Доставленные к месту строительства тоннеля секции подвешивают через полиспасты к лебедкам или кранам, установленным на плавучих средствах [1, 2]. Затем их загружают водяным, каменным, песчаным или комбинированным балластом для придания им отрицательной плавучести и погружают на дно подводного котлована (рис. 1).

Рис. 1. Схема подвешивания тоннельной секции к лебедкам или кранам: 1 - якоря; 2 - полиспасты; 3 - лебедки; 4 - балластные емкости; 5 - опорная часть; 6 - сваи; 7 - понтон; 8 - торцовая диафрагма; 9 - тоннельная секция

Перед опусканием на секции устанавливают специальные шахты для возможности прохода по ним людей, подачи необходимых материалов и т.п., а также монтируют визирные мачты, по которым контролируют положение секций. Высота шахт и мачт должна быть такой, чтобы они возвышались над водой после установки секций на дно котлована [2, 3]. При этом, для предотвращения сноса секций потоком воды устраивают их "анкеровку" при помощи тросовых оттяжек, прикрепленных к лебедкам, установленным на понтонах (рис.2). Подобным образом опускали секции тоннелей под проливом в Гонконге, в Дании, Австралии, на Тайване, под р. Конвей в Великобритании и р. Маас в Нидерландах [4].

Рис. 2. Схема опускания секции подводного тоннеля: 1 - понтон; 2 - опускаемая тоннельная секция; 3 - тросовые оттяжки; 4 - анкерный массив; 5 - уровень воды

Использование плавучей платформы-понтона

При глубине погружения секций более 15-20 м оказывается эффективным применение плавучей платформы-понтона, которая может перемещаться по воде и устанавливаться на месте выдвижными опорами (рис.3). После установки секций в проектное положение платформу опускают на воду и перемещают на следующую позицию. Применение плавучих понтонов-платформ имеет определенные преимущества, так как это дает возможность опускать секции на значительную глубину при сильных ветрах, течениях, во время приливов, отливов и волнений [5, 6]. Однако использование дорогостоящих подъемных платформ может быть экономически оправдано лишь при большой протяженности участка опускных секций.

Рис. 3. Схема опускания тоннельных секций с применением плавучей платформы-понтона: 1 - тоннельная секция; 2 - плавучая платформа

Использование технологии "Steps"

Разработана технология опускания и установки тоннельных секций "Steps" с использованием плавучих платформ, автоматизированных систем балластировки и удержания секции в проектном положении [1]. Плавучая платформа, состоящая из двух понтонов с четырьмя опорами-стойками, закрепляется на тоннельной секции на берегу и вместе с ней доставляется в створ тоннеля и опускается на дно котлована, обеспечивая корректировку положения секции (рис.4). После этого платформа поднимается на поверхность воды и вновь используется для установки очередной секции.

тоннельная секция транспортная инфраструктура

Рис.4. Этапы (а-г) опускания тоннельной секции с помощью плавучей платформы: 1 - понтоны; 2 - опоры-стойки; 3 - опускаемая тоннельная секция; 4 - подводный котлован

Время опускания тоннельных секций в зависимости от конкретных условий колеблется в довольно широких пределах: от нескольких часов до нескольких суток. В процессе опускания секций ведут инструментальные наблюдения за правильностью их положения по визирным мачтам, установленным по концам секций и выступающим над поверхностью воды. На строительстве первых подводных тоннелей контроль за опусканием секций производили водолазы. В настоящее время предпринимаются попытки полностью исключить труд водолазов, используя подводные телевизионные установки, эхолоты, лазерные приборы и пр., и исключить применение визирных мачт [7].

Во время опускания регистрируют усилия во всех тросовых оттяжках, используя для этого струнные датчики, электродинамометры и другие приборы, обладающие высокой чувствительностью. Опусканием секций и синхронизацией работы оборудования руководят обычно из центрального пункта с помощью радио и телефона.

Опускаемые секции устанавливают на уложенные по дну котлована балки, лежни или плиты, пустотелые, железобетонные массивы и т.п.

Корректировка положения тоннельной секции