水中浮遊トンネル

沈埋浮体トンネル（SFT ）は、沈埋浮体管橋（SFTB）、吊りトンネル、アルキメデス橋とも呼ばれ、浮力（具体的には静水圧推力、またはアルキメデスの原理を利用する）によって支えられ、水中に浮かぶトンネルの提案設計である。[ 1 ^]

チューブは水中に設置されますが、水上交通や天候の影響を受けない程度の深さですが、高水圧に対処する必要があるほど深くはありません。通常は 20 ～ 50 メートル (66 ～ 164 フィート) の深さで十分です。ケーブルは海底^[1]または海面のポンツーン^[2]に固定され、それぞれ水面に浮かんだり沈んだりするのを防ぎます。

沈埋浮体トンネルのコンセプトは、浮橋や海洋構造物に適用されるよく知られた技術に基づいていますが、その建設は沈埋トンネルとほぼ同じです。乾ドックでチューブをセクションごとにプレファブリケーションし、セクションを現場に移動した後、セクションを最初に密閉し、密閉したまま沈め、セクションが互いに固定されたら密閉を解除する方法があります。別の方法としては、セクションを密閉せずにそのままにして、現場で溶接した後、水を汲み出す方法があります。

バラストは、構造がほぼ静水圧平衡になるように計算されます (つまり、トンネルの全体的な密度は水とほぼ同じです)。一方、沈埋トンネルは、負の浮力を実現するためにバラストが充填されるため、海底に留まる傾向があります。これはもちろん、沈埋トンネルの浮力がわずかにプラスかマイナスかに応じて、沈埋トンネルを所定の位置に維持するために地面または水面に固定する必要があることを意味します。

水中浮管は、従来の橋やトンネルでは技術的に困難であったり、法外な費用がかかったりする非常に深い水域でのトンネル建設を可能にします。浮管は動きに関してある程度の自由度があり、構造性能は長さに依存しないため（つまり、安定性と耐久性を損なうことなく非常に長くすることができます）、地震による障害や気象現象にも容易に対処できます。

一方、アンカーや潜水艦の交通に関しては脆弱である可能性があるため、建造時にはこの点を考慮する必要があります。

適用可能な場所としては、フィヨルド、深く狭い海峡、深い湖などが挙げられる。^[3]

2016年現在^{[アップデート]}、水中浮体式トンネルはまだ建設されていないが、さまざまな団体からいくつかの提案が提出されている。

ノルウェーでは、この構造に関する最初の特許は1923年にトリグヴェ・オルセン（「沈没ポンツーン橋」）によって提出され、1947年に技術者のエリック・オデゴードによって新たな申請が行われた。この関心は過去数世紀にわたりノルウェーで行われたいくつかの研究によって再燃したが、この構造の実現可能性が証明されたのは、ノルウェー道路公社（NPRA）による研究によってのみであり、最近の海洋構造物の発展によって証明された。ノルウェー道路公社（NPRA）は、クリスチャンサンとトロンハイム間の西回廊（ヨーロッパルートE39）沿いのフィヨルド横断路ですべてのフェリーを廃止するための技術的および経済的可能性を調査した。^{[32] [33]} このプロジェクトは、フォーエバー・オープン・ロード・プログラムを通じてFEHRLとも連携している。^[34]このプロジェクトが進められれば、費用は250億ドルと見積もられ、2050年までに完了する。^[35]

イタリアの企業であるポンテ・ディ・アルキメデ・インターナショナルは、欧州連合からの財政的補助金と、^{30を超える国立道路センターの国際協会である}FEHRL（欧州国立道路研究所フォーラム）の調整を受けて、ノルウェー道路研究所[36]、デンマーク道路研究所、イタリア船舶登録局と共同でSFTを調査しました。^{[37]さらに、イタリアの}コモ（コモ湖）とレッコの州政府は、ラリオ川を渡るためのアルキメデス橋に公式に大きな関心を示しており、メッシーナ海峡の水中浮体トンネルの研究はポンテ・ディ・アルキメデ社によって推進され、イタリア海軍登録局（RINA）による実現可能性分析で検証されました。^[38]

SIJLAB（中伊アルキメデスの橋共同研究室）は、1998年に中国科学院機械研究所とPonte di Archimede SpAによって設立され、イタリア外務省、中国科学技術部、中国科学院機械研究所の資金援助を受けています。

コンソーシアムは中国東部の浙江省にある千島湖に100メートルの実証用トンネルを建設する計画を立てていた。トンネル内には、中央に2層の一方通行の高速道路が走り、その両側に鉄道線路が2本ある。^[39]その後、パイロットプロジェクトは、現在はスキューバダイビングでしか見ることができない水没した鶴城の遺跡を邪魔されることなく見ることができる観光展望トンネルになると報じられた。^{[40] [41]}千島湖のプロトタイプは、同じく浙江省の舟山群島の金塘海峡に建設する全長3,300メートルの浮体式水中トンネルプロジェクトの計画に役立つ予定である。^{[42] [43] [44]}

ポンテ・ディ・アルキメーデ・インターナショナルの社長エリオ・マタセナ氏によると、深海にこのようなトンネルを建設する唯一の難しさは、構造物の価格だ。つまり、非常に高価なケーブルが非常に長くなる。また、このトンネルは、重量制限が非常に厳しい従来の橋よりも多くの重量を支えることができ、コストは最大2倍も安いとマタセナ氏は指摘する。環境調査では、このトンネルが水生生物に与える影響は非常に低いことが示されているとマタセナ氏は指摘する。^[45]

インドネシアもこの技術に興味を示している。スマトラ島とジャワ島を結ぶインフラについては、従来の橋か海底トンネルの2つの選択肢が検討された。

2004年にトンネル案はより広く議論されるようになった。特に、当時の国家開発大臣クウィク・キアン・ジーが、ヨーロッパの企業連合がジャワ島とスマトラ島を結ぶ海底トンネルへの投資に関心を持っていると発表したことがきっかけだった。スンダ海峡の海底トンネルの予算は約150億ドルと言われており、長期的にはジャワ島とスマトラ島を途切れることなく結ぶことになる。このプロジェクトは2005年に着工し、2018年までに利用可能になる予定で、アジアハイウェイの一部であった。^[46]

しかし、後に橋の選択肢が支持されるようになった。^[47]

2007年、交通システムと産業の技術評価と応用センターのディレクターであるIr. Iskendar氏率いるインドネシアの専門家が、SIJLABのエンジニアとの会議に、中伊アルキメデス橋プロジェクトの関係者と出席した。^{[43] [48]} 13,000以上の島からなる群島国家であるインドネシアは、このようなトンネルの恩恵を受けることができる。島々の間の従来の交通手段は主にフェリーである。したがって、通常の橋に加えて、水中浮体式トンネルは隣接する島々を結ぶ代替手段となり得る。

• 浸漬管

研究論文

• Mariagrazia Di Pilato、Anna Feriani、Federico Perotti (2008 年 3 月 17 日)。「地震荷重を受ける水中浮体トンネルの動的応答の数値モデル」。Earthquake Engineering & Structural Dynamics、第 37 巻第 9 号、1203 ～ 1222 ページ。2013 年 1 月 5 日時点のオリジナルよりアーカイブ。

• FEHRL – 欧州国立道路研究所フォーラム (2008 年 3 月 17 日)。「水中浮体トンネルコンセプトの分析」。レポート番号 1996/2a、ISSN 1362-6019。
• Strait Crossings 2001、ジョン・クロケボルグ著、511～590ページ
• オストリド、ハーバード;ウォルター・C・グランツ;ジャン・サヴール。ヤコブセン、ベルント (2007)。 「次のステップ: 非常に長いトンネル (VLT)」。イリのバルタクにて。フルディナ、イワン。ロマンツォフ、ゲオルギジ。ズラマル、ヤロミール（編）。地下空間 — 大都市の 4 次元。テイラー＆フランシスグループ。149 ～ 154ページ 。ISBN 978-0-415-40807-3. OCLC  7350147091.
• Hakkaart, JA; Lancelotti, A.; Østlid, H.; Marazza, R.; Nyhus, KA (1993). Culverwell, DR (ed.). 「第6章：水中浮体式トンネル」.トンネル工事と地下空間技術. 8 (2). 国際トンネル協会：265– 285. doi :10.1016/0886-7798(93)90096-E . 2020年9月14日閲覧。

ビデオ

• ノルウェー道路公社によるソグネフィヨルド横断のいくつかの提案を説明するビデオ。水中浮遊トンネルについては 4:24 で説明されています。
• アルキメデス橋の概念のいくつかを説明するビデオ
• 千島湖プロジェクトを報じるイタリアのテレビニュース（イタリア語）
• 中国とイタリアのプロジェクトに関する別のニュース報道（イタリア語）