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悬浮隧道再成业内热点,各国争相研究相关技术

作者: 发布时间:2019-08-07 浏览次数:96
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悬浮隧道再成业内热点,各国争相研究相关技术


小编语


悬浮隧道是近年来隧道行业内的一个热点话题,作为兼顾通行与环境的全新跨海方案,水下悬浮隧道可能成为未来汽车和火车的高速通道。目前,国内外都已经开始了对悬浮隧道的研究,一起来看看有何新进展吧!



悬浮隧道概念

悬浮隧道SFT(Submerged Floating Tunnel)又名阿基米德桥,它是一个圆形或椭圆形的管道结构,被悬挂在数个浮体(浮桥船)下,形成可供通行的水下隧道。

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悬浮隧道概念


它依靠浮力支撑隧道重量,取名由阿基米德原理而来。为避免影响水上交通及被天气影响,隧道建于水底,但为免承受过大水压,常建于20-50米深,也便于大吨位船只通行。为保持水中深度,隧道以钢索及浮台固定,防止太浅或太深。


水下悬浮隧道横截面可以为椭圆形或圆形,长度可达几千米,宽度可达几十米,可通行汽车,也可建成多通道,同时通行汽车和火车。 


支撑方式

水下悬浮隧道或有三种支撑方式:

■ 浮筒式结构,当悬浮管道的浮力较小时,利用浮筒增加浮力;

■ 铆索式,当管道的浮力足够大时,采用铆索拉力固定管道;

■ 刚性桩柱式,像水中桥梁。

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悬浮隧道优势

■ 悬浮隧道是一种环境友好的方案,对两岸地貌影响小;

■ 一旦技术成熟,悬浮隧道同桥梁、普通隧道相比具有造价优势,因为其单位长度的造价不随跨度的增加而增加;

■ 技术上,悬浮隧道不受跨度和水深的***,可建在长跨度、水位深、陡峭的地方。

■ 除此之外,悬浮隧道还有一定的旅游价值可供开发。


悬浮隧道难点

悬浮隧道目前在世界上尚未形成系统、完备的理论体系,需要突破长跨度悬浮结构流固耦合机理、深水环境下悬浮隧道结构承载力特性、恶劣海况下结构支撑系统稳定性等重大核心科学难题,以及结构设计标准体系制定、高韧性高强度特殊结构新材料研发、深水复杂条件施工工艺、工法、装备制造、风险评估等一系列工程技术问题。

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悬浮隧道概念***早于20世纪初提出,20世纪60年代,英国人曾就意大利墨西拿海峡的悬浮提出了概念设计。而进入了21世纪后,随着设计概念的不断完善、建设技术的不断进步,悬浮隧道的建设也进入了全新的阶段,各国纷纷开始进行悬浮隧道的研究与试验——



挪威:欲打造首条悬浮隧道

拥有冰川,峡湾和山脉的挪威因其险峻而美丽的自然景色而举世著名。然而,它也给国家的交通带来不少困扰:西部的国境有超过一千个峡湾,所有的峡湾之间都无法连通,只能用渡轮在水上直行,或者靠九弯十八拐的公路到达对岸。

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为此,挪威公路交通局推出了名为“无渡船E39工程”的大型项目,将全程1300km中的所有船运段用桥梁和隧道代替。工程中包含一个价值250亿美元的水下悬浮隧道项目,位于松恩峡湾下方,或将成为世界上首条浮动的水下隧道,建成后可使横跨挪威的时间从21小时降至11小时。

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该隧道是将钢筋混凝土的浮管悬挂在钢制浮舟上构成的。浮管平面线形为一段直径 2682m的圆弧,圆弧中心线的长度为 4083m。隧道长度比普通水下隧道短,它不需要上下引道,通过4.1km长的挪威双管式SFT只需不到10分钟的时间。


隧道总长为 4083m,将由长度从 250 米到 300m不等的管节组合而成,这些管节将在干坞中施工,随后拖运到预定位置进行安装。若工程计划顺利进行,隧道或在2035年通车。

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小编曾就该项目的可行性报告,为您详细介绍过该隧道的平面布置、结构形式、截面形式以及施工方法等,想了解更多该隧道的技术细节,就点击下方链接回顾吧!

揭秘挪威水下悬浮隧道


中国:技术研究进入试验阶段

上世纪90年代后期,意大利阿基米德桥公司曾和中国浙江省有关部门合作,致力于在舟山群岛建设金塘海峡阿基米德桥,后因种种原因设计方案未被采纳。

但是,我国针对悬浮隧道的研究却从未停滞,目前,我国悬浮隧道工程技术研究已经进入实质性科学试验阶段。

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1月28日,交通运输部天津水运工程科学研究院在新建的悬浮隧道研究专用水池里,正式开启水弹性整体物理模型试验,将模拟波浪、水流或大型物体撞击等条件下,隧道结构体系的动力响应,为理论分析和工程设计提供科学依据。这也是全世界范围***开展此项试验。


此次悬浮隧道工程技术研究于2018年6月份启动,拟开展的悬浮隧道技术理论研究,采用数学模型、物理模型、理论分析、设计评估等多种手段,开展悬浮隧道涉及的水动力与结构、锚固系统、连接结构、工程材料、施工工法及装备等11项专题研究,拟用3—4年时间,在工程理论、关键技术及施工装备等方面形成多项突破。

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悬浮隧道应用展望

目前悬浮隧道的建设仍旧是一个世界性的难题,世界上有7个国家(挪威、意大利、日本、中国、瑞士、巴西、美国)在研究,力图不断攻克工程建设中的难题;


 同时,对水下悬浮隧道感兴趣的国家越来越多,如希腊希望用悬浮隧道将众多岛屿联系起来,西班牙和摩洛哥想在直布罗陀海峡通过悬浮隧道进行更方便的来往;瑞士已经考虑了在卢加诺湖下用悬浮隧道实现火车交通,彻底消灭噪声源,不让美丽的风景破相。更有人想入非非,打算在伦敦和纽约之间建一条5000公里长的水下悬浮隧道,用磁浮列车55分钟走完全程。

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悬浮隧道若能建成,必将成为一种全新的交通解决方案,随着研究的步步推进,相信悬浮隧道的问世已经指日可待,让我们共同期待吧!


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