NO20120196A1 - Float tunnel device and method for mounting the same. - Google Patents
Float tunnel device and method for mounting the same. Download PDFInfo
- Publication number
- NO20120196A1 NO20120196A1 NO20120196A NO20120196A NO20120196A1 NO 20120196 A1 NO20120196 A1 NO 20120196A1 NO 20120196 A NO20120196 A NO 20120196A NO 20120196 A NO20120196 A NO 20120196A NO 20120196 A1 NO20120196 A1 NO 20120196A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- tunnel
- floating
- floating tunnel
- construction
- pontoon
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 209
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 46
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 10
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 10
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 8
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 4
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 101100186820 Drosophila melanogaster sicily gene Proteins 0.000 description 1
- 241001183070 Nymphaea pulchella Species 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
Det omtales en konstruksjon av flytetunnell (10) med innvendige kjørebaner for transport, innrettet til å passere et sund eller en fjord under vannflaten for å muliggjøre overflate-skipspassasje, og hvilken flytetunnell forløper fra sjøoverflaten på skrå nedad i sjøen til et laveste nivå for så å vende oppad i sjøen til overflaten, og den er kjennetegnet ved at dens vertikale posisjon og oppdrift i vannet reguleres av et antall til flytetunnelkonstruksjonen tilknyttede pontonger (20,30,40) hvor minst en av pontongene er innrettet for kontinuerlig ballastering for å gi flytetunnelen (10) korrekt oppdrift. Det omtales også en fremgangsmåte til montering av flytetunnelen.A floating tunnel tunnel (10) with internal carriageways is provided for passing a sound or a fjord below the water surface to allow surface ship passage, and said floating tunnel extends from the sea surface obliquely downward into the sea to a lowest level. facing upwards in the sea to the surface, and it is characterized in that its vertical position and buoyancy in the water are regulated by a number of pontoons (20,30,40) associated with the floating tunnel structure, where at least one of the pontoons is arranged for continuous ballast to provide the floating tunnel (10) correct buoyancy. A method of mounting the floating tunnel is also mentioned.
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved en flytetunnel som angitt i innledningen i det etterfølgende patentkrav 1. Det omtales også en fremgangsmåte til montering av flytetunnelen. The present invention relates to a device for a floatation tunnel as stated in the introduction in the following patent claim 1. A method for mounting the floatation tunnel is also mentioned.
Nærmere bestemt har oppfinnelsen befatning med en flytetunnel som enten forløper mellom to landfester eller er tilkoplet bunnfaste broer eller flytebroer, hvor hele eller dele av tunnelen er innrettet til å være nedsenket slik at det tillates normal vegtrafikk gjennom tunellen samtidig som passasje av skip kan gjøres over flytetunnelen. More specifically, the invention is concerned with a floating tunnel which either runs between two moorings or is connected to bottom-fixed bridges or floating bridges, where all or parts of the tunnel are arranged to be submerged so that normal road traffic is permitted through the tunnel at the same time that passage of ships can be made over the float tunnel.
Med flytetunnel mener man en konstruksjon som kan tilrettelegges for veier for person og kjøretrafikk, flerfelts kjørebaner og eventuelt også toglinjer med skinnegang inne i flytetunnelkonstruksjonen slik at flytetunnelkonstruksjonen er stabil i bølger og havstrømmer. En flytetunnel er også kjent under betegnelsen rørtunnel eller rørbro. By floating tunnel is meant a construction that can be arranged for roads for people and road traffic, multi-lane carriageways and possibly also train lines with rails inside the floating tunnel construction so that the floating tunnel construction is stable in waves and ocean currents. A floating tunnel is also known under the term pipe tunnel or pipe bridge.
Flytetunnelen ifølge oppfinnelsen er tiltenkt anvendt til å krysse fjord- og sund-områder hvor det kan være vanndyp på fra 20 meter til 2000 meter. The floating tunnel according to the invention is intended to be used to cross fjord and strait areas where the water depth can be from 20 meters to 2000 meters.
Oppfinnelsen innbefatter en flytetunnel bestående av de flere konstruksjons-deler slik at det dannes en sammenhengende, flytende tunnel mellom to feste-punkter. Festepunktene kan enten være på land som to landfester, på en konstruksjon som er bunnfast på sjøbunnen, eller på en tilpasset flytende konstruksjon, slik som en flytebro. Festepunktene forutsettes å understøtte en fortsettelse av veibanen utenfor og på begge sider av flytetunnelen. The invention includes a floating tunnel consisting of several structural parts so that a continuous floating tunnel is formed between two attachment points. The attachment points can either be on land such as two land anchors, on a structure that is fixed to the seabed, or on an adapted floating structure, such as a floating bridge. The attachment points are expected to support a continuation of the roadway outside and on both sides of the floating tunnel.
Oppfinnelsen omfatter spesielt en byggemetode for flytetunnelen samt en anordning for flytetunnelen som gir en kostnadseffektiv og sikker utførelse av flytetunellen. The invention includes in particular a construction method for the flotation tunnel as well as a device for the flotation tunnel which provides a cost-effective and safe execution of the flotation tunnel.
Et formål med oppfinnelsen å frembringe en ny konstruksjon som gjør at flytetunnelen kan bygges etter en helt ny metode og installeres som en komplett enhet på installasjonsstedet og kobles opp til resten av vegnettet. Med oppfinnelsen tar man sikte på å frembringe en flytetunnel som kan være uforankret til havbunnen, være forankret til havbunnen med liner eller at den er innfestet i havbunnen med peler eller ballast. One purpose of the invention is to produce a new construction which enables the floating tunnel to be built according to a completely new method and installed as a complete unit at the installation site and connected to the rest of the road network. With the invention, the aim is to create a floating tunnel which can be unanchored to the seabed, be anchored to the seabed with lines or be anchored to the seabed with piles or ballast.
Kryssing av fjorder, sund og sjøer med broer har vært en utfordring i uminnelige tider. Forskjellige typer broer er utviklet avhengig av spenn, fundamenterings-muligheter og seilingshøyder, og det skal refereres til patentpublikasjonene US-1852338, SE^58850, NO-113404 og GB-2135637. Crossing fjords, straits and lakes with bridges has been a challenge since time immemorial. Different types of bridges have been developed depending on the span, foundation possibilities and sailing heights, and reference should be made to the patent publications US-1852338, SE^58850, NO-113404 and GB-2135637.
Flytetunneler er i prinsippet kjent og blant annet beskrevet bl.a. av Scientific American Magazine, July 1997. Det har vært utredet bruk av flytetunneler for en rekke kystnære strekninger. Ett eksempel er Høgsfjorden i Norge der Statens Vegvesen i Norge ledet utredningsarbeidet. Norske patentskrifter NO 326726 og NO 165357, samt patentsøknader NO 19881538, NO 19872375, NO 19863954 og NO 19860497 gir beskrivelser av forskjellige utførelser av utførelse av en flytetunnel. I tillegg har forskjellige varianter av flytetunneler vært foreslått i sambandet mellom Sicilia og Italia. Flotation tunnels are known in principle and, among other things, have been described, e.g. by Scientific American Magazine, July 1997. The use of floating tunnels has been investigated for a number of coastal stretches. One example is the Høgsfjord in Norway, where the National Road Administration in Norway led the investigation work. Norwegian patent documents NO 326726 and NO 165357, as well as patent applications NO 19881538, NO 19872375, NO 19863954 and NO 19860497 provide descriptions of different designs for constructing a floating tunnel. In addition, different variants of floating tunnels have been proposed in the connection between Sicily and Italy.
Foreslåtte flytetunneler er enda ikke bygget, noe som skyldes kompliserte løsninger, vanskelig bygging og installasjon, høye kostnader og usikker drifts-levetid. Mange av de foreslåtte løsningene er basert på strekkstagforankring, også kalt stiv forankring, festet til havbunnen for å sikre ønsket vertikal posisjon av røret, noe som er komplisert, kostbart og vanskelig å inspisere og vedlike-holde. Proposed floating tunnels have not yet been built, which is due to complicated solutions, difficult construction and installation, high costs and uncertain operating life. Many of the proposed solutions are based on tension rod anchoring, also called rigid anchoring, attached to the seabed to ensure the desired vertical position of the pipe, which is complicated, expensive and difficult to inspect and maintain.
Flytetunneler er imidlertid svært interessant dersom en kan løse de tekniske og økonomiske utfordringene, fordi en kan skape vegforbindelser over lengre hav-strekninger, samtidig som en kan tillate skipspassasje. Floating tunnels are, however, very interesting if the technical and economic challenges can be solved, because you can create road connections over longer stretches of sea, while at the same time allowing ship passage.
En flytetunnel består av et stort indre luftvolum som gir til dels sterk oppdrift. Flytetunnelen har i seg selv ikke vannlinjeareal med unntak av når tunnelen eventuelt penetrerer havflaten ved endene. Dette medfører at flytetunnelens vertikale posisjon i sjøen, og avstand under havflaten, enten må sikres ved stiv forankring mot havbunnen eller ved hjelp av ballasterbare flytelegemer på eller nær havflaten. I tillegg er det behov for å benytte forankringer som sikrer den ønskete posisjonen i horisontalplanet, avhengig av vanndyp og lokale miljø-forhold, som strøm, tidevann og vindpådrag. A floating tunnel consists of a large internal air volume, which in part provides strong buoyancy. The floating tunnel itself has no waterline area, with the exception of when the tunnel possibly penetrates the sea surface at the ends. This means that the floating tunnel's vertical position in the sea, and distance below the sea surface, must either be secured by rigid anchoring to the seabed or by means of ballastable floating bodies on or near the sea surface. In addition, there is a need to use anchorages that ensure the desired position in the horizontal plane, depending on water depth and local environmental conditions, such as current, tides and wind forces.
En flytetunnel kan monteres over fjorder og sund med varierende vanndybde. Selve dypgående for en flytetunnel kan typisk være fra 20 - 60 meter vanndyp, avhengig av de lokale miljøforhold. Når dypgående øker, reduseres bølge-påvirkningene men samtidig øker det hydrostatiske trykket. På grunnere vann er det hydrostatisk trykk moderat, men samtidig må flytetunnelen dimensjoneres for mer hydrodynamiske belastninger fra bølger. A floating tunnel can be installed over fjords and straits with varying water depths. The actual draft for a floating tunnel can typically be from 20 - 60 meters water depth, depending on the local environmental conditions. When the draft increases, the wave effects are reduced but at the same time the hydrostatic pressure increases. In shallower water, the hydrostatic pressure is moderate, but at the same time the floating tunnel must be dimensioned for more hydrodynamic loads from waves.
De foreslåtte løsningene for flytetunnel-anlegg som er beskrevet i litteraturen har 2-4 kjørebaner og er i noen tilfeller også vist med toglinjer. Flytetunneler må dimensjoneres for varierende trafikkmengde, fra null trafikk til full trafikkstopp. Dette gir store variasjoner i vektbelastninger på konstruksjonen, og dermed variasjoner i dens netto oppdrift. Denne variasjonen er en vesentlig parameter som man må ta hensyn til under prosjekteringen av anlegget. Vanligvis må det kompenseres ved flytelegemer eller forankring for å sikre at det ikke oppstår uønskede krefter i flytetunnelens struktur. The proposed solutions for floating tunnel facilities that are described in the literature have 2-4 carriageways and in some cases are also shown with train lines. Floating tunnels must be designed for varying traffic volumes, from zero traffic to a complete traffic stop. This results in large variations in weight loads on the structure, and thus variations in its net buoyancy. This variation is an important parameter that must be taken into account during the design of the facility. Normally, it must be compensated by floating bodies or anchoring to ensure that no unwanted forces arise in the structure of the floating tunnel.
Miljøkreftene på en flytetunnel kan være betydelige, spesielt under stormer der strøm, vind og bølger kan komme på tvers sideveis og fra samme retning. I tillegg har en krefter som oppstår ved varierende vannstand som flo og fjære. Dette kan gi bøyekrefter på konstruksjonen dersom den er festet direkte i land, og disse kreftene må tunnel-konstruksjonen kunne "oppta" slik at de utlignes og minimimeres. The environmental forces on a floating tunnel can be significant, especially during storms where current, wind and waves can come across laterally and from the same direction. In addition, one has forces that arise from varying water levels such as tides. This can cause bending forces on the structure if it is attached directly to land, and these forces must be able to be "absorbed" by the tunnel structure so that they are balanced and minimized.
Værstatistikk samlet over mange år angir dominerende og sannsynlige ret-ninger for miljøkreftene som vind, bølger og strøm. Samtidig kan lokale tide-vannsvariasjoner beregnes og forutsies. Ved utforming av en flytetunnel har vil man nytte av denne informasjonen, slik at flytetunnelen utformes med kon-struktive løsninger slik at konsekvensene av miljøkreftene minimaliseres. Weather statistics gathered over many years indicate dominant and likely directions for environmental forces such as wind, waves and currents. At the same time, local tide-water variations can be calculated and predicted. When designing a floating tunnel, you will benefit from this information, so that the floating tunnel is designed with constructive solutions so that the consequences of environmental forces are minimized.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelsen å frembringe nye konstruk-sjonsdetaljer for en flytetunnel som gir enkel og kostnadseffektiv bygging og installasjon, samtidig som den blir sikker i drift og kan kobles til veiforbindelser på landstrukturer eller på en flytebro av alle typer nevnt ovenfor. It is an aim of the present invention to produce new construction details for a floating tunnel which provides simple and cost-effective construction and installation, at the same time that it is safe in operation and can be connected to road connections on land structures or on a floating bridge of all types mentioned above.
Videre er det et formål med oppfinnelsen at flytetunnelen er utstyrt med og kan ha innfestet et antall utvendige pontonger som kan fylles med både fast ballast og vann helt uavhengig av selve tunnelstrukturen, noe som kan bidra til å sikre ønsket oppdrift og posisjon, både vertikalt og horisontalt, av hele flytetunnelen. Videre er det et formål at stive forankringer i form av kostbare strekkstag mot havbunnen kan, om ønskelig, gjøres overflødig for å sikre flytetunnelens vertikale posisjon i vannet. Furthermore, it is an object of the invention that the floating tunnel is equipped with and can have attached a number of external pontoons which can be filled with both solid ballast and water completely independently of the tunnel structure itself, which can help ensure the desired buoyancy and position, both vertically and horizontally, of the entire flow tunnel. Furthermore, it is a purpose that rigid anchorages in the form of expensive tension rods against the seabed can, if desired, be made redundant to ensure the floating tunnel's vertical position in the water.
Videre er det et formål at flytetunnelen bygges og settes sammen i flytende tilstand på et egnet sted, for eksempel på et skipsverft eller nær installasjonsstedet, ved bruk at tradisjonelle byggemetoder Furthermore, it is intended that the floating tunnel be built and assembled in a floating state at a suitable location, for example at a shipyard or close to the installation site, using that traditional construction methods
Det er dessuten et formål med oppfinnelsen at flytetunnel-elementene utformes med en geometri som gjør at disse lett kan prefabrikkeres og bygges på tradisjonelle verksteder eller verft med skipsdokker, fortrinnsvis i stål, men alternativt i betong, forut for sammensetting og montasje til en komplett flytetunnel. It is also an object of the invention that the floating tunnel elements are designed with a geometry which means that these can be easily prefabricated and built in traditional workshops or shipyards with ship docks, preferably in steel, but alternatively in concrete, prior to assembly and assembly into a complete floating tunnel .
Det er også et formål med oppfinnelsen at alle strukturelle deler av flytetunnelen kan inspiseres under drift og eventuelt lettvint kan repareres, uten at trafikken gjennom flytetunnelen stoppes for gjennomkjøring. It is also an object of the invention that all structural parts of the floating tunnel can be inspected during operation and possibly easily repaired, without the traffic through the floating tunnel being stopped for passage.
Det er også et formål med oppfinnelsen at flytetunnelen har et dypgående og en tilfredsstillende seilingsbredde som er tilpasset passering av skip i ønsket størrelse. It is also an object of the invention that the floating tunnel has a draft and a satisfactory sailing width which is adapted to the passage of ships of the desired size.
Det er også et formål å kunne bygge flytetunnelen som en stålkonstruksjon, kombinert med korrosjonsbeskyttende tiltak, som for eksempel med offeranoder, korrosjonshindrende maling eller at man benytter, påtrykt spenning. It is also an aim to be able to build the floating tunnel as a steel structure, combined with corrosion protection measures, such as sacrificial anodes, corrosion-preventing paint or the use of applied voltage.
Videre er det et formål å frembringe en konstruksjon som kan tåle kollisjon fra skip eller fra utmattingsskader, uten at flytetunnelen fylles med vann, og at slik skader som medfører at huden punkteres, kan repareres under vann, gjerne uten at trafikken gjennom flytetunnelen må stanse eller forsinkes. Furthermore, it is an aim to create a structure that can withstand collisions from ships or from fatigue damage, without the floating tunnel being filled with water, and that such damage which causes the skin to be punctured can be repaired underwater, preferably without the traffic through the floating tunnel having to stop or be delayed.
Det er også et formål, om ønskelig, å utføre flytetunnelen med dobbel hud (vegger), i sin omkrets for bedre inspeksjonsmulighetene til alle deler av konstruksjonen og for å gi bedre sikkerhet ved skade på flytetunnelveggen som følge av eksempelvis skipskollisjon. It is also a purpose, if desired, to construct the floating tunnel with double skin (walls), in its perimeter for better inspection possibilities of all parts of the construction and to provide better safety in the event of damage to the floating tunnel wall as a result of, for example, a ship collision.
Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at flytetunnelens vertikale posisjonen og oppdrift i vannet reguleres av et antall til flytetunnelkonstruk sjonen tilknyttede pontonger hvor minst en av pontongene er innrettet for kontinuerlig ballastering for å gi flytetunnelen korrekt oppdrift. The device according to the invention is characterized by the floating tunnel's vertical position and buoyancy in the water being regulated by a number of pontoons connected to the floating tunnel construction, where at least one of the pontoons is arranged for continuous ballasting to give the floating tunnel correct buoyancy.
De foretrukne utførelsene fremgår at de uselvstendige kravene 2-14. The preferred embodiments appear that the independent claims 2-14.
Fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at Method according to the invention is characterized in that
det frembringes en flytetunnel-seksjon montert til toppflaten av en ballasterbar pontong, hvilken flytetunnel-seksjon utgjør flytetunnelens lavest flytende bunnseksjon i sjøen, a flotation tunnel section is produced mounted to the top surface of a ballastable pontoon, which flotation tunnel section constitutes the flotation tunnel's lowest floating bottom section in the sea,
det frembringes et antall ytterligere flytetunnelmoduler innrettet til å danne tunnelstrekket fra bunnseksjonen på skrå oppad til overflaten, a number of additional floating tunnel modules are produced arranged to form the tunnel section from the bottom section obliquely upwards to the surface,
og det gjennomføres det følgende trinn: and the following steps are carried out:
bunnseksjonen (inkludert pontongen) bringes til å flyte på sjøoverflaten, og ytterligere flytetunnelmoduler anordnes eller flytes inntil bunnmodulen, en fra hver side, i en skråstilling tilsvarende flytetunnelens videre forløp fra bunnmodulen mot overflaten, og slik at de ytterligere flytetunnel-modulene respektive flukter med bunn-flytetunnelmodulen, the bottom section (including the pontoon) is made to float on the sea surface, and further floating tunnel modules are arranged or floated next to the bottom module, one from each side, in an inclined position corresponding to the further course of the floating tunnel from the bottom module towards the surface, and so that the further floating tunnel modules are respectively flush with the bottom -the floating tunnel module,
flytetunnelmodulene monteres sammen til dannelse av en tett sammenkopling, the floating tunnel modules are assembled together to form a tight connection,
hvoretter den sammenkoplete enhet av bunnseksjon og de ytterligere flytetunnelmoduler nedsenkes for å tilkoples til ytterligere flytetunnelmoduler som anordnes fluktende inntil endene av enheten, og after which the interconnected unit of bottom section and the further flow tunnel modules are submerged to be connected to further flow tunnel modules arranged flush with the ends of the unit, and
de nye enheter av bunnmoduler og de ytterligere antall tilkoplete flytetunnelmoduler senkes ytterligere nedad i sjøen for tilkopling av det nødvendige antall ytterligere flytetunnelmoduler på hver side av bunnmodulen for trinn for trinn å danne den komplette flytetunnel. the new units of bottom modules and the additional number of connected floating tunnel modules are lowered further down into the sea to connect the necessary number of additional floating tunnel modules on each side of the bottom module to form the complete floating tunnel step by step.
De foretrukne utførelsene fremgår av de uselvstendige fremgangsmåtekrav 16-21. The preferred embodiments appear from the independent process claims 16-21.
Byggingen avsluttes ved å taue den ferdige flytetunnelstrukturen til installasjonsstedet og montere denne til det øvrige transportnettet for bil eller tog-trafikk, for eksempel til flytebro, bunnfaste broer eller landfester. The construction is finished by towing the finished floating tunnel structure to the installation site and assembling it to the other transport network for car or train traffic, for example to floating bridges, fixed bridges or moorings.
Det er en stor fordel med oppfinnelsen at flyteelementene som brukes i byggefasen i form a lektere eller pontonger, også kan utformes slik at de kan anvendes om ballasterbare pontonger i driftsfasen. It is a great advantage of the invention that the floating elements used in the construction phase in the form of barges or pontoons can also be designed so that they can be used for ballastable pontoons in the operational phase.
I fremgangsmåten kan en alternativt anvende glideforskaling dersom betong er valgt som ønsket konstruksjonsmateriale. Flytende betong og tilhørende armering vil for dette formål erstatte flytetunnelmodulene i beskrivelsen. In the method, one can alternatively use sliding formwork if concrete is chosen as the desired construction material. Flowable concrete and associated reinforcement will for this purpose replace the flow tunnel modules in the description.
Flytetunnelen kan om ønskelig utformes slik at det ikke er behov for stram forankring i driftsfasen for å sikre tilnærmet konstant vertikal posisjon av flytetunnelen. Behov for forankring av flytetunnelen kan imidlertid være fordelaktig ved spesielt lange spenn på flytetunnelen, eller i værharde havstrøk, for å holde den i horisontal posisjon, for eksempel over 2-3 km, og i de tilfeller hvor forankring kan bidra til å redusere konsekvensene av eventuelle skipskollisjoner. If desired, the floating tunnel can be designed so that there is no need for tight anchoring during the operational phase to ensure an almost constant vertical position of the floating tunnel. However, the need for anchoring the floating tunnel can be advantageous for particularly long spans of the floating tunnel, or in weather-resistant sea areas, to keep it in a horizontal position, for example over 2-3 km, and in cases where anchoring can help reduce the consequences of any ship collisions.
Flytetunnelen kan forankres etter kjente teknikker med liner som er utformet for å bidra til å oppta de dimensjonerende miljøkreftene og sikre horisontal posisjon på flytetunnelen. The floating tunnel can be anchored using known techniques with lines designed to help absorb the dimensioning environmental forces and ensure a horizontal position on the floating tunnel.
Veibanens stigning, krav til seilingsdybde, lengden på tunnelen og lokale miljø-forhold vil være retningsgivende for utformingen av flytetunnelen og dermed også den nedadragende bueformen til flytetunnelen. De indre dimensjonene som omfatter selve kjøretunnelen må følge de krav som myndighetene setter til tunneler, både med hensyn på veibanens stigning, tunnelens bredde og høyde, kjørebanebredde, sikkerhetsavstander, ventilasjon, rømningsveier, mv. The gradient of the roadway, requirements for sailing depth, the length of the tunnel and local environmental conditions will be indicative of the design of the floating tunnel and thus also the downward arching shape of the floating tunnel. The internal dimensions that comprise the driving tunnel itself must comply with the requirements set by the authorities for tunnels, both with regard to the rise of the roadway, the tunnel's width and height, roadway width, safety distances, ventilation, escape routes, etc.
Det er i de fleste land regler for stigningsforholdet som en veibane kan ha i alle typer tunneler. I de fleste tilfeller er det ønskelig med en stigning i størrelsesorden 4-7%, og særlig ikke overstigende 5%. Dette betyr at, med en stigning på 5%, endrer veibanens høyde seg med 5 meter for hver 100 meter veibane i retning mot tunnelåpningene. Ved en seilingsdybde til topp av flytetunnel på 20 meter og med en stigning på 5%, og en flytetunnelåpning som avsluttes 7 meter over havflaten, vil eksempelvis gi en flytetunnel ha en totallengde på ca. 1000 meter mellom de to tunnelåpningene. Dette gir samtidig en seilingsbredde på 300 meter over flytetunnelen der seilingsdybden samtidig er mer enn 15 meter. In most countries, there are rules for the grade ratio that a roadway can have in all types of tunnels. In most cases, an increase in the order of 4-7% is desirable, and in particular not exceeding 5%. This means that, with a rise of 5%, the height of the roadway changes by 5 meters for every 100 meters of roadway in the direction towards the tunnel openings. At a sailing depth to the top of the floating tunnel of 20 meters and with a gradient of 5%, and a floating tunnel opening that ends 7 meters above sea level, for example, a floating tunnel will have a total length of approx. 1000 meters between the two tunnel openings. This also gives a sailing width of 300 meters above the floating tunnel where the sailing depth is at the same time more than 15 metres.
Den nederste del av flytetunnelen vil utformes strukturelt i en bueform der kurvaturen på buen fortrinnsvis gis en parabel eller sirkelfasong som går over i en rett line i resten av flytetunnelen basert på det valgte stigningsforholdet til veibanen i flytetunnelen. Dimensjoneringen av bueformen kan gjøres etter kjente teknikker og bestemmes av de krefter i form av strekk og trykk som flytetunnelstrukturen utsettes for både under bygging og under drift. En typisk bueform kan eksempelvis være basert på en sirkel med radius r = 400 meter. The bottom part of the floating tunnel will be structurally designed in an arch shape where the curvature of the arch is preferably given a parabola or circular shape that transitions into a straight line in the rest of the floating tunnel based on the chosen slope ratio to the roadway in the floating tunnel. The dimensioning of the arch shape can be done according to known techniques and is determined by the forces in the form of tension and pressure to which the floating tunnel structure is exposed both during construction and during operation. A typical arch shape can, for example, be based on a circle with radius r = 400 metres.
Den nedad ragende bueformen er ifølge oppfinnelsen en integrert og avstivet del av flytetunnelens struktur, og skal bidra til å sikre at den ønskede fasongen på flytetunnelen opprettholdes under drift. Spesielt er det viktig at seilingsdybde og seilingsbredde for skip opprettholdes for å unngå kollisjoner med flytetunnelen. According to the invention, the downward projecting arch form is an integrated and stiffened part of the floating tunnel's structure, and should help to ensure that the desired shape of the floating tunnel is maintained during operation. In particular, it is important that the sailing depth and sailing width for ships is maintained to avoid collisions with the floating tunnel.
Flytetunnelens oppdrift i driftsfasen kan ifølge oppfinnelsen justeres ved bruk av et antall ballasterbare pontonger som kan fylles enten med fast ballast eller vann ballast, for å kunne gi enten positiv (oppad) oppdrift eller negativ (nedad) netto oppdrift. Flytetunnelen med sitt store indre luftvolum for transportbaner, som bilveier, har i utgangspunktet positiv oppdrift. According to the invention, the floating tunnel's buoyancy during the operational phase can be adjusted by using a number of ballastable pontoons which can be filled either with solid ballast or water ballast, in order to provide either positive (upward) buoyancy or negative (downward) net buoyancy. The floating tunnel with its large internal air volume for transport lanes, such as motorways, basically has positive buoyancy.
Fortrinnsvis innfestes en andel av de ballasterbare pontongene i flytetunnelens bunn, fortrinnsvis i eller nær den bueformede bunnen av flytetunnelen og samtidig tilføres nok ballast, både fast og vann ballast. Disse bunnpontongene kan ballasteres etter ønske. Under driftsfasen ansees det fordelaktig at oppdriften i denne del av tunnelen blir negativ og dermed trekker flytetunnelens nederste del i ønsket grad nedover samtidig som det er positiv oppdrift på de pontonger som ligger mot flytetunnelens to utløp, og dermed gir et forhåndsberegnet og ønsket strekk i flytetunnelens lengderetning. Fortrinnsvis påmonteres flytetunnelen i tillegg et antall ballasterbare endepontonger i retning mot flytetunnelens utløp for å sikre at oppdriften til flytetunnelen blir justert slik at kreftene og spenningene i flytetunnelen blir som beregnet. Dette kan oppnås ved at pontongene utformes og ballasteres etter behov for negativ eller positiv oppdrift i hele eller deler av flytetunnelen. Preferably, a proportion of the ballastable pontoons are attached to the bottom of the floating tunnel, preferably in or near the arc-shaped bottom of the floating tunnel, and at the same time enough ballast is supplied, both solid and water ballast. These bottom pontoons can be ballasted as desired. During the operating phase, it is considered advantageous that the buoyancy in this part of the tunnel becomes negative and thus pulls the bottom part of the floating tunnel downwards to the desired extent, while there is positive buoyancy on the pontoons located towards the floating tunnel's two outlets, thus providing a pre-calculated and desired stretch in the floating tunnel longitudinal direction. Preferably, the floating tunnel is additionally fitted with a number of ballastable end pontoons in the direction towards the floating tunnel's outlet to ensure that the buoyancy of the floating tunnel is adjusted so that the forces and stresses in the floating tunnel are as calculated. This can be achieved by designing and ballasting the pontoons as required for negative or positive buoyancy in all or parts of the floating tunnel.
Mengde av ballast og dermed oppdrift i pontonger vil kunne beregnes etter kjente teknikker, og vil være avhengig av lokale miljøforhold, dimensjoner på tunnel og valg av eventuelle forankringssystemer. The amount of ballast and thus buoyancy in pontoons can be calculated according to known techniques, and will depend on local environmental conditions, dimensions of the tunnel and the choice of any anchoring systems.
Den beregnede fasongen på flytetunnelen kan under driftsfasen opprettholdes ved hjelp av de ballasterbare pontongene, slik at en får en gunstig fordeling av kreftene i flytetunnelens struktur. Det er videre ansees gunstig at fordelingen av kreftene i flytetunnelen er preget av positive oppdriftskrefter i retning mot flytetunnelens to utløp og negative oppdriftskrefter i flytetunnelens midtre og nedre del. Dette vil gi et oversiktlig kraftbilde i flytetunnelens struktur som kan beregnes og vil gi en forutsigbar utforming av hele flytetunnelen. The calculated shape of the floating tunnel can be maintained during the operational phase with the help of the ballastable pontoons, so that a favorable distribution of the forces in the structure of the floating tunnel is obtained. It is also considered favorable that the distribution of the forces in the floatation tunnel is characterized by positive buoyancy forces in the direction towards the floatation tunnel's two outlets and negative buoyancy forces in the middle and lower part of the floatation tunnel. This will provide a clear force picture in the structure of the floating tunnel that can be calculated and will provide a predictable design of the entire floating tunnel.
De ytterste endepontongene kan med fordel utformes slik at de kan ballasteres aktivt under installasjon av flytetunnelen for å lette den påfølgende oppkob-lingen av flytetunnelen til resten av transport- og veinettet. The outermost end pontoons can advantageously be designed so that they can be actively ballasted during installation of the floating tunnel to facilitate the subsequent connection of the floating tunnel to the rest of the transport and road network.
I tillegg kan fasongen og vannlinjearealet til endepontongene utformes slik at konsekvensen i dybdevariasjon på grunn av varierende trafikk blir minimalisert. Dette kan oppnås med å tilpasse det beregnede vannlinjearealet på disse endepontongene til grensene på dybdevariasjon som en ønsker å sette. Et stort vannlinjeareal på endepontongene gir liten dybdevariasjon, mens et lite vannlinjeareal vil gi større dybdevariasjon, ved varierende trafikk. Vannlinjearalet til endepontongene må imidlertid tilpasses det faktum at stort vannliljeareal pådrar seg større bølgekrefter enn samme oppdriftsvolum med mindre vannlinjeareal. In addition, the shape and waterline area of the end pontoons can be designed so that the consequence of depth variation due to varying traffic is minimized. This can be achieved by adapting the calculated waterline area on these end pontoons to the limits of depth variation that one wishes to set. A large waterline area on the end pontoons gives little depth variation, while a small waterline area will give greater depth variation, with varying traffic. However, the waterline area of the end pontoons must be adapted to the fact that a large water lily area incurs greater wave forces than the same buoyancy volume with a smaller waterline area.
Flytetunnellen ifølge oppfinnelsen kan utformes og opereres slik at det ikke er nødvendig med stiv forankring til havbunnen. Det kan imidlertid være ønskelig å sikre posisjonen av flytetunnelen i horisontalplanet. I områder med sterke hav-strømmer og utsatt havmiljø. Dette kan oppnås med forankring etter kjente teknikker. The floating tunnel according to the invention can be designed and operated so that there is no need for rigid anchoring to the seabed. However, it may be desirable to secure the position of the float tunnel in the horizontal plane. In areas with strong ocean currents and an exposed marine environment. This can be achieved with anchoring according to known techniques.
Selv om flytetunnelen kan bygges i betong, ansees det som en fordel at flytetunnelen ifølge oppfinnelsen utføres i stål siden flytetunnelen kan utsettes for store strekk-krefter under drift og bygging. Moderne korrosjonsbeskyttelse etter kjente teknikker som maling, påtrykt spenning og offeranoder kan sikre langt levetid for en flytetunnel i stål, gjerne over 100 år. Although the floating tunnel can be built in concrete, it is considered an advantage that the floating tunnel according to the invention is made of steel since the floating tunnel can be exposed to large tensile forces during operation and construction. Modern corrosion protection using well-known techniques such as painting, applied voltage and sacrificial anodes can ensure a long service life for a steel float tunnel, preferably over 100 years.
Det er også fordelaktig at en flytetunnel i stål utføres med dobbel hud, hvor mellomrommet fylles med vannballast som tidvis kan pumpes ut etter kjente teknikker for å gi adgang til mellomrommet for inspeksjon. Flytetunnelens ytterhud og innerhud kan dermed gis en glatt overflate som er lett å inspisere utenfra eller innenfra, samtidig som de strukturelle stiverne til flytetunnelen kan plasseres inne i mellomrommet mellom ytterhuden og innerhuden, etter samme prinsipp som for konstruksjonen for skrog til tankskip. It is also advantageous for a steel floating tunnel to be made with a double skin, where the space is filled with water ballast which can occasionally be pumped out using known techniques to allow access to the space for inspection. The float tunnel's outer skin and inner skin can thus be given a smooth surface that is easy to inspect from the outside or the inside, while the structural stiffeners for the float tunnel can be placed inside the space between the outer skin and the inner skin, following the same principle as for the construction of tanker hulls.
En annen fordel med dobbel hud er at mellomrommene kan inndeles som ballasttanker for vann, slik at selve flytetunnelen også kan tilføres vannballast i forskjellige tanker etter samme prinsipp som på store tankskip, slik at strukturelle spenninger i flytetunnelen i driftsfasen blir minst mulig, noe som fører til øket levetid. Another advantage of a double skin is that the spaces can be divided as ballast tanks for water, so that the floating tunnel itself can also be supplied with water ballast in different tanks according to the same principle as on large tankers, so that structural stresses in the floating tunnel during the operational phase are minimized, which leads to increased lifespan.
Samtidig bygges pontongene fortrinnsvis i betong. Dette skyldes at pontongene i liten grad utsettes for strekk-krefter, samtidig som det er behov for store mengder fast ballast som stein, jernmalm eller lignende i tillegg til behovet for finjustering av oppdriften med bruk av vannballast. At the same time, the pontoons are preferably built in concrete. This is because the pontoons are to a small extent exposed to tensile forces, while at the same time there is a need for large quantities of solid ballast such as stone, iron ore or the like, in addition to the need for fine-tuning the buoyancy with the use of water ballast.
Flytetunnelens vertikale profil på tvers av veibanen inne i tunnelen kan gis forskjellige utforminger avhengig av flytetunnelens dypgående, hydrostatisk trykk, strømningsforhold og trafikk-kapasitet. På vedlagte figurer er det vist en firkantet fasong med avrundede hjørner. Denne fasongen ansees gunstig dersom flytetunnelen lages på et skipsverft, vil ha et dypgående som mindre enn ca 30 meter og en ønsker å anvende bruke skipstekniske byggemetoder. Ved et større dypgående med større hydrostatisk trykk, så vil en mer sirkelfasong på flytetunnelen være gunstig. The floating tunnel's vertical profile across the roadway inside the tunnel can be given different designs depending on the floating tunnel's depth, hydrostatic pressure, flow conditions and traffic capacity. The attached figures show a square shape with rounded corners. This shape is considered favorable if the floating tunnel is made in a shipyard, will have a draft of less than about 30 meters and you want to use shipbuilding construction methods. At a greater draft with greater hydrostatic pressure, a more circular shape of the floating tunnel will be beneficial.
Dersom en av forskjellige grunner velger å anvende betong som byggemateriale for flytetunnelen, så er det i mindre grad hensiktsmessig med bruk av dobbel hud. En flytetunnel i betong kan i større grad dimensjoneres til å oppta større energier fra skipskollisjoner. Bruk av betong som byggemateriale vil i tillegg kreve spennarmering i flytetunnelens lengderetning, som beregnes etter kjente teknikker. If for various reasons one chooses to use concrete as the building material for the floating tunnel, then it is less appropriate to use a double skin. A floating tunnel in concrete can to a greater extent be dimensioned to absorb greater energies from ship collisions. The use of concrete as a building material will also require tension reinforcement in the longitudinal direction of the floating tunnel, which is calculated according to known techniques.
Anordningen ifølge oppfinnelsen skal forklares nærmere i den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de medfølgende figurer, hvori: Figur 1 viser en langsgående snitt delvis i riss av flytetunnelen ifølge en utførelse av oppfinnelsen, og hvor et skip er i ferd med å passere den på tvers. Figur 2 viser et vertikalsnitt gjennom en foretrukket utførelse av en seksjon av flytetunnelen, montert i en ballasterbar krybbe form av en nedsenkbar lekter eller flottør og innrettet til å utgjøre den dypest flytende seksjonen av flytetunnelen mellom de to landfestene. Figurene 3 til 10 viser, som lengdesnitt, de vesentlige trinnene for bygging flytetunnelen, idet monteringen kan skje ved ulike typer monteringsteknikker. The device according to the invention shall be explained in more detail in the following description with reference to the accompanying figures, in which: Figure 1 shows a longitudinal section partially in outline of the floating tunnel according to an embodiment of the invention, and where a ship is about to pass across it. Figure 2 shows a vertical section through a preferred embodiment of a section of the floating tunnel, mounted in a ballastable crib in the form of a submersible barge or float and arranged to form the deepest floating section of the floating tunnel between the two moorings. Figures 3 to 10 show, as longitudinal sections, the essential steps for building the floating tunnel, as assembly can take place using different types of assembly techniques.
Således viser figurene 4-viser hvordan flytetunnelmodulene i tur og orden midlertidig montert på en ballasterbar pontong flytes frem til montering for å sammenkoples til en ferdig flytetunnel som vises på figur 1. Figures 4 and 4 show how the floating tunnel modules, temporarily mounted on a ballastable pontoon, are floated until assembly to be connected to a finished floating tunnel shown in figure 1.
Figurene 6 til 8 viser en prinsippskisse hvor modulene monteres med kran, dvs. figuren viser dette med en kran på hver side av den sentrale bunnseksjonen for å løfte flytetunnel-modulene og senke dem ned på plass. Figures 6 to 8 show a principle sketch where the modules are mounted with a crane, i.e. the figure shows this with a crane on each side of the central bottom section to lift the floating tunnel modules and lower them into place.
Derav viser figur 8 prinsippskisse i lengderetningen av veibanen for fremgangsmåte i sluttfasen ved bygging av flytetunnel ifølge oppfinnelsen. Therefore, Figure 8 shows a principle sketch in the longitudinal direction of the roadway for the method in the final phase when building a floating tunnel according to the invention.
Figurene 9 og 10 viser prinsippskisse i lengderetningen av veibanen for fremgangsmåte for bygging av flytetunnel ved bruk av glideforskalt betong. Figures 9 and 10 show a principle sketch in the longitudinal direction of the roadway for the construction of a floating tunnel using precast concrete.
Av disse figurene skal man for øvrig særlig nevne: Of these figures, the following should be mentioned in particular:
Figur 3B viser tilsvarende som figur 2, et vertikalsnitt på et flytetunnelelement som er plassert og innmontert til et flyteelement i form av en lekter eller pontong. Figurene 11 og 12 viser samtlige sammenstilte flytetunnel-elementer etter sammenkobling av en flytetunnel ifølge oppfinnelsen, og ferdig nedsenket slik at et skip kan passere over flytetunnelens undervannsdel. Figure 3B shows, similarly to Figure 2, a vertical section of a floating tunnel element which is placed and fitted to a floating element in the form of a barge or pontoon. Figures 11 and 12 show all assembled floating tunnel elements after connecting a floating tunnel according to the invention, and fully submerged so that a ship can pass over the underwater part of the floating tunnel.
Innledningsvis refereres det til figur 1 som viser en ferdig montert flytetunnel ifølge oppfinnelsen. Initially, reference is made to Figure 1, which shows a fully assembled floating tunnel according to the invention.
Flytetunnelen 10 er innrettet til å spenne over en fjord, et sund eller en elv 12, heretter kun benevnt en fjord 12, og forløpe ned under vannlinjen 17 og danner en undervannsdel slik at skip 16 kan passere uhindret på tvers over flytetunnelen 10. The floating tunnel 10 is designed to span a fjord, a strait or a river 12, hereafter only referred to as a fjord 12, and run below the waterline 17 and form an underwater part so that ships 16 can pass unhindered across the floating tunnel 10.
Flytetunnelen er tilknyttet og understøttes av et antall ballasterbare pontonger henover spennet fra hver ende av flytetunnelen, slik det vil framgå av det etterfølgende. The floating tunnel is connected to and supported by a number of ballastable pontoons across the span from each end of the floating tunnel, as will be apparent from what follows.
Sett fra landsidene kan flytetunnelen 10 innledningsvis starte fra to landfester 24a hhv 24b på hver side av fjorden 12. Den starter som en skråstilt rørtunnel fra et første sett ytterpontonger 20a hhv 20b i vannlinjen og tilstøtende til nevnte landfester og videre fram til en bunnpontong under vannlinjen 40 tilknyttet den rørtunnel-seksjonen 50 som er beliggende lavest i sjøen 11. De to koblingspunktene 24a,b kan også være mot en videre forløpende flytebro på begge sider, eller mot en flytebro på den ene side og et direkte landfeste på den andre. Seen from the land side, the floating tunnel 10 can initially start from two moorings 24a and 24b on each side of the fjord 12. It starts as an inclined tube tunnel from a first set of outer pontoons 20a and 20b in the waterline and adjacent to said moorings and further up to a bottom pontoon below the waterline 40 associated with the pipe tunnel section 50 which is located lowest in the sea 11. The two connection points 24a,b can also be towards a floating bridge extending further on both sides, or towards a floating bridge on one side and a direct mooring on the other.
I eller tilstøtende til bunnseksjonen 50 forløper rørtunnelen 10 fra skrått nedad-gående og over et skrått oppadgående forløp, idet overgangen mellom disse kan omfatte en kortere horisontal eller svakt buet seksjon av rørtunnelen og dermed kjørebanen. Konstruksjonen av denne bunnpontongen 40 som er innfestet i rørtunnelseksjonen 50 skal forklares nærmere i forbindelse med figur 2. In or adjacent to the bottom section 50, the pipe tunnel 10 extends from an inclined downwards and over an inclined upward course, the transition between these may comprise a shorter horizontal or slightly curved section of the pipe tunnel and thus the carriageway. The construction of this bottom pontoon 40 which is attached to the pipe tunnel section 50 will be explained in more detail in connection with figure 2.
Mellom bunnpontongen 40 og ytterpontongene 20 a,b kan flytetunnelen med veibanen understøttes av en eller flere mellom-pontonger 30. Disse kan omfatte et tårn 32 som rager opp i luften over vannlinjen 17 og kan benyttes både til å ha et lyssignal for å markere posisjonen til flytetunnelen 10 for passerende skip, og for eventuelt å ventilere ut eksosgasser fra tunnelen, og pumpe inn friskluft. Between the bottom pontoon 40 and the outer pontoons 20 a,b, the floating tunnel with the roadway can be supported by one or more intermediate pontoons 30. These can comprise a tower 32 that projects into the air above the water line 17 and can be used both to have a light signal to mark the position to the floating tunnel 10 for passing ships, and to possibly ventilate exhaust gases from the tunnel, and pump in fresh air.
En, flere eller alle pontongene 20, 30 og 40 kan om ønskelig aktivt ballasteres for å justere flytetunnelens 10 totale oppdrift, og ivareta dens stabilitet under skiftende værforhold og ulike strøm- og tidevannsforhold i sjøen. Det ansees imidlertid fordelaktig at flytetunnelen dimensjoneres til å være uavhengig av aktive ballasteringsoperasjoner under drift. Dette er fullt mulig og kan beregnes etter kjente teknikker, slik at mengden ballast, både fast ballast og vannballast i hver pontong er fastsatt og ferdiggjort ved driftsoppstart av flytetunnelen. Ved årlige vedlikehold kan det bli behov for justeringer av ballastmengde, noe som enklest gjøres ved å variere mengde vannballast. One, several or all of the pontoons 20, 30 and 40 can, if desired, be actively ballasted to adjust the total buoyancy of the floating tunnel 10, and ensure its stability under changing weather conditions and different current and tide conditions in the sea. However, it is considered advantageous that the floating tunnel is dimensioned to be independent of active ballasting operations during operation. This is entirely possible and can be calculated according to known techniques, so that the amount of ballast, both solid ballast and water ballast in each pontoon is determined and completed when the floating tunnel starts operations. During annual maintenance, there may be a need for adjustments to the amount of ballast, which is easiest to do by varying the amount of water ballast.
Flytetunnelen kan etter kjente teknikker dimensjoneres for varierende vektbelastninger som skyldes varierende trafikkmengder. Tilsvarende metoder anvendes på eksempelvis hengebroer. Både en flytetunnel og en flytebro vil bli dimensjonert til å ha en viss strukturell fleksibilitet slik at den naturlig kan ta trafikkvariasjoner. Dersom det forventes store variasjoner i trafikkmengde kan tilsvarende variasjoner i flytetunnelens dypgående reduseres ved å utforme pontongene med øket vannlinjeareal. Det er velkjent at stort vannlinjeareal gir små variasjoner av dypgående ved større vertikale lastvariasjoner. Bruk av øket vannlinjeareal på pontongene må i imidlertid avveies mot økede krefter fra havstrømmene. The floating tunnel can be dimensioned according to known techniques for varying weight loads caused by varying traffic volumes. Similar methods are used on, for example, suspension bridges. Both a floating tunnel and a floating bridge will be designed to have a certain structural flexibility so that it can naturally accommodate traffic variations. If large variations in traffic volume are expected, corresponding variations in the depth of the floating tunnel can be reduced by designing the pontoons with an increased waterline area. It is well known that a large waterline area produces small variations in draft with larger vertical load variations. However, the use of increased waterline area on the pontoons must be balanced against increased forces from the ocean currents.
Pontongene kan valgfritt fortøyes mot sjøbunnen 19 ved hjelp av forankrings-liner og hensikten med dette er å sikre flytetunnelens posisjon i horisontalplanet. Bruken av slike ankerliner avhenger av dominerende vær- og strøm-retninger i sjøen/fjorden. The pontoons can optionally be moored to the seabed 19 using anchor lines and the purpose of this is to secure the floating tunnel's position in the horizontal plane. The use of such anchor lines depends on the prevailing weather and current directions in the sea/fjord.
Figur 2a viser et tverrsnitt av pontongen 40 og en rørtunnelseksjon 50 som etter kjente teknikker er innfestet i pontongen 40, mens figur 2b viser den samme konstruksjonen i et perspektiv. Flytetunnelen er som vist konstruert med en dobbelthud vist ved ytter- og innervegger 50a hhv 50b. Veggene 50a hhv 50b er adskilt ved hjelp av velkjente og her ikke nærmere beskrevne stag og avstivingsplater. Figure 2a shows a cross-section of the pontoon 40 and a pipe tunnel section 50 which, according to known techniques, is attached to the pontoon 40, while Figure 2b shows the same construction in a perspective. As shown, the floating tunnel is constructed with a double skin shown at outer and inner walls 50a and 50b respectively. The walls 50a and 50b are separated by means of well-known and not described in detail here struts and bracing plates.
Pontongen 40 kan være utformet som en stort sett hul firkantet og langstrakt kasse. På langs av pontongen 40 er det på hver side montert en langstrakt smalere kasse 42a hhv 42b slik at konstruksjonen danner en U-formet krybbe hvori rørtunnelseksjonen 50 hviler og er innfestet og forankret ved hjelp av støttestag 56,58. Innvendig i rørtunnelseksjon 50 er det vist to kjørebaner 52 hhv 54 samt kjøretøyer 55 for illustrasjon av anvendelsen. The pontoon 40 can be designed as a mostly hollow square and elongated box. Along the length of the pontoon 40, an elongated narrower box 42a or 42b is mounted on each side so that the structure forms a U-shaped crib in which the pipe tunnel section 50 rests and is fixed and anchored by means of support struts 56,58. Inside the tube tunnel section 50, two carriageways 52 and 54 and vehicles 55 are shown to illustrate the application.
Pontongen 40, sidekassene 42a,b og kjørebaneseksjonen 50 danner hver for seg lukkede volum som gi en betydelig oppdrift til konstruksjonen. Uten ballast ville konstruksjonen bidra til at flytetunnelen kunne flyte opp. Derfor er hele eller deler av pontongens innvendige volumer fylt med passende mengde fast bal-lastmasse så som stein- eller betongmasser og lignende, slik at flytetunnelen i denne nederste delen får en fortrinnsvis negativ oppdrift og holdes passende nedtrukket i korrekt og forhåndsberegnet posisjon. The pontoon 40, the side boxes 42a,b and the carriageway section 50 each form closed volumes which provide a significant buoyancy to the construction. Without ballast, the construction would help the floating tunnel to float up. Therefore, all or parts of the pontoon's internal volumes are filled with a suitable amount of solid ballast mass such as stone or concrete masses and the like, so that the floating tunnel in this lower part gets a preferably negative buoyancy and is kept suitably lowered in a correct and pre-calculated position.
Pontongen 50 og hele broens posisjon kan også eventuelt justeres ved at deler av pontongens 40 hulrom i tillegg til fast ballast etter ønske også fylles helt eller delvis med vann,. Konstruksjonens oppdrift kan også reguleres ved å pumpe inn luft fra rørtunnel-løpet, dvs. erstatte en del av vannet i pontongtankene 40,42a,42b, ved hjelp av ikke viste pumper, slanger og rørsystemer. The position of the pontoon 50 and the entire bridge can also possibly be adjusted by filling parts of the pontoon 40 cavity in addition to solid ballast, if desired, in whole or in part with water. The construction's buoyancy can also be regulated by pumping in air from the pipe tunnel run, i.e. replacing part of the water in the pontoon tanks 40,42a,42b, using pumps, hoses and pipe systems not shown.
Figurene 3 til 8 viser en fremgangsmåte til montering av en flytetunnel ifølge oppfinnelsen. Figures 3 to 8 show a method for assembling a floating tunnel according to the invention.
Basisen for montasjen er bunnpontongen med den tilkoplete rørtunnelsek-sjonen vist på figur 2, hvilke to deler fortrinnsvis utgjør en enhet for permanent montering som den nederste seksjonen i flytetunnelen. The basis for the assembly is the bottom pontoon with the connected tube tunnel section shown in Figure 2, which two parts preferably form a unit for permanent assembly as the bottom section in the floating tunnel.
I utgangspunktet bringes enheten pontongen 40 og flytetunnelseksjonen 50 til å flyte i overflatestilling som vist på figur 3a og 3b. Flytetunnelseksjonen 50 er vist dannende en bueform og stikker utenfor pontongens i hver ende vist ved tallene 11 a, 11b. Initially, the unit pontoon 40 and floating tunnel section 50 are brought to float in a surface position as shown in Figures 3a and 3b. The floating tunnel section 50 is shown forming an arc shape and projecting beyond the pontoon at each end shown by the numbers 11 a, 11b.
De neste moduler 12 hhv 12' av flytetunnelen fra hver side skal nå koples sammen med bunnseksjonen 50 slik det vises på figur 4 og 5, idet disse er montert oppå en monteringspontong 13 hhv 13'. Modulene 12 hhv 12' er begge plassert på skrå slik at de danner en stigningsvinkel hhv a2med horison-talen, hvilke vinkler samsvarer med flytetunnelens totale stigningsvinkel opp på begge sider av bunnpontongen 40. The next modules 12 and 12' of the floating tunnel from each side must now be connected together with the bottom section 50 as shown in Figures 4 and 5, as these are mounted on top of a mounting pontoon 13 and 13'. The modules 12 and 12' are both placed at an angle so that they form an angle of inclination or a2 with the horizontal, which angles correspond to the total angle of inclination of the floating tunnel up on both sides of the bottom pontoon 40.
Fra hver sin side flytes (figur 4) disse nye modulene 12 hhv 12' inn mot endene II a, 11 b av basistunnelseksjonen 11 slik at åpningene til 11 a-12' og 11 b-12 respektive flukter med hverandre. Endene settes inntil hverandre som vist på figur 5 og sammenføyes ved sveising eller andre velkjente sammenkoplings-metoder. From each side (Figure 4) these new modules 12 and 12' are floated towards the ends II a, 11 b of the base tunnel section 11 so that the openings of 11 a-12' and 11 b-12 respectively align with each other. The ends are placed next to each other as shown in Figure 5 and joined by welding or other well-known connection methods.
Ved justering av ballasten i form av vannballast og/eller fast ballast, kan bunnpontongen 40 heves tilstrekkelig i sjøen til at monteringspontongene 13 flytes til side og nye moduler 12 klar for sammenkobling (figur 6) lastes opp på monteringspontong-dekket 13,14 som så føres tilbake slik at flytetunnelmodulene igjen flukter med hverandre, og sammenkoples. Under hvert av disse opera-sjonstrinnene, ballasteres bunnpontongen etter kjente teknikker for å oppnå nødvending heving og senking, og derved tilpasning til den modul som flytes inntil. Elementene merket med 13 og 13' er byggelektere 13 eller endepontonger (4) De tilpassede endepontonger kan om ønskelig også brukes i selve driftsfasen, etter at de er brukt i byggefasen for å håndtere kobling av flytetunnel-elementer By adjusting the ballast in the form of water ballast and/or solid ballast, the bottom pontoon 40 can be raised sufficiently in the sea so that the assembly pontoons 13 are floated aside and new modules 12 ready for connection (figure 6) are loaded onto the assembly pontoon deck 13,14 which then is brought back so that the flow tunnel modules again align with each other, and are connected together. During each of these operational steps, the bottom pontoon is ballasted using known techniques to achieve emergency lifting and lowering, thereby adapting to the module being floated next to. The elements marked with 13 and 13' are construction barges 13 or end pontoons (4) If desired, the adapted end pontoons can also be used in the operational phase itself, after they have been used in the construction phase to handle the connection of floating tunnel elements
På figur 7 er det vist støttestrukturer 14 og 14' for flytetunnelmodulene 12, 12' og som er plassert oppå dekket av byggelekteren 13, som kan fungere som en bedding ved sammenmontering flytetunnelmodulene, som samtidig bidrar til å gi den ønskede vinkel på flytetunnelen. I tillegg til å ballastere bunnpontongen 40, kan man bruke støttestrukturer av ulik høyde for slik at modulene direkte fra riktig høydenivå og med korrekt vinkel kan tilkoples de allerede ferdigmonterte flytetunnelstrukturene. Figure 7 shows support structures 14 and 14' for the floating tunnel modules 12, 12' and which are placed on top of the deck of the construction barge 13, which can function as a bedding when assembling the floating tunnel modules, which at the same time helps to give the desired angle of the floating tunnel. In addition to ballasting the bottom pontoon 40, support structures of different heights can be used so that the modules can be connected directly from the correct height level and at the correct angle to the already assembled floating tunnel structures.
På figur 8 er montasjen til hver side for bunnpontongen kommet fram til det punktet hvor flytetunnelen sammensatt av modulene 12" understøttes av en mellom-pontong 30, dvs. en på hver side. Figur 8 antyder tårnet 32 som rager opp i luften over vannlinjen 17 som vist på figur 1. In Figure 8, the assembly to each side of the bottom pontoon has reached the point where the floating tunnel composed of the modules 12" is supported by an intermediate pontoon 30, i.e. one on each side. Figure 8 suggests the tower 32 which projects into the air above the waterline 17 as shown in Figure 1.
De viste pontgongelementene kan også på samme måte brukes i de tilfeller hvor flytetunnelen fremstilles i betong ved glideforskaling. Da kan glidefor-skalingselementene, som vist på figur 9 og 10, være montert oppå dekket av de ballasterbare pontongene eller byggelekterne 13' hhv 13. Støttestrukturene 14' hhv 14 som glideforskalingselementet 15' hviler på med en korrekt innstilt vinkel i forhold til flytetunnelens hovedskrå-stilling, er igjen montert oppå toppflaten pontongen 13', 13. The pontoon elements shown can also be used in the same way in cases where the floating tunnel is made of concrete by sliding formwork. Then the sliding formwork elements, as shown in figures 9 and 10, can be mounted on top of the deck of the ballastable pontoons or construction barges 13' and 13. The support structures 14' and 14 on which the sliding formwork element 15' rests at a correctly set angle in relation to the main slope of the floating tunnel - position, is again mounted on top of the top surface of the pontoon 13', 13.
Etter hvert som støpningen av flytetunnelen skrider frem, senkes bunnpontongen 40 ned i sjøen ved ballastering ved at pontongen etter kjente teknikker tilføres ballastvann og/eller fast ballast. Ca midtveis i ferdigstøpningen inn-koples mellompontongen 30 med tårnet 32, og tilslutt har man kommet fram til endepunktet ved pontongen 16 hvorfra flytetunnelen fortsetter som en vanlig åpen flytebro mot land på hver side, eller direkte som et veianlegg inn på land. As the casting of the floating tunnel progresses, the bottom pontoon 40 is lowered into the sea by ballasting, whereby the pontoon is supplied with ballast water and/or solid ballast according to known techniques. About halfway through the finished casting, the intermediate pontoon 30 is connected to the tower 32, and finally the end point at the pontoon 16 has been reached, from where the floating tunnel continues as a normal open floating bridge towards land on either side, or directly as a road facility onto land.
Claims (21)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20120196A NO337263B1 (en) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | Construction of floating tunnel with internal carriageways for transport and method of mounting the same. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20120196A NO337263B1 (en) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | Construction of floating tunnel with internal carriageways for transport and method of mounting the same. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20120196A1 true NO20120196A1 (en) | 2013-08-26 |
| NO337263B1 NO337263B1 (en) | 2016-02-29 |
Family
ID=49228559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20120196A NO337263B1 (en) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | Construction of floating tunnel with internal carriageways for transport and method of mounting the same. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO337263B1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1441698A (en) * | 1922-04-13 | 1923-01-09 | Frederick L Cranford | Tunnel construction |
| NL8602489A (en) * | 1986-10-02 | 1988-05-02 | Hollandsche Betongroep Nv | Tunnel or pipeline mfr. through watery region - has prefabricated section sealed to form casing when supported on floats or pontoons secured to sea bed |
| NO881538L (en) * | 1988-04-08 | 1989-10-09 | Moss Rosenberg Verft As | FLOATING ROERBRO. |
| CN101368390A (en) * | 2008-10-08 | 2009-02-18 | 中国科学院力学研究所 | Buoyant force-adjustable subaqueous suspending tunnel |
-
2012
- 2012-02-23 NO NO20120196A patent/NO337263B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO337263B1 (en) | 2016-02-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2835551T3 (en) | Gravity foundation for offshore wind turbines | |
| ES2555500B1 (en) | Floating work and installation procedure | |
| NO20101494A1 (en) | A storage, loading & unloading system for storing liquid hydrocarbons with application for offshore installations used for drilling and production | |
| CN110382781B (en) | Marine structure for laying the foundation of buildings, equipment and wind turbines by gravity in a marine environment | |
| CN107075824B (en) | Seabed terminal for offshore activities | |
| EP3626889B1 (en) | Sea tunnel | |
| US10443574B2 (en) | Gravity foundation for the installation of offshore wind turbines | |
| US20200298945A1 (en) | Seabed base structure and method for installation of same | |
| NO334941B1 (en) | pontoon bridge | |
| CN110671280A (en) | Floating type fan foundation | |
| CN101855131B (en) | An off-shore structure, a buoyancy structure, and method for installation of an off-shore structure | |
| WO2016042173A1 (en) | Gravity foundation for the installation of offshore wind turbines and meteorological towers | |
| CN101230558A (en) | Floating type landscape stayd-cable bridge | |
| WO2022256948A1 (en) | Lightweight long-distance cross-sea intelligent permanent railway/highway floating bridge having low construction cost and short construction period | |
| KR20010108376A (en) | System with a guide frame for petroleum production risers; a guide frame for risers; riser buoyancy elements and a semi-submersible production platform | |
| NO20120196A1 (en) | Float tunnel device and method for mounting the same. | |
| NO20130114A1 (en) | pontoon bridge | |
| BR112019008445B1 (en) | PORT INSTALLATION AND METHOD FOR MOORING A FLOATING BODY IN A PORT INSTALLATION | |
| CN107585269B (en) | Seawater three-dimensional oil tank platform, system and construction method thereof | |
| CN218969958U (en) | Assembled ocean platform module and ocean platform | |
| CN204551222U (en) | A kind of Novel inclined drag-line bridge construction for hydraulic engineering | |
| Skorpa | Developing new methods to cross wide and deep Norwegian fjords | |
| KR102631910B1 (en) | Offshore Load-out and Float-Off Method of Offshore Floating Structures Using Tilt-Semi Submersible L-Shaped Floating Dock | |
| ES2439777A1 (en) | Process of replacing or removing the wind turbine in single-floating monolithic structures (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| ES2650735T3 (en) | Foundation Base |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: PONTEMAR AS, NO |
|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |