Un túnel flotante sumergido ( SFT ), también conocido como puente de tubo flotante sumergido ( SFTB ), túnel suspendido o puente de Arquímedes , es un diseño propuesto para un túnel que flota en el agua, apoyado por su flotabilidad (específicamente, empleando el empuje hidrostático , o el principio de Arquímedes ). [1]
El tubo se colocaría bajo el agua, lo suficientemente profundo para evitar el tráfico de agua y el clima, pero no tan profundo como para tratar la alta presión del agua; por lo general, una profundidad de 20 a 50 m (66 a 164 pies) es suficiente. Los cables anclados al lecho marino [1] o a pontones en la superficie [2] evitarían que flote a la superficie o se sumerja, respectivamente.
Construcción
El concepto de túneles flotantes sumergidos se basa en una tecnología conocida aplicada a puentes flotantes y estructuras en alta mar, pero la construcción es en su mayoría similar a la de los túneles sumergidos : después de que el tubo se prefabrica en secciones en un dique seco y las secciones se mueven a el sitio, una forma es sellar primero las secciones; hundirlos en su lugar, mientras están sellados; y, cuando las secciones estén fijadas entre sí, romper los precintos. Otra posibilidad es dejar las secciones sin sellar y, después de soldarlas en el sitio, bombear el agua.
El lastre se calcula de modo que la estructura tenga un equilibrio hidrostático aproximado (es decir, el túnel tiene aproximadamente la misma densidad general que el agua), mientras que los túneles de tubos sumergidos tienen lastre para lograr una flotabilidad negativa, por lo que tienden a permanecer en el lecho marino. Esto, por supuesto, significa que un túnel flotante sumergido debe estar anclado al suelo o a la superficie del agua para mantenerlo en su lugar, dependiendo de la flotabilidad del túnel flotante sumergido: ligeramente positiva o negativa, respectivamente.
Aplicaciones
Los tubos flotantes sumergidos permiten la construcción de un túnel en aguas extremadamente profundas, donde los puentes o túneles convencionales son técnicamente difíciles o prohibitivamente caros. Podrían lidiar con perturbaciones sísmicas y eventos climáticos fácilmente, ya que tienen cierto grado de libertad con respecto al movimiento y su desempeño estructural es independiente de la longitud (es decir, puede ser muy largo sin comprometer su estabilidad y resistencia). .
Por otro lado, pueden ser vulnerables en cuanto a anclas o tráfico submarino, por lo que hay que tenerlo en cuenta a la hora de construir una.
Las aplicaciones probables incluyen fiordos, canales marinos profundos y estrechos y lagos profundos. [3]
Propuestas
A partir de 2016[actualizar], nunca se ha construido un túnel flotante sumergido, pero se han planteado varias propuestas por diferentes entidades.
Fecha | Lugar | País | Proponente | Enlace |
---|---|---|---|---|
1886 | Patente N.9558 [4] | Reino Unido | Sir Edward James Reed | [5] [6] |
1890 | Patente N.447735 [7] | Estados Unidos | H. Moeser | [8] |
1905 | Patente N ° 357983 [9] | Francia | MF Hennebique | [6] [8] |
1907 | Patente N ° 862288 [10] | Estados Unidos | HOSmith | [8] |
1923 | Patente "dykket pontonbro" | Noruega | Trygve Olsen | [6] [11] |
1947 | patente "« neddykket, túnel flytende hasta kryssing av fjordløp "pendiente nr. 91699 | Noruega | Erik Ødegård | [6] [11] |
1960 | Patente N.1262386 [12] | Francia | MF Cristaldi | [8] |
1969 | Estrecho de mesina | Italia | Alan Grant | [6] [13] [14] |
1980 | Vancouver Island ( Isla de Vancouver enlace fijo ) | Canadá | Ministerio de Transporte de Columbia Británica , Canadá | [15] |
1984 | Lago de Como | Italia | G.Magrini | [dieciséis] |
1998 | Høgsfjorden | Noruega | Administración de carreteras públicas de Noruega | [17] [18] [19] [20] |
16 de abril de 2003 | Túnel transatlántico | N / A | Discovery Channel 's Extreme Engineering ( Temporada 1 , episodio 3) | [21] [22] |
2011 | Sognefjord | Noruega | Administración de carreteras públicas de Noruega | [23] |
2016 | Bjørnafjord | Noruega | Administración de carreteras públicas de Noruega | [24] |
6 de junio de 2017 | Múltiples sitios potenciales | N / A | Hyperloop One | [25] |
? | Funka Bay , Hokkaido | Japón | Sociedad de tecnología de túnel flotante sumergido | [26] [27] |
? | Lago Washington , Seattle | Estados Unidos | James Felch / Subterra, Inc. | [14] [27] [28] |
? | Lago de Lugano | Suiza | [14] | |
Estrecho de Cook | Nueva Zelanda | Stuff.co.nz | [29] | |
Lago de Garda | Italia | Comité Giacomo Cis Onlus | [30] |
Europa
En Noruega, Trygve Olsen ("Puente sumergido de pontones") presentó una primera patente sobre esta estructura y el ingeniero Erik Ødegård realizó una nueva solicitud en 1947. El interés se ha reavivado durante los últimos siglos con varios estudios en Noruega, pero es solo con los estudios realizados por la Administración de Carreteras Públicas de Noruega (NPRA) que se prueba la viabilidad de la estructura, con los recientes desarrollos de las estructuras costa afuera. La Administración de Carreteras Públicas de Noruega (NPRA) ha investigado el potencial técnico y económico para eliminar todos los transbordadores en los cruces de fiordos a lo largo del corredor occidental ( ruta europea E39 ) entre Kristiansand y Trondheim. [31] [32] Este proyecto también se vinculó con FEHRL a través del programa Forever Open Road. [33] Si el proyecto prosiguiera, se estima que costaría $ 25 mil millones y estaría terminado para 2050. [34]
Ponte di Archimede International, una empresa italiana, investigó el SFT en colaboración con el Norwegian Roads Research Laboratory, [35] el Danish Road Institute y el Italian Shipping Register, con una subvención financiera de la Unión Europea y la coordinación de FEHRL (Forum European Laboratorios Nacionales de Investigación de Carreteras), una Asociación Internacional de más de 30 Centros Nacionales de Carreteras. [36] Además, las Administraciones Provinciales de Como ( Lago de Como ) y Lecco , en Italia, han mostrado oficialmente un gran interés en el Puente de Arquímedes para cruzar el Lario y se ha promovido el estudio del túnel flotante sumergido en el Estrecho de Messina. por Ponte di Archimede SpA y verificado con un análisis de viabilidad por el Registro Naval Italiano (RINA). [37]
porcelana
El SIJLAB (Laboratorio Conjunto Sino-Italiano del Puente de Arquímedes), creado en 1998, entre el Instituto de Mecánica, la Academia de Ciencias de China, China y Ponte di Archimede SpA, está financiado por el Ministerio de Relaciones Exteriores de Italia, el Ministerio de Ciencia de China. y Tecnología y el Instituto de Mecánica de la Academia de Ciencias de China .
El consorcio planeaba construir un túnel de demostración de 100 m en el lago Qiandao en la provincia oriental china de Zhejiang . En su interior, dos capas de autopistas de un solo sentido atravesarán en el medio, con dos vías férreas flanqueándolas. [38] Más tarde se informó que el proyecto piloto ahora sería un túnel de observación turística para permitir una visión sin interrupciones de las ruinas de la ciudad inundada de Hecheng, que actualmente solo se pueden ver mediante el buceo. [39] [40] El prototipo del lago Qiandao servirá para ayudar a planificar el proyecto de un túnel flotante sumergido de 3.300 metros en el estrecho de Jintang , en el archipiélago de Zhoushan , también situado en Zhejiang . [41] [42] [43]
Según Elio Matacena, presidente de Ponte di Archimede International, la única dificultad para construir estos túneles en aguas más profundas es el precio de la estructura. Es decir, los cables, que son muy caros, serían muy largos. También señala que el túnel es capaz de soportar más peso que un puente tradicional, que tiene límites de peso muy estrictos, mientras que es hasta dos veces más barato. Matacena señala que los estudios ambientales muestran que el túnel tendría un impacto muy bajo en la vida acuática. [44]
Indonesia
Indonesia también ha expresado interés en la tecnología. Para la infraestructura que conectaría Sumatra con la isla de Java, se exploraron dos opciones: un puente convencional o un túnel submarino.
En 2004, la opción del túnel se debatió más ampliamente, especialmente cuando Kwik Kian Gie , entonces Ministro de Desarrollo Nacional, anunció que un consorcio europeo estaba interesado en invertir en un túnel submarino entre Java y Sumatra. Se dijo que el presupuesto rondaba los 15.000 millones de dólares estadounidenses para un túnel submarino en el estrecho de Sunda ; a largo plazo, uniría Java y Sumatra en una cadena ininterrumpida. El proyecto debía comenzar a construirse en 2005 y estar listo para usarse en 2018, y era parte de la Carretera Asiática . [45]
Sin embargo, más tarde se favoreció la opción del puente. [46]
En 2007, los expertos indonesios, liderados por Ir. Iskendar, Director del Centro de Evaluación y Aplicación de Tecnología para Sistemas e Industrias de Transporte, participó en una reunión con ingenieros de SIJLAB, del proyecto Puente de Arquímedes Sino-Italiano. [42] [47] Como país archipelágico , que consta de más de 13 mil islas, Indonesia podría beneficiarse de tales túneles. El transporte convencional entre islas se realiza principalmente por ferry . Los túneles flotantes sumergidos podrían ser un medio alternativo para conectar islas adyacentes, además de los puentes normales.
Ver también
- Tubo sumergido
Referencias
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Otras lecturas
- trabajos de investigación
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- FEHRL - Foro de laboratorios nacionales europeos de investigación de carreteras (17 de marzo de 2008). "Análisis del concepto de túnel flotante sumergido" . Informe no 1996 / 2a, ISSN 1362-6019 .
- Estrecho de 2001 , por Jon Krokeborg. páginas 511–590
- Hakkaart, JA; Lancelotti, A .; Østlid, H .; Marazza, R .; Nyhus, KA (1993). Culverwell, DR (ed.). "Capítulo 6: Túneles flotantes sumergidos" . Tunelización y tecnología espacial subterránea . Asociación Internacional de Túneles. 8 (2): 265-285 . Consultado el 14 de septiembre de 2020 .
- videos
- Video que describe varias propuestas para cruzar el Sognefjord por parte de la Administración de Carreteras Públicas de Noruega . Un túnel flotante sumergido se describe en 4:24.
- Video que explica algunos de los conceptos de un puente de Arquímedes
- Noticias de la televisión italiana sobre el proyecto del lago Quiandao (en italiano)
- Otra cobertura de noticias del proyecto chino-italiano (en italiano)
- compañías
- Ponte di Archimede International SpA
- SubTerra, Inc.