В 1988 году в Японии был введен в эксплуатацию подводный Сейканский туннель. На тот момент он считался самым длинным в мире сооружением такого типа: его длина составляла 53,85 километра, из которых 23,3 км были проложены под водой. А в 1994 году под Ла-Маншем был построен Евротуннель общей длиной 51 км, который соединил Францию и Великобританию. 39-километровый участок этого уникального железнодорожного коридора оказался подводным. Таким образом, Евротуннель стал мировым рекордсменом по протяженности под водой.
Интересно, что история этих инженерных чудес началась задолго до упомянутых времен.
Проходческие щиты
В начале XIX века франко-британский инженер Марк Изамбард Брюнель черпал вдохновение из природы. Наблюдая за тем, как пластины панциря корабельного червя помогают ему сверлить древесину, Брюнель взял этот принцип на вооружение и в 1818 году применил его в конструкции туннельного щита, необходимого для строительства подводных туннелей.
Щит из чугуна имел несколько отделений, каждое из которых могло двигаться вперед независимо от других. Эти отделения имели проходчики, которые разрушали перед собой грунт и проталкивали свою часть конструкции с помощью домкрата. Щит углублялся в породу, а рабочие в это время укрепляли туннель кирпичной кладкой.
В 1842 году благодаря этой революционной технологии под Темзой в Лондоне был построен первый в истории подводный туннель. Метод совершенствовался во время прокладки других туннелей под известной британской рекой. Например, перед щитом создавали давление воздуха, которое предотвращало затопление во время работ.
Проходческие щиты и сегодня незаменимы в строительстве подводных туннелей. Но теперь они цилиндрической формы и, как правило, изготавливаются из стали. Ее также используют для создания опорных колец туннеля. Для продвижения щита вперед строители используют гидравлические домкраты. А когда он не движется, доступ к участку перед щитом осуществляется через двери. Для защиты работников щит оснащен защитным кожухом.
Туннелепроходческие машины
Конечно, копать мягкую землю лопатой – это одно, а бурить подводную скалу – совершенно другое. И здесь никак не обойтись без туннелепроходческих машин (ТПМ), которые, например, активно использовались при строительстве туннеля под Ла-Маншем.
По своей функции такие машины похожи на проходческие щиты. Однако в случае ТПМ для бурения скалы используется не человеческая сила, а механическая резальная головка. Обломки скалы отправляются назад конвейерной лентой, рассказало издание IFLScience.
Зануренные туннели
При двух предыдущих способах строительства подводных туннелей их стены возводятся по мере копания грунта. Но иногда строители прибегают к методу так называемых зануренных туннелей, который был изобретен американским инженером У. Дж. Вилгусом.
Этот метод предполагает создание готовых сегментов конструкции, которые имеют вид пустотелых цилиндров. Их опускают на ровное дно, закрепляют, герметизируют стыки и откачивают воду.
Фото: profhobby.ru
