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典型的な浸漬管タイプの概略図
沈埋トンネル（または沈埋トンネル）は、海底トンネルの一種で、別の場所で建設され、トンネル建設現場まで浮かべられ、所定の位置に沈められて連結されるセグメントで構成される。沈埋トンネルは、河川、河口、海路/港湾を横断する道路や鉄道によく使用される。沈埋トンネルは、その端部で開削トンネルや掘削トンネルなどの他の形式のトンネルと組み合わせて使用されることが多く、これは通常、水辺近くから地表の入口（ポータル）までトンネルを延長するために必要となる。
工事
トンネルは、それぞれが扱いやすい長さにプレハブ化された個別の要素で構成され、端が隔壁で密閉されて浮くようになっています。[1]同時に、トンネルの経路の対応する部分が準備され、チャネルの底の溝が浚渫され、要素を支えるために細かい許容差に合わせて整地されます。次の段階は、要素を所定の場所に配置することです。各要素は最終場所まで牽引されますが、ほとんどの場合、浮いた状態を保つために何らかの支援が必要です。所定の位置に配置されたら、追加の重量を使用して要素を最終場所に沈めます。これは、各ピースが正しく配置されていることを確認するための重要な段階です。配置後、新しい要素とトンネルの接合部から水を抜いて防水します。このプロセスは、トンネルに沿って順番に続きます。[2]
その後、溝は埋め戻され、岩盤装甲などの必要な保護が上部に追加されます。トンネル掘削機が陸上のポータルへの最終リンクを掘削できるように、各トンネル端要素の横の地面は補強されることがよくあります。[2]これらの段階の後、トンネルは完成し、内部の装備を行うことができます。
チューブのセグメントは、2 つの方法のいずれかで構築できます。米国では、鋼鉄または鋳鉄製のチューブを構築し、その後コンクリートで裏打ちする方法が好まれています。これにより、従来の造船技術を使用でき、セグメントは乾ドックで組み立てた後に進水されます。ヨーロッパでは、鉄筋コンクリート製の箱型チューブ構造が標準となっています。セクションは、容器で鋳造され、その後、容器に水をかけて取り外すことができます。
利点と欠点
沈埋管の主な利点は、他の選択肢、つまり横断する水面下の掘削トンネル（地質や地震活動などの他の要因によりこれが可能である場合）や橋よりも、コスト効率がかなり高いことです。これらの代替案と比較したその他の利点は次のとおりです。
- 建設のスピード
- 航路を横断する場合、河川や水路への影響は最小限に抑えられる
- 地震活動に対する耐性
- 建設工事の安全性（例えば、川の下での掘削ではなく乾ドックでの作業）
- プロファイルの柔軟性（ただし、これは接続トンネルの種類によって部分的に決まることが多い）
デメリットは次のとおりです:
- 沈埋トンネルは、川底や海底に部分的に露出していることが多く（通常は岩石の被覆と自然の沈泥を伴う）、沈没船や錨が衝突する危険がある。
- 水と直接接触するため、接合部周辺の防水設計には細心の注意が必要です。
- セグメントアプローチでは、縦方向の効果と力を伝達する必要がある接続部の慎重な設計が必要です。
- 既存の水路/海底へのチューブと水中盛土の環境への影響。
チューブは円形、楕円形、長方形にすることができます。より大きな海峡を横断する場合は、より広いトンネルでより費用対効果の高い、より幅の広い長方形が選択されます。
例
この方法で建設された最初のトンネルは、1893年にマサチューセッツ州ボストンに敷設された6フィートの下水道本管、シャーリーガットサイフォンでした。交通を運ぶために建設された最初の例は、1910年にデトロイト川の下に建設されたミシガンセントラル鉄道トンネルであり、道路交通を運ぶ最初の例は、 1928年にカリフォルニア州アラメダ市とオークランド市を結んだポジーチューブです。[3] : 268 ヨーロッパで最も古い沈埋トンネルは、1942年に開通したロッテルダムのマーストンネルです。 [4]
トルコのイスタンブールのヨーロッパ側とアジア側を結ぶマルマライトンネルは、海抜55メートル（180フィート）の世界最深の沈埋トンネルである。[5]このトンネルは、海峡を横断する最初の鉄道リンクである。建設は2004年に始まり、2013年に営業運転が開始された。[6] [7]トンネルの全長は13.6キロメートル（8.5マイル）で、そのうち1.4キロメートル（0.87マイル）は沈埋工法で建設された。[5]
現在、沈埋トンネルとしては最長のものは、2018年に完成した港珠澳大橋の全長6.7キロメートル（4.2マイル）のトンネル部分である。 [8] [9]港珠澳大橋トンネルは、海面下30メートル（98フィート）の深さに設置されている。[10] 2024年に完成する深圳・中山大橋により、その長さは1.2メートル（3フィート11インチ）上回られる予定である。深圳・中山大橋プロジェクトには、全長6.7キロメートル（4.2マイル）の沈埋トンネルが含まれており、これは8車線を備え、世界最幅の沈埋トンネルとなる。[11]マルマライトンネルとHZMBトンネルが完成する前は、 1969年に完成したサンフランシスコ湾のトランスベイチューブが、水面下41メートル（135フィート）、長さ5.8キロメートル（3.6マイル）で、世界で最も深く、最も長い沈埋トンネルであった。[4]
HZMBとSZBの両方の長さは、デンマークとドイツを結ぶフェーマルンベルト固定リンクが完成すると、設計通りの長さ17.6キロメートル（10.9マイル）になり、それを上回ることになります。 [12] [ 13] [14]建設は2021年1月1日に開始されました。 [15]
- 注記
- ^ トンネル構造の底部
参照
参考文献
- ^ 「エンジニアリングの驚異 - キャスティングベイスン」。マサチューセッツターンパイク局。www.masspike.com。2008年5月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年6月26日閲覧。
- ^ ab 「技術 - 沈埋トンネル」。Marmarayプロジェクト Web サイト。www.marmaray.com。2009 年 2 月 19 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009 年 6 月 26 日閲覧。
- ^ Gursoy, Ahmet (1996)。「14 | 沈埋トンネル」。Kuesel, Thomas R.、King, Elwyn H.、Bickel, John O. (編)。トンネル工学ハンドブック(第 2 版)。マサチューセッツ州ボストン: Kluwer Academic Publishers。pp. 268–297。ISBN 978-1-4613-8053-5。
- ^ abc Lewis, Scott (2013年10月23日). 「最長の沈埋トンネル」 . Engineering News-Record . 2020年9月11日閲覧。
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- ^ スミス、クレア（2018年3月8日）。「世界最長の沈埋トンネルの建設が完了」。グラウンドエンジニアリング。 2020年9月11日閲覧。
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5. 「砂流システムによるトンネルの基礎」、Tunnels and Tunnelling、1973 年 7 月、A. Griffioen および R. van der Veen 著[要説明]
外部リンク
- YouTubeにあるセーダーストロムの下の埋没トンネル、ストックホルム市線による
- ルニス、リチャード、ババー、ジョナサン（2013）。沈没トンネル。フロリダ州ボカラトン：CRCプレス。ISBN 978-0-203-84842-5. 2020年9月11日閲覧。
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- フォード、チャールズ編（1997年4月23〜24日）。国際会議議事録。沈埋トンネル技術2。アイルランド、コーク：土木技術者協会。ISBN 0-7277-2604-8。