота XIX века в Эстергоме , Венгрия

Иногда мосты можно построить, накрыв дорогу, реку или железную дорогу кирпичными или стальными арками , а затем выровняв поверхность землей. На железнодорожном языке, наземный путь, который был построен или перекрыт, обычно называют «крытым путем».

Снежные навесы - это своего рода искусственный туннель, построенный для защиты железной дороги от снежных лавин . Аналогичным образом Стэнвэллы парк , Новый Южный Уэльс «стали туннель», на железнодорожной линии Illawarra , защищает линию от камнепадов.

Подземный переход

Термин подземный переход относится к дороге или железной дороге, проходящей под другой дорогой или железной дорогой, под путепроводом . Это не совсем туннель.

Безопасность и охрана

Вход в туннель Pont de l'Alma , место, где автомобиль Дианы врезался в Fiat, а затем в стену. Не было должного барьера, и это способствовало ее смерти.

Из-за замкнутого пространства туннеля пожары могут иметь очень серьезные последствия для пользователей. Основная опасность заключается в выделении газа и дыма, причем даже низкие концентрации окиси углерода очень токсичны. Например, в 2001 году в результате пожара в Готардском туннеле в результате пожара погибло 11 человек , все жертвы скончались от дыма и вдыхания газа. Более 400 пассажиров погибли в катастрофе поезда Бальвано в Италии в 1944 году, когда локомотив остановился в длинном туннеле. Отравление угарным газом стало основной причиной смерти. Во время пожара в туннеле Калдекотт в 1982 году большинство смертельных случаев было вызвано токсичным дымом, а не первоначальной аварией.

В автомобильных туннелях обычно требуются вентиляционные шахты и приводные вентиляторы для удаления токсичных выхлопных газов во время повседневной эксплуатации.

Железнодорожные туннели обычно требуют меньшего количества воздухообмена в час , но все же может потребоваться принудительная вентиляция . В обоих типах туннелей часто предусмотрена возможность увеличения вентиляции в чрезвычайных ситуациях, например при пожаре. Хотя существует риск увеличения скорости горения из- за увеличения потока воздуха, основное внимание уделяется обеспечению пригодным для дыхания людей, оказавшихся в туннеле, а также пожарных .

Волна аэродинамического давления, создаваемая высокоскоростными поездами, входящими в туннель, отражается от его открытых концов и меняет знак ( фронт волны сжатия меняется на фронт волны разрежения и наоборот); Когда два волновых фронта одного знака встречаются с поездом, значительное и быстрое давление воздуха может вызвать дискомфорт для пассажиров и членов экипажа. Когда высокоскоростные поезда выходят из туннелей, может произойти громкий « туннельный гул », который может беспокоить жителей около устья туннеля, и он усиливается в горных долинах, где звук может отражаться эхом.

Когда имеется параллельный отдельный туннель, обычно предусматриваются герметичные, но незапертые аварийные двери, которые позволяют захваченному персоналу выбраться из задымленного туннеля в параллельную трубу.

Более крупные, интенсивно используемые туннели, такие как туннель Big Dig в Бостоне, штат Массачусетс , могут иметь специальный круглосуточный обслуживаемый операционный центр, который отслеживает и сообщает об условиях дорожного движения и реагирует на чрезвычайные ситуации. Часто используется оборудование для видеонаблюдения , а изображения дорожной обстановки на некоторых автомагистралях в реальном времени могут быть доступны широкой публике через Интернет.

База данных сейсмических повреждений подземных сооружений с использованием 217 историй болезни показывает, что можно сделать следующие общие наблюдения относительно сейсмических характеристик подземных сооружений:

1. Подземные конструкции повреждаются значительно меньше, чем наземные.
2. Сообщаемый урон уменьшается с увеличением глубины перегрузки. Глубокие туннели кажутся более безопасными и менее уязвимыми для землетрясений, чем мелкие туннели.
3. Можно ожидать, что подземные сооружения, построенные в почве, будут иметь больший ущерб по сравнению с отверстиями, построенными в плотной породе.
4. Туннели с облицовкой и цементным раствором безопаснее, чем туннели в скале без футеровки. Ущерб от сотрясения можно уменьшить за счет стабилизации грунта вокруг туннеля и улучшения контакта между облицовкой и окружающей землей путем заливки цементным раствором.
5. Тоннели более устойчивы при симметричной нагрузке, что улучшает взаимодействие грунта и футеровки. Улучшение футеровки туннеля путем размещения более толстых и жестких секций без стабилизации окружающего плохого грунта может привести к возникновению избыточных сейсмических сил в облицовке. Обратная засыпка нециклически подвижным материалом и меры по стабилизации горных пород могут повысить безопасность и устойчивость неглубоких туннелей.
6. Повреждение может быть связано с пиковым ускорением и скоростью грунта на основе магнитуды и эпицентрального расстояния пострадавшего землетрясения.
7. Продолжительность сильных сотрясений во время землетрясений имеет первостепенное значение, поскольку они могут вызвать усталостное разрушение и, следовательно, большие деформации.
8. Высокочастотные движения могут объяснить локальное растрескивание скальной породы или бетона по слабым плоскостям. Эти частоты, которые быстро затухают с расстоянием, можно ожидать, главным образом, на небольших расстояниях от причинного разлома.
9. Движение грунта может усиливаться при падении на туннель, если длина волны от одного до четырех раз превышает диаметр туннеля.
10. Повреждения на порталах туннелей и рядом с ними могут быть значительными из-за нестабильности откоса.

Землетрясения - одна из самых серьезных угроз для природы. Землетрясение магнитудой 6,7 потрясло долину Сан-Фернандо в Лос-Анджелесе в 1994 году. Землетрясение нанесло серьезный ущерб различным строениям, включая здания, путепроводы на автомагистралях и дорожные системы по всему району. Национальный центр экологической информации оценивает общий ущерб в 40 миллиардов долларов. Согласно статье, опубликованной Стивом Хаймоном из TheSource - Transportation News and Views, система метро Лос-Анджелеса не получила серьезных повреждений. Metro, владелец системы метро в Лос-Анджелесе, через своих инженеров выпустила заявление о проектировании и рассмотрении системы туннелей. Инженеры и архитекторы проводят обширный анализ того, насколько сильно они ожидают землетрясения в этой области. Все это влияет на общий дизайн и гибкость туннеля.

Эту же тенденцию к ограниченному повреждению метро после землетрясения можно увидеть и во многих других местах. В 1985 году Мехико потрясло землетрясение магнитудой 8,1; не было никаких повреждений системы метро, ​​и фактически системы метро служили спасательным кругом для аварийного персонала и эвакуации. В 1995 году через Кобе, Япония, разорвалась волна магнитудой 7,2, при этом сами туннели не пострадали. Въездные порталы понесли незначительные повреждения, однако эти повреждения были отнесены на счет неадекватной конструкции землетрясения, возникшего с момента первоначального строительства в 1965 году. В 2010 году в Чили обрушилась мощная волна магнитудой 8,8 балла в любом масштабе. Входные станции в системы метро понесли незначительные повреждения, и система метро не работала до конца дня. На следующий день система метро снова заработала.

Примеры

В истории

Три восточных портала туннелей Liverpool Edge Hill, встроенные в глубокую выемку, вырытую вручную. Левый туннель с гусеницами - это короткий второй туннель 1846 года на Краун-стрит, который до сих пор используется для маневровых работ; Следующим справа, частично скрытым подлеском, находится заброшенный туннель Уэппинг 1829 года длиной 2,03 км , справа снова скрытый подлеском - оригинальный короткий заброшенный туннель 1829 года на Краун-стрит.

Акварель Томаса Талбота Бери с порталом туннеля Эдж-Хилл

Остаток короткого участка туннеля 1832 года от Edge Hill до Lime Street в Ливерпуле . Этот и небольшой участок оригинального туннеля ближе к Лайм-стрит являются самыми старыми железнодорожными туннелями в мире, которые все еще активно используются.

1659-футовый (506-метровый) туннель на высшем уровне Donner Pass (# 6) находился в эксплуатации с 1868 по 1993 год.

Южный портал туннеля канала Дадли 1791 года в Англии

Ливерпульский подход к Лайм-стрит . Первоначальный двухколейный туннель был удален, чтобы создать глубокую врезку. Некоторые из автодорожных мостов, которые можно увидеть через разрез, представляют собой твердую скалу и, по сути, представляют собой серию коротких туннелей.

Пневматический буровой станок конца XIX века, изобретенный Жерменом Соммейлером и использовавшийся для бурения первых крупных туннелей через Альпы .

Небольшой действующий кирпичный тоннель во Франции

История древних туннелей и туннелей в мире рассматривается в различных источниках, которые включают множество примеров этих сооружений, построенных для разных целей. Некоторые хорошо известные древние и современные туннели кратко представлены ниже:

• Подземных водоводов или kareez из Персии являются системы управления водными используются для обеспечения надежного снабжения водой населенных пунктов или для орошения в жарких, засушливых и полузасушливых климатических условиях. Самый глубокий известный канат находится в иранском городе Гонабад , который спустя 2700 лет все еще обеспечивает питьевой и сельскохозяйственной водой почти 40 000 человек. Глубина его основной скважины составляет более 360 м (1180 футов), а длина - 45 км (28 миль).
• Siloam тоннель был построен до 701 г. до н.э. для надежного снабжения водой, чтобы выдержать осаду атаки.
• Eupalinian акведук на острове Самос ( Северные Эгейские острова , Греция ) был построен в 520 году до нашей эры древнегреческий инженер Eupalinos из Мегары по договору с местным сообществом. Евпалинос организовал работу так, что туннель начинался с обеих сторон горы Кастро. Обе команды продвинулись одновременно и встретились в центре с превосходной точностью, что было чрезвычайно сложно в то время. Акведук имел огромное оборонительное значение, так как проходил под землей, и его нелегко было найти врагу, который в противном случае мог бы перекрыть подачу воды в Пифагорион , древнюю столицу Самоса . Существование туннеля было зарегистрировано Геродотом (как и мол и гавань, а также третье чудо острова, великий храм Геры, который многие считают самым большим в греческом мире). Точное местоположение туннеля было восстановлено только в 19 веке немецкими археологами. Сам туннель имеет длину 1030 м (3380 футов), и посетители все еще могут войти в него.
• Одна из первых известных дренажных и канализационных сетей в виде туннелей была построена в Персеполе в Иране одновременно со строительством его фундамента в 518 году до нашей эры. В большинстве мест сеть была вырыта в прочной скале горы, а затем покрыта большими кусками скалы и камня, за которыми следовали земля и груды щебня, чтобы выровнять землю. Во время исследований и изысканий Херцфельд, а затем Шмидт и их археологические группы проследили длинные участки подобных каменных туннелей, простирающихся под дворцом.
• Via Flaminia , является важной римской дорога , проникла в Furlo проход в Апеннинах через туннель , который император Веспасиан приказал построен в 76-77 CE. Современная дорога SS 3 Flaminia до сих пор использует этот туннель, предшественник которого восходит к III веку до нашей эры; остатки этого более раннего туннеля (одного из первых автомобильных туннелей) также все еще видны.
• Считается, что старейшим туннелем в мире, проходящим под водоемом, является Terelek kaya tüneli под рекой Кызыл , немного южнее городов Боябат и Дураган в Турции , чуть ниже по течению от места впадения реки Кызыл в свой приток Гёкырмак . В настоящее время туннель находится под узкой частью озера, образованной плотиной в нескольких километрах ниже по течению. Предполагается, что он был построен более 2000 лет назад, возможно, той же цивилизацией, которая также построила королевские гробницы на скале неподалеку, и предполагается, что он имел оборонительное назначение.
• Тоннель Саппертонского канала на Темзе и Севернском канале в Англии , прорытый через холмы, открывшийся в 1789 году, имел длину 3,5 км (2,2 мили) и позволял перевозить уголь и другие товары на лодках . Над ним был построен Саппертонский длинный туннель, по которому проходит железнодорожная линия «Золотая долина» между Суиндоном и Глостером .
• Туннель канала Дадли 1791 года находится на канале Дадли в Дадли , Англия . Длина туннеля составляет 1,83 мили (2,9 км). Закрыт в 1962 году, туннель был вновь открыт в 1973 году. Серия туннелей была расширена в 1984 и 1989 годах.
• Туннель Фритчли , построенный в 1793 году в Дербишире компанией Баттерли для транспортировки известняка на свой металлургический завод. Компания Баттерли спроектировала и построила собственную железную дорогу. Жертва депрессии компания закрылась через 219 лет в 2009 году. Туннель является старейшим железнодорожным туннелем в мире, по которому проходят железнодорожные вагоны. Использовалась сила тяжести и тяга лошадей. Железная дорога была преобразована в паровоз в 1813 году с использованием локомотива Steam Horse, спроектированного и построенного компанией Баттерли, однако вернувшегося к использованию лошадей. Паровозы постоянно использовали туннель с 1840-х годов, когда железная дорога была преобразована в узкую колею. Линия закрылась в 1933 году. Во время Второй мировой войны туннель использовался как бомбоубежище. Запечатанный в 1977 году, он был вновь открыт в 2013 году и проинспектирован. Туннель был запечатан, чтобы сохранить постройку, так как она была признана древним памятником.
• Туннель канала Баттерли 1794 года имеет длину 3083 ярда (2819 м) на канале Кромфорд в Рипли, Дербишир , Англия. Туннель был построен одновременно с железнодорожным туннелем Фричли 1773 года . Туннель частично обрушился в 1900 году, разделив Кромфордский канал, и с тех пор не использовался. Группа добровольцев «Друзья Кромфордского канала» работает над полным восстановлением Кромфордского канала и туннеля Баттерли.
• Туннель Стоддарта 1796 года в Чапел-ан-ле-Фрит в Дербишире считается самым старым железнодорожным туннелем в мире. Изначально вагоны были запряжены лошадьми.
• Тоннели Дерби в Салеме, штат Массачусетс, были построены в 1801 году для контрабанды импорта, пострадавшего от новых таможенных пошлин президента Томаса Джефферсона . Джефферсон приказал местным ополчениям помогать таможне в каждом порту собирать эти сборы, но контрабандисты во главе с Элиасом Дерби наняли салемское ополчение, чтобы они рыли туннели и скрывали добычу. Туннели длились 3 мили, соединяя пристань в городе и станцию ​​метро. Попутно они соединили дома известных бизнесменов и политиков со своими магазинами, банками и музеями. Члены фонда Salem Commons Fund спрятали туннели за проектом по заполнению прудов и сортировке местных обыкновенных растений. Грязь из туннелей была спрятана в этих прудах и использовалась для заполнения рек для создания новых причалов для соединения туннелей. Было задействовано много политиков, в том числе судья Высшего суда, министр флота и многие сенаторы от Партии федералистов.
• Был создан туннель для первого настоящего паровоза от Пенидаррена до Аберсинона . Локомотив Penydarren был построен Ричардом Тревитиком . Локомотив совершил историческое путешествие из Пенидаррена в Аберсинон в 1804 году. Часть этого туннеля все еще можно увидеть в Пентребахе , Мертир-Тидвил , Уэльс . Это, возможно, самый старый железнодорожный туннель в мире, предназначенный только для самоходных паровых машин на рельсах.
• Монтгомери Белл Туннель в Теннесси, 88 м (289 футов) водозабор туннель, 4,50 м × 2,45 м (14.8 FT × 8,0 футов), к власти водяное колесо, был построен рабским трудом в 1819 году, будучи первым полномасштабный тоннель в Северной Америке.
• Тоннель Борна, Рейнхилл , недалеко от Ливерпуля , Англия. 0,0321 км (105 футов) в длину. Построен в конце 1820-х годов, точная дата неизвестна, но, вероятно, построен в 1828 или 1829 году. Это первый в мире туннель, построенный под железнодорожной линией. Строительство железной дороги Ливерпуль-Манчестер проходило через конный трамвай, который шел от угольных шахт Саттона до магистрали Ливерпуль-Уоррингтон. Для трамвая был пробурен тоннель под железной дорогой. Во время строительства железной дороги туннель был введен в эксплуатацию, открывшись перед туннелями Ливерпуля на линии Ливерпуль-Манчестер. В 1844 году туннель был заменен, когда трамвай разобрали.
• Станция Краун-стрит , Ливерпуль , Англия, 1829. Построенный Джорджем Стивенсоном однопутный железнодорожный туннель длиной 266 м (873 фута) был пробурен от Эдж-Хилла до Краун-стрит, чтобы обслуживать первую в мире конечную станцию ​​междугородних пассажирских поездов. Станция была заброшена в 1836 году, так как она находилась слишком далеко от центра Ливерпуля, а территория была переоборудована для грузовых перевозок. Закрыт в 1972 году, тоннель не используется. Однако это самый старый пассажирский железнодорожный туннель, проходящий под улицами в мире.
• Уаппинг-туннель 1829 года в Ливерпуле, Англия, длиной 2,03 км (1,26 мили) на двухколейной железной дороге, был первым железнодорожным туннелем, пробуренным под мегаполисом. Путь по туннелю пролегает от Edge Hill на востоке города до Wapping Dock в южной части Liverpool Docks. Тоннель использовался только для завершения грузовых операций на грузовом терминале Парк-Лейн . В настоящее время не используется с 1972 года, туннель должен был стать частью сети метро Merseyrail , работы были начаты и прекращены из-за затрат. Туннель находится в отличном состоянии, и Merseyrail все еще рассматривает возможность его повторного использования, возможно, со станцией метро, ​​врезанной в туннель для Ливерпульского университета. Речной портал находится напротив новой арены King's Dock Liverpool Arena и является идеальным местом для обслуживающей станции. В случае повторного использования туннель станет самым старым подземным железнодорожным туннелем в мире и самым старым участком любой подземной системы метро.
• 1832 год, туннель железнодорожного вокзала Лайм-стрит , Ливерпуль. Двухколейный железнодорожный туннель длиной 1,811 км (1,125 миль) был пробурен под мегаполисом от Эдж-Хилла на востоке города до Лайм-стрит в центре Ливерпуля. Туннель использовался с 1832 года и использовался для транспортировки строительных материалов на новую станцию ​​Лайм-Стрит во время строительства. Станция и туннель были открыты для пассажиров в 1836 году. В 1880-х годах туннель был преобразован в глубокую выемку, открытую для атмосферы, шириной четыре пути. Это единственный случай удаления крупного туннеля. Два коротких участка оригинального туннеля все еще существуют на станции Edge Hill и дальше в сторону Лайм-стрит, благодаря чему два туннеля отличаются тем, что они являются самыми старыми железнодорожными туннелями в мире, которые все еще используются, и самыми старыми, используемыми под улицами. Со временем участок глубокой вырубки 525 м (0,326 мили) был преобразован обратно в туннель из-за того, что на участках были застроены здания.
• Коробчатый туннель в Англии, открытый в 1841 году, на момент постройки был самым длинным железнодорожным туннелем в мире. Он был выкопан вручную и имеет длину 2,9 км (1,8 мили).
• Туннель принца Уэльского 1842 года протяженностью 1,1 км (0,68 мили) в Шилдоне, недалеко от Дарлингтона, Англия, является старейшим в мире туннелем большого размера, который до сих пор используется под поселением.
• Виктория Туннель Ньюкасл был открыт в 1842 году, является 2,4 мили подземного wagonway с глубиной максимума 85 футов (26 м) , что капли 222 футов (68 м) от входа к выходу. Туннель проходит под Ньюкасл-апон-Тайн, Англия, и первоначально выходил на реке Тайн. Он остается в основном нетронутым. Первоначально предназначенный для транспортировки угля из Spital Tongues в реку, во время Второй мировой войны часть туннеля использовалась как убежище. Под управлением благотворительного фонда Ouseburn Trust он в настоящее время используется для экскурсий по наследию.
• Thames Tunnel , построенный Брюнель и его сын Брюнель был открыт в 1843 году, был первым туннель (после Terelek) обходе под водоемом, и первым будет построен с использованием туннельного щита . Первоначально используемый в качестве пешеходного тоннеля, тоннель был превращен в железнодорожный туннель в 1869 году и был частью Восточного Лондона линии в лондонском метро до 2007 года это был самый старый участок сети, хотя и не самый старый специально построенный рельс раздел. С 2010 года туннель стал частью Лондонской наземной сети.
• 3,34 км (2,08 мили) Тоннель Виктория / Тоннель Ватерлоо в Ливерпуле , Англия, был пробурен при открытии мегаполиса в 1848 году. Первоначально туннель использовался только для железнодорожных грузовых перевозок, обслуживающих грузовой терминал Ватерлоо, а затем грузов и пассажиров, обслуживающих Ливерпульское судно. лайнер терминал . Путь туннеля пролегает от Эдж-Хилла на востоке города до северного конца Ливерпульских доков в доке Ватерлоо . Туннель разделен на два туннеля, соединяющих их коротким отрезком на открытом воздухе. На разрезе были сцеплены и отцеплены составы, тянущиеся кабелем из Эдж-Хилл. Два туннеля фактически представляют собой один на одной центральной линии и считаются одним целым. Однако, поскольку первоначально участок Виктории длиной 2375 м (1.476 миль) был первоначально протянут кабелем, а более короткий участок Ватерлоо длиной 862 м (943 ярда) был перемещен локомотивом, были даны два отдельных названия, короткий участок был назван Туннелем Ватерлоо . В 1895 году два тоннеля переоборудовали под локомотивную тягу. Туннель использовался до 1972 года и до сих пор находится в отличном состоянии. Короткий участок туннеля Виктория в Эдж-Хилл до сих пор используется для маневровых поездов. Туннель рассматривается для повторного использования сетью Merseyrail . Рассматриваются врезанные в туннель станции, а также предлагается их повторное использование монорельсовой системой из предлагаемой реконструкции Центральных доков Ливерпуля у воды Ливерпуля.
• Вершинный туннель железной дороги Земмеринг , первый альпийский туннель, был открыт в 1848 году и имел длину 1,431 км (0,889 мили). Он соединял железнодорожное сообщение между Веной , столицей Австро-Венгерской империи , и Триестом , ее портом.
• Giovi Железнодорожный тоннель через Appennini монтажным открыт в 1854 году, связывая столицу с Сардинского королевства , Турин , его порт, Генуя . Туннель был 3,25 км (2,02 мили) в длину.
• Самые старые подземные участки лондонского метрополитена были построены в 1860-х годах и открыты в январе 1863 года. Линии, которые сейчас называются Метрополитен , Хаммерсмит и Сити, и Серкл, были первыми, кто доказал успех метрополитена. или система метро.
• 18 июня 1868 года был открыт туннель на высшем уровне (506 м) Центрально-Тихоокеанской железной дороги (туннель № 6) на перевале Доннер в горах Сьерра-Невада в Калифорнии , что позволило организовать коммерческие массовые перевозки пассажиров и грузов через Сьерры. в первый раз. Он оставался в повседневном использовании до 1993 года, когда Южно-Тихоокеанская железная дорога закрыла его и перевела все железнодорожные перевозки через туннель № 41 длиной 10 322 футов (3146 м) (он же «Большая дыра»), построенный в миле к югу в 1925 году.
• В 1870 году, после четырнадцати лет работ, был построен железнодорожный туннель Фрежюс между Францией и Италией, который стал вторым по возрасту альпийским туннелем протяженностью 13,7 км (8,5 миль). На тот момент он был самым длинным в мире.
• Третий альпийский туннель, Готардский железнодорожный туннель , между северной и южной Швейцарией, открылся в 1882 году и был самым длинным железнодорожным туннелем в мире, протяженностью 15 км (9,3 мили).
• Туннель Col de Tende Road 1882 года протяженностью 3,182 км (1,977 миль) был одним из первых длинных автомобильных туннелей под перевалом между Францией и Италией.
• По мере бурения последнего долота 26 октября 2017 года Райфаст становится самым длинным подводным автомобильным туннелем с длиной 14,3 км, превышающей длину туннеля под Токийским заливом, Япония (9 583 м), а ранее - Шанхайский туннель на реке Янцзы (8950 м). .). Планируется, что туннель откроется в 2019 году.
• В 1886 году открылся железнодорожный туннель Мерси , ведущий из Ливерпуля в Биркенхед под рекой Мерси. Железная дорога Мерси была первой в мире подземной железной дорогой глубокого уровня. К 1892 году расширение на суше от станции Birkenhead Park до станции Liverpool Central Low образовало туннель длиной 3,12 мили (5,02 км). Длина подводного участка составляет 0,75 мили (1,21 км), и в январе 1886 года он был самым длинным подводным туннелем в мире.
• Железнодорожный туннель Северн был открыт в конце 1886 года, его длина составляет 7,008 км (4,355 миль), хотя на самом деле только 3,62 км (2,25 миль) туннеля находится под рекой Северн. Туннель заменил самый длинный подводный рекорд туннеля Мерси-Рэйлэйл, который держался менее года.
• Джеймс Грейтхед при строительстве туннеля City & South London Railway под Темзой, открытого в 1890 году, объединил три ключевых элемента строительства туннелей под водой: 1) щитовой метод раскопок; 2) несъемная чугунная футеровка тоннеля; 3) конструкция в среде сжатого воздуха, препятствующая протеканию воды через мягкий грунт в заглубление туннеля.
• Построенный секциями между 1890 и 1939 годами, участок северной линии лондонского метрополитена от Мордена до Ист-Финчли через Банк был самым длинным железнодорожным туннелем в мире - 27,8 км (17,3 мили) в длину.
• Туннель Сен-Клер , также открытый позже в 1890 году, соединил элементы туннелей Грейтхед в более крупном масштабе.
• В 1906 году открылся четвертый альпийский туннель, туннель Симплон , между Швейцарией и Италией. Его длина составляет 19,8 км (12,3 мили), и до 1982 года он был самым длинным туннелем в мире. Это был также самый глубокий туннель в мире с максимальным перекрытием горных пород около 2150 м (7050 футов).
• Голландский туннель 1927 года был первым подводным туннелем, предназначенным для автомобилей. Строительство потребовало новой системы вентиляции .
• В 1945 году был завершен туннель акведука в Делавэре , по которому вода поступает в Нью-Йорк в США. На 137 км (85 миль) это самый длинный туннель в мире.
• В 1988 году под проливом Цугару был построен туннель Сэйкан протяженностью 53,850 км (33,461 миль) в Японии , соединяющий острова Хонсю и Хоккайдо . В то время это был самый длинный железнодорожный туннель в мире.

Самый длинный

Готардский базовый туннель - это первый ровный маршрут через большой горный хребет.

• Thirlmere Акведук в Северо - Западной Англии , Соединенное Королевство иногда считается самым длинным туннелем, любого типа, в мире в 154 км (96 миль), хотя туннель секция акведука не является непрерывной.
• Dahuofang воды тоннеля в Китае , был открыт в 2009 году, является третьим самым длинным тоннелем воды в мире в 85,3 км (53,0 миль) длины.
• Gotthard Base Tunnel в Швейцарии , был открыт в 2016 году, является самым длинным и самым глубоким железнодорожный туннель в мире в 57,1 км (35,5 миль) длины и 2450 м (8040 футов) Максимальная глубина ниже Gotthard массива . Он обеспечивает ровный транзитный маршрут между севером и югом Европы под Швейцарскими Альпами на максимальной высоте 549 м (1801 фут).
• Сэйканы в Японии соединяет главный остров Хонсю с северным островом Хоккайдо по железной дороге. Его длина составляет 53,9 км (33,5 мили), из которых 23,3 км (14,5 миль) пересекают подводный пролив Цугару .
• Channel Tunnel пересекает Манш между Францией и Соединенным Королевством . Его общая длина составляет 50 км (31 миль), из которых 39 км (24 мили) - это самый длинный в мире участок подводного туннеля.
• Lötschberg Base Tunnel в Швейцарии был самый длинный земли железнодорожного туннеля, протяженностью 34,5 км (21,4 миль), с момента открытия в 2007 году до завершения Gotthard Base Tunnel в 2016 году.
• Lærdal тоннель в Норвегии от Лэрдала до Аурландом является самым длинным в мире автодорожный тоннель, предназначенный для автомобилей и подобных транспортных средств, на 24,5 км (15,2 миль).
• Zhongnanshan Туннель в Народной Республике Китай был открыт в январе 2007 года является вторым самым длинным в мире шоссе туннель и длинная горная дорога тоннель в Азии, в 18 км (11 миль).
• Самый длинный туннель канала - туннель Роув во Франции, протяженностью более 7,12 км (4,42 мили).

Примечательный

Big Dig тоннеля дорожного транспортного средства в Бостоне , США

Gerrards Cross тоннель в Англии, завершен в 2010 году Глядя на западе в стороне станции в марте 2005 года, показывающий степень строительства за три месяца до небольшого участка разрушился

Восточный портал заброшенного туннеля Сидлинг-Хилл , штат Пенсильвания, США, 2009 год.

• Моффат тоннель , открытый в 1928 году, проходит под Continental Divide из Северной и Южной Америки в Колорадо . Туннель имеет длину 10,0 км (6,2 мили) и на высоте 2816 м (9239 футов) является самым высоким действующим железнодорожным туннелем в США (неактивная линия перевала Теннесси и исторический Альпийский туннель находятся выше).
• Туннели Уильямсона в Ливерпуле , построенные в 1804 году и завершенные около 1840 года богатым чудаком, вероятно, являются крупнейшим подземным безумием в мире. Тоннели строились без функционального назначения.
• Сеть грузовых туннелей Чикаго - это крупнейшая сеть городских уличных туннелей, включающая 97 км (60 миль) туннелей под большинством улиц в центре Чикаго . С 1906 по 1956 год он работал как грузовая сеть, соединяющая подвалы зданий и железнодорожные станции. После наводнения 1992 года сеть была закрыта, хотя в некоторых частях все еще есть инженерная и коммуникационная инфраструктура.
• В 1940 году магистраль Пенсильвании открылась с семи туннелей, большинство из которых были пробурены как часть мертворожденной железной дороги Южной Пенсильвании, что дало шоссе прозвище «Туннельное шоссе». Четыре из туннелей ( Allegheny горы , Tuscarora горы , Киттатини горы , и Blue Mountain ) остаются в активном использовании, в то время как остальные три ( Laurel Hill , Лучи Хилл , и боком Хилл ) были обойдены в 1960 - е годы; последние два туннеля находятся на объездной части автомагистрали, ныне известной как Заброшенная магистраль Пенсильвании .
• Автодорожный тоннель Fredhälls был открыт в 1966 году в Стокгольме, Швеция , и автодорожный тоннель Новый Эльбе был открыт в 1975 году в Гамбурге, Германия . Оба туннеля обрабатывают около 150 000 автомобилей в день, что делает их одними из самых посещаемых туннелей в мире.
• Honningsvåg тоннеля (4,443 км (2,76 мили) в длину) был открыт в 1999 году на европейском маршруте E69 в Норвегии северному в мире автомобильного тоннеля, для шахт (которые существуют на кроме Шпицбергена ).
• Центральная артерия автодорожный тоннель в Бостоне, штат Массачусетс , является частью более крупной Большой Dig завершено около 2007 года, и осуществляет около 200 000 автомобилей / день под городом вдоль Interstate 93 , США Рут 1 и Массачусетского Рут 3 , которые разделяют параллелизм через туннели. Big Dig заменил старую сильно изношенную эстакаду I-93 в Бостоне.
• Дорожный туннель и управление дождевыми водами или туннель SMART - это комбинированное сооружение для ливневой канализации и дороги, открытое в 2007 году в Куала-Лумпуре , Малайзия . Туннель длиной 9,7 км (6,0 миль) является самым длинным туннелем для отвода ливневых стоков в Юго-Восточной Азии и вторым по длине в Азии. Объект может использоваться как проход для одновременного движения транспорта и ливневой канализации, или, при необходимости, использоваться исключительно для ливневой канализации.
• Эйксуннский тоннель на национальной дороге Rv 653 в Норвегии является самым глубоким в мире подводного тоннеля дорога, измеряя 7.776 км (4,832 миль) в длину, с самой глубокой точке -287 м (-942 футов) ниже уровня моря, был открыт в феврале 2008 года.
• Железнодорожный туннель Джеррардс-Кросс в Англии, открытый в 2010 году, примечателен тем, что он преобразовал существующий железнодорожный отрезок в туннель, чтобы создать площадку для строительства супермаркета над туннелем. Железная дорога в разрезе была впервые открыта около 1906 года, протянувшись более 104 лет, чтобы завершить железнодорожный туннель. Тоннель был построен методом перекрытия с использованием сборных кранов, чтобы обеспечить работу загруженной железной дороги. Филиал сети супермаркетов Tesco занимает недавно созданную площадку над железнодорожным туннелем с прилегающей существующей железнодорожной станцией в конце туннеля. Во время строительства часть туннеля обрушилась, когда был добавлен почвенный покров. После обрушения сборные формы были покрыты слоем железобетона.
• Фэнхошань , завершенный в 2005 году на железной дороге Цинхай-Тибет является самым высоким в мире железнодорожный тоннель, около 4.905 км (3,05 миль) над уровнем моря и 1338 м (0,831 миль) в длину.
• La Linea Тоннель в Колумбии 2016 года, является самым длинным, 8,58 км (5,33 мили), горный тоннель в Южной Америке. Он проходит под горой на высоте 2 500 м (8 202,1 фута) над уровнем моря с шестью полосами движения и параллельным аварийным туннелем. Туннель подвергается серьезному давлению грунтовых вод . Туннель свяжет Боготу и ее городские районы с регионом выращивания кофе и с главным портом на тихоокеанском побережье Колумбии.
• Проект Чикагского глубокого туннеля представляет собой сеть дренажных туннелей протяженностью 175 км (109 миль), предназначенную для уменьшения наводнений в районе Чикаго . Начатый в середине 1970-х годов проект должен быть завершен в 2029 году.
• Водный тоннель № 3 в Нью-Йорке , начатый в 1970 году, ожидаемый срок завершения - 2020 год, и его протяженность составит более 97 км (60 миль).

Добыча полезных ископаемых

Туннель, ранее использовавшийся для добычи угля в Нью-Тайбэе , Тайвань

Использование туннелей для добычи полезных ископаемых называется дрейфовой добычей .

Военное использование

Некоторые туннели вообще не предназначены для транспорта, а скорее являются укреплениями, например, Mittelwerk и Cheyenne Mountain Complex . Методы земляных работ, а также строительство подземных бункеров и других жилых районов часто связаны с военным использованием во время вооруженного конфликта или гражданскими ответами на угрозу нападения. Еще одно использование туннелей было для хранения химического оружия [2] .

Секретные туннели

Дверь в купе, где будут спать беглые рабы, на Подземной железной дороге.

Секретные туннели обеспечивали вход в какую-либо область или выход из нее, например туннели Ку Чи или туннели для контрабанды в секторе Газа, которые соединяют его с Египтом . Хотя сеть Подземных железных дорог, использовавшаяся для перевозки сбежавших рабов, была «подземной» в основном в смысле секретности, иногда использовались скрытые туннели. Секретные туннели также использовались во время холодной войны , под Берлинской стеной и в других местах, для контрабанды беженцев и шпионажа .

Контрабандисты используют секретные туннели для перевозки или хранения контрабанды , такой как запрещенные наркотики и оружие . Тщательно спроектированные туннели длиной 1000 футов (300 м), построенные для контрабанды наркотиков через границу Мексики и США, по оценкам, потребуют до 9 месяцев и затрат до 1 миллиона долларов. Некоторые из этих туннелей были оборудованы освещением, вентиляцией, телефонами, дренажными насосами, гидравлическими лифтами и, по крайней мере, в одном случае, электрифицированной системой железнодорожного транспорта. Секретные туннели также использовались ворами для проникновения в банковские хранилища и розничные магазины в нерабочее время. Силы пограничной безопасности обнаружили несколько туннелей через линию контроля вдоль индийско-пакистанской границы , в основном для того, чтобы террористы могли попасть на индийскую территорию Джамму и Кашмир .

Фактическое использование туннелей Эрдстолл неизвестно, но теории связывают это с ритуалом возрождения.

Естественные туннели

Вид через естественный туннель в Южной Корее

• Лавовые трубы - это опустошенные лавовые каналы, образованные во время извержений вулканов текущей и остывающей лавой.
• В государственном парке Natural Tunnel (Вирджиния, США) есть естественный туннель длиной 850 футов (259 м), на самом деле известняковая пещера , которая использовалась как железнодорожный туннель с 1890 года.
• Пунарджани Гуха в Керале, Индия . Индусы верят, что ползание по туннелю (который, по их мнению, был создан индуистским богом) от одного конца до другого, смывает все грехи и, таким образом, позволяет достичь перерождения. Только мужчинам разрешено ползать по туннелю.
• Торгхаттен , норвежский остров с силуэтом в форме шляпы, имеет естественный туннель в середине шляпы, пропускающий свет. Туннель длиной 160 метров (520 футов), высотой 35 метров (115 футов) и шириной 20 метров (66 футов) считается дырой, проделанной стрелой разгневанного тролля Хестманнена, а холм - его шляпой. короля троллей Сёмны, пытающегося спасти прекрасную Лекамёйю . Считается, что туннель на самом деле создан льдом. Солнце светит через туннель в течение двух периодов продолжительностью по несколько минут каждый год.
• Маленькие «снежные туннели», называемые норами , создают полевки , бурундуки и другие грызуны для защиты и доступа к источникам пищи.

Крупные аварии

• Крушение рельса в туннеле Клейтона (1861 г.) - путаница в отношении сигналов блокировки
• Крушение рельса в туннеле Велвин (1866 г.) - поезд провалился в туннеле, охрана не охраняла поезд.
• Катастрофа поезда Бальвано (1944)
• Пожар в туннеле Caldecott (1982 г.) - крупная авария и пожар в туннеле автомашины.
• Пожар в туннеле под Ла-Маншем (1996)
• Смерть принцессы Дианы (1997) - Автокатастрофа в туннеле Pont de l'Alma в Париже , в которой погибла принцесса Диана .
• Пожар в туннеле Монблана (1999)

Смотрите также

использованная литература

Библиография

• Эллис, Иэн В (2015). Британская энциклопедия железнодорожного машиностроения Эллиса (3-е пересмотренное издание). Lulu.com. ISBN 978-1-326-01063-8.
• Железнодорожные туннели в Квинсленде, Брайан Уэббер, 1997, ISBN  0-909937-33-8 .
• Салливан, Уолтер. Прогресс в технологиях возрождает интерес к Великим туннелям , Нью-Йорк Таймс , 24 июня 1986 года. Проверено 15 августа 2010 года.

внешние ссылки

• ITA-AITES Международная туннельная ассоциация
• Международный журнал Tunnels & Tunneling