Как строители роют тоннели под водой и не тонут

Рамис Ганиев

Строительство любого тоннеля — это большой труд, требующий много времени и денег, а также связанный с риском для жизни рабочих. Во время рытья тоннеля находящиеся сверху породы могут обвалиться, и строители рискуют остаться под тоннами земли. Еще более опасным делом является рытье тоннелей под водой, потому что рабочие могут запросто утонуть. Такой несчастный случай впервые произошел в 1827 году во время строительства подводного тоннеля под британской Темзой. В процессе рытья в тоннель попала вода, в результате чего погибло шестеро рабочих. К счастью, благодаря современным технологиям, рытье туннелей под водой занимает меньше времени и является не настолько рискованной затеей, как раньше.

Как строители роют тоннели под водой и не тонут. Раньше рытье подводных тоннелей было рискованным делом, но благодаря современным технологиям все изменилось. Источник: rg.ru. Фото.

Раньше рытье подводных тоннелей было рискованным делом, но благодаря современным технологиям все изменилось. Источник: rg.ru

Что такое проходческий щит

Почти все туннели, как наземные так и подводные, обычно строятся при помощи проходческого щита. Так называется цилиндрическая конструкция из металла, которая предотвращает обвал горных пород и, двигаясь вперед, создает проход. Во время работы этого гиганта, горные породы движутся по конвейеру и извлекаются наружу.

Что такое проходческий щит. Проходческие щиты имеют диаметр в несколько десятков метров. Источник: rbc.ru. Фото.

Проходческие щиты имеют диаметр в несколько десятков метров. Источник: rbc.ru

При помощи проходческого щита можно строить тоннели диаметром до 19 метров. Созданные таким образом тоннели становятся частями метрополитена, железных дорог и других путей.

Что изобрел Марк Брюнель

Изобретателем проходческого щита является английский инженер Марк Брюнель. На создание такого механизма его вдохновили корабельные черви: он заметил, что эти создания проделывают отверстия в древесине при помощи головы с жесткой раковиной. На стенках проделанных отверстий они оставляют слой извести, чтобы укрепить их.

Что изобрел Марк Брюнель. Английский инженер Марк Брюнель. Источник: britannica.com. Фото.

Английский инженер Марк Брюнель. Источник: britannica.com

Вдохновленный инженер создал конструкцию цилиндрической формы, которая имела отсеки для рабочих. Тоннель начинался на поверхности и понемногу уходил вглубь. Находясь под водой, изобретение защищало людей от затопления — они вручную копали тоннель. После проделывания части отверстия, конструкцию толкали вперед, а заднюю часть вырытого туннеля покрывали кирпичной кладкой для укрепления. Извлеченный грунт вывозился на поверхность.

Что изобрел Марк Брюнель. Изображение работы проходческого щита Марка Брюнеля. Источник: maximonline.ru. Фото.

Изображение работы проходческого щита Марка Брюнеля. Источник: maximonline.ru

Что изобрел Марк Брюнель. Работа внутри проходческого щита. Источник: wikimedia.org. Фото.

Работа внутри проходческого щита. Источник: wikimedia.org

Читайте также: Для чего нужна «подводная космическая станция», которую построят в 2026 году

Самый первый подземный тоннель в мире

При помощи проходческого щита Марка Брюнеля был вырыт самый первый подземный тоннель в мире. Он был находится в Лондоне, под рекой Темзой — его строительство началось в 1825 и завершилось в 1843 году. Сначала тоннель использовался как подземный переход. В 1865 году его купила компания East London Railway и сейчас он является частью лондонского метро.

Самый первый подземный тоннель в мире. Туннель под Темзой является частью лондонского метро. Источник: wikimedia.org. Фото.

Туннель под Темзой является частью лондонского метро. Источник: wikimedia.org

Как роют тоннели под водой

Сегодня вместо щитов обычно используются тоннелепроходческие комплексы. Главной частью этих огромных сооружений цилиндрической формы является режущая головка. Она вращается, срезает грунт, и тем самым создает тоннель. Для мягких и твердых пород используются резцы разной формы и твердости.

Как роют тоннели под водой. Проходческий щит и тоннелепроходческий комплекс это почти то же самое, просто вторая конструкция более технологически развита. Источник: 21mm.ru. Фото.

Проходческий щит и тоннелепроходческий комплекс это почти то же самое, просто вторая конструкция более технологически развита. Источник: 21mm.ru

Чтобы двигаться вперед, тоннелепроходческие комплексы используют систему гидравлических цилиндров. Она оказывает высокое давление на режущую головку устройства, что позволяет справиться даже с очень твердыми породами.

Еще в комплексах для бурения тоннелей есть система удаления грунта. Породы сразу же оказываются на конвейерной ленте и выводятся наружу, благодаря чему бурение может идти практически без остановки.

Как роют тоннели под водой. В современном мире бурение тоннелей выглядит примерно так, тяжелый ручной труд минимален. Источник: mirvu.ru. Фото.

В современном мире бурение тоннелей выглядит примерно так, тяжелый ручной труд минимален. Источник: mirvu.ru

Чтобы тоннель не рухнул, сразу же после буровой головки стенки укрепляются бетоном или другим материалом. После прокладывания всего маршрута, в тоннель устанавливаются рельсы, проводится электричество и так далее.

Вам будет интересно: Почему в Гонконге строят дома с «дырой» посередине

Строительство секций подводного тоннеля

В некоторых случаях тоннели строят на поверхности, и только потом погружают под воду. Секции изготавливаются из стали или железобетона и обычно имеют прямоугольную или овальную форму.

Одновременно с секциями тоннеля, на дне водоема роется глубокая траншея. Его дно обязательно выравнивается и покрывается слоем гравия для того, чтобы конструкция стояла прочно.

Строительство секций подводного тоннеля. Строительство подводных тоннелей при помощи секций считается самым безопасным. Источник: news.rambler.ru. Фото.

Строительство подводных тоннелей при помощи секций считается самым безопасным. Источник: news.rambler.ru

Потом секции по одному погружаются в траншею и крепятся между собой. Для обеспечения герметичности, между ними устанавливаются уплотнительные кольца. После сборки, из тоннеля выкачивается вся вода, а потом его обеспечивают светом и так далее.

Обязательно подпишитесь на наш Дзен-канал. Нас уже более 100 тысяч человек!

Как видно, современные технологии позволяют строить удивительные вещи. Если интересно, прямо сейчас вы можете почитать о самых длинных мостах в мире и огромной копии Луны в Дубае.