СоХабр закрыт.

С 13.05.2019 изменения постов больше не отслеживаются, и новые посты не сохраняются.

Переправа «Крым-Кавказ»: как сделать дёшево и сердито в черновиках Recovery Mode

Одной из тем, которые волнуют общественное мнение, является транспортное сообщение между Крымом и Кавказом. Рассматриваются два варианта организации сухопутного сообщения: мост и тоннель. Строительство многокилометрового моста сопряжено со многими трудностями:

свыше 50 метров ила на дне Керченского пролива, грязевые вулканы, Керченский тектонический разлом усложняют строительство настолько, что оно становится неоправданным. В мире нет ни единого транспортного объекта, построенного в таких условиях. В то же время, геологическая разведка строительной площадки еще не проведена и просто неизвестно, с чем могут столкнуться строители.


Ну и озвученная цена моста в 5 млрд.$ очень кучерява.

Строительство тоннеля не менее сложно – предстоит пройти всё тот же тектонический разлом. С ним шутки плохи. Я родился в нескольких километрах от него и помню случившееся землетрясение, хотя мне было тогда 2 года. Сейсмичность района оценивается в 8 баллов. При строительстве Северомуйского тоннеля БАМа пришлось пройти четыре тектонических разлома шириной от 5 до 900 метров. Это привело к гибели людей: по одним данным погибло 57 человек, по другим – 31. Конечно, трудности преодолимы, ведь есть богатый опыт строительства метро. Подвижные грунты и плывуны перед прокладкой тоннеля можно заморозить. image Но можно ли найти третий путь? Тем более, что есть задача организации сухопутного сообщения с Сахалином. А некоторые озвучивают идею сообщения между Азией и Америкой. Керченский опыт мог бы тут пригодиться.

Третий вариант переправы


По-моему, третий вариант возможен. Тоннели можно строить не только с помощью проходческого щита, но и открытым способом, который значительно дешевле. Вот только мешает водная толща. Но это не столь сложная задача: есть судна для производства дноуглубительных работ, тем более углубить надо не намного: толщина тоннеля плюс немного сверху. Впрочем, если глубина в месте прокладки тоннеля достаточна для судоходства, то под него не нужен подводный котлован.

Что делаем дальше? Хорошо бы положить на грунт трубу, внутри которой организуется движение транспорта. Задача тоже не из сложных: две трубы «Северного потока» (1224 километров каждая) проложили за 7,4 млрд евро. А тут нужно преодолеть всего лишь 10 километров.

Правда, диаметр трубы для газопровода совсем недостаточен для движения транспорта внутри. Диаметр тоннеля метро – 5,5 метров. Труб такого диаметра промышленность не выпускает. Да и является ли круглая труба самым удобным вариантом? Можно попробовать совсем другую конструкцию – прямоугольную. image
Тоннель предлагается монтировать как сборную конструкцию из отдельных элементов — звеньев. Каждое звено – параллелепипед, 2 стены, пол и потолок которого становятся частью тоннеля. Спереди и сзади – по сути дела крышки. Части крышки, выступающие за габариты параллелепипеда, служат для крепления этих звеньев между собой.

Процесс сборки таков. Первое звено тоннеля не имеет крышки со стороны, находящейся на суше. Оно соединяется со вторым звеном крепёжными болтами, при этом обеспечивается гидроизоляция в месте соединения. Затем крышки между первым и вторым звеном вырезаются и удаляются из тоннеля. Затем третье звено стыкуется ко второму, опять вырезается торцевые крышки и т.д. Поскольку все звенья герметичны, то суть работы внутри тоннеля такая же, как и на суше. Водолазные работы потребуются лишь при работе извне: крепление звеньев между собой, нанесение антикоррозийного покрытия на элементы крепежа. По окончании строительства тоннель можно засыпать сверху грунтом.

Чем большую грузоподъёмность будут иметь суда, с помощью которых будет вестись работы, тем длиннее можно делать звенья. Чем длиннее звенья – тем меньше работ по их соединению.

В таком тоннеле движение автотранспорта, скорее всего, будет невозможным из-за выхлопных газов. Разумно сделать так же, как в Евротоннеле: автотранспорт заезжает на вагоны-платформы и выключает двигатель, а затем железнодорожный состав перевозится их на другой берег.

Такое сооружение будет дешевле моста, потому что не нуждается в строительстве гигантских опор, которые ко всему прочему должны ещё выдерживать ледовую нагрузку. Пролёты моста должны выдерживать как свой собственный вес, так и вес транспорта, который по нему идёт. Труба-тоннель, лежащий на дне, имеет опору в каждой точке соприкосновения с грунтом. Поэтому он не должен быть таким прочным, тяжёлым и дорогим.

Для трубы-тоннеля не нужны проходческие щиты, не нужно ковырять миллионы кубометром грунта и вывозить его на поверхность. Не нужно замораживать неустойчивые грунты. Легко преодолевается геологический разлом. И в этом случае выгода налицо.

комментарии (16)

+4
andorro ,   * (был изменён)

А мне интересно, за что минусуют. В инженерных вопросах я лох, и хотя подозреваю, что пост дилетантский — хотелось бы услышать разбор его по пунктам.

+2
andorro ,  

Сам я обратил внимание только на предложение сделать подводный тоннель прямоугольным, И как никто раньше об этом не догадался? Может, из-за того, что круглые в сечении конструкции лучше выдерживают давление?

–2
+2 –4
WarAngel_alk ,  

Стоп, то есть Вы не инженер? Ну и что же Вас тогда удивляет?

+4
andorro ,  

Ваша невнимательность? Я ещё и не автор поста, за которого вы, очевидно, меня приняли.

+2
WarAngel_alk ,  

Прошу прощения :(

+3
zapimir ,  

Вы Хабр с каким-то строительным порталом не попутали? Да и описанное вообще бред, тоннели далеко не просто так делают круглыми в сечении. Такое сечение лучше выдерживает давление.
Да и как вы собрались топить герметичные звенья, не говоря о засыпании грунтом. Это ж как бы море, и там не хилые течения. Даже для тех же газопроводов роют предварительно траншею для трубы. Не говоря о том, что даже для прокладки труб, как у Северного потока, у России нет кораблей, его прокладывали корабли итальянского концерна Saipem. А для прокладывания подобной фигни нужно будет еще строить корабли.

+7
nickolaym ,  

Это прожект, а не проект.

Мост — «нет геологоразведки, нет экологической оценки», а мега-шланг на дно положить — это пожалуйста.
Очевидно же, что на подводные течения несколько десятков опор моста окажут меньшее влияние, чем лежащая поперёк труба.

Далее, у этой трубы изрядная плавучесть, которую надо будет как-то компенсировать. То есть, якориться к твёрдому грунту, то есть, пробивать всё те же 50м ила.

Некруглое сечение — существенно большая и неравномерная нагрузка давления воды.

Сухой монтаж с последующим выпиливанием внутренней переборки — сперва очередную герметичную секцию надо будет утопить. Сила Архимеда против!

Гидроизоляция стыков — тоже интересное дело. Она плохо масштабируется. Это только водопровод можно — фитинги через резиновое уплотнение стянуть.
А тут предполагается неразборная конструкция, которая может проработать десятилетия и, при необходимости, ремонтироваться без расстыковки-состыковки.

Если труба лежит поверх грунта — это удар и по экологии, и по судоходству (18 метров максимальной глубины минус 6 метров трубы).
Если лежит ниже уровня ила — это увлекательная задача по монтажу. Не то что сваривать, — свинчивать секции придётся под илом.
То есть, сперва рыть траншею. Опять удар по экологии.

Не-не-не, по-любому мост лучше. Всё, что надо — это сейсмостойкость и защиту ото льда.

0
esc ,  

Слышал такую версию от жителей Керчи, что мост не строят потому, что тень от него мешает нересту рыб. И наплевать на этих рыб почему-то не получается.

+1
onsevl ,   * (был изменён)

Я, конечно, далеко не специалист, но сразу возникает несколько вопросов и мыслей по теме:
1) Выдержит ли тоннель подобной конфигурации давление воды?
2) Не начнет ли данная конструкция «тонуть» в упомянутой грязи? Нагрузка предполагается достаточно большой все-же… И не возникнет ли дополнительной нагрузки «на излом» при этом?
3)Посмотрел, согласно Википедии наибольшая глубина Керченского пролива — 18 метров. Нет ли риска повреждения тоннеля судами, особенно, если предположить, что фактическая глубина в месте строительства может быть меньше?
4) Рыть, вероятно, все-таки придется, как минимум, у берегов, чтобы сделать нормальные уклоны.
Мне кажется, даже если все эти проблемы решаемы и проект принципиально возможен, общая стоимость проекта будет сравнимой с тоннелем/мостом (а, возможно, даже и превзойдет).

UPD. Пока собирался с мыслями, уже кучу всего написали.

+1
Prometheus ,  

мой пять копеек.
проще и дешевле сейчас сделать большущий (на 10 км) подвижной понтонный мост.
при такой сложной геологии что-то долговечное сделать не получится, каждый год придется предпринимать различные меры. чего стоит одна только деятельность моря, не говоря уже о дизъюнктивной тектонике.

а так, глядишь скоро и через Украину можно будет без проблем добираться на авто и ж/д.

0
Vooon ,  

Похоже на описание погружного тоннеля (на дискавери было). www.popmech.ru/technologies/6523-18-megaproektov-inzhenernye-chudesa/#full

0
zapimir ,  

Только сечение у него не прямоугольное, и там части топят и уже на дне соединяют.

–1
aGRa ,  

Что-то 50 метров ила и грязевые вулканы не помешали построить мост в 1944 году. С ледорезами только промахнулись, но оставшиеся опоры моста продолжали стоять ещё долго. Проблемы больше с необходимостью обеспечить нормальное судоходство и, как и раньше, со льдом.

0
zapimir ,  

Учитывая, что мост и полгода не простоял, то спорное заявление. А то что одни опоры без нагрузки долго простояли, ну так не удивительно.

0
yomayo ,  

Для справки:
Тоннель Мармарай — подводный железнодорожный тоннель под проливом Босфор, строящийся для соединения европейской и азиатской части Стамбула.
Босфор будет пересекаться сейсмоустойчивым погружным тоннелем, состоящим из 11 секций, каждая длиной 130 метров и весом до18000 тонн. Секции будут установлены на глубине 60 метров ниже уровня моря: 55 метров воды и 4.6 метра земли. Длина тоннеля – 13,6 км, длина подводной части из погружных секций – 1387 м.

0
yomayo ,  

Для туннеля «Мармарай» было выбрано следующее решение: большую часть туннеля пробьют сквозь скальный массив, и только полуторакилометровый отрезок непосредственно под Босфором будет проходить в герметичной трубе. Эту трубу изготовят посекционно на поверхности, а затем погрузят в воду, и уже под водой секции будут стыковывать воедино. В отличие от туннеля, пробитого традиционным образом в скальном массиве, погружной участок будет гибким: его секции соединят друг с другом эластичными стыковочными элементами, изготовленными из стали и резины. Такая конструкция сможет, не растрескавшись, пережить мощные подземные толчки.