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阿基米德橋

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浮力現象圖解

阿基米德橋（英語：Submerged floating tunnel (SFT); suspended tunnel; Archimedes bridge；意譯：水下懸浮隧道）是一種在水中浮動的管狀隧道，依靠它本身的浮力支撐隧道重量，取名由阿基米德原理而來。(具體上，透過採用靜壓推力 英語：hydrostatic thrust，或阿基米德原理）[1]為避免受到水上交通與天氣的影響，隧道建置於水下，但為免承受過大水壓，通常20-50米(60–150 ft)的深度即已足夠。系鏈（英語：Tether）錨定於岩土[1]或是由位於水面上的 躉船(pontoon)拉住[2] ，以防止其向下沉沒，或者浮上水面。

建造

兩種水下懸浮隧道(即阿基米德橋)

阿基米德橋的建造方法類似沉管式隧道，先在平台裝配，再運往建築地，再固定。另一作法為把每一段預制運往建築地裝配，再把內裏的水抽走。

浙江千島湖將建立世界上第一座阿基米德橋樣橋。

水下懸浮隧道的概念，是基於著名的技術應用浮橋和離岸結構, 但施工大多相似於沉管隧道: 一種方式是建立管部分在幹船塢;然後浮到施工現場，下沉到位，而密封; 當部分地固定於彼此，(而後)密封破裂。另一種可能性是建立部分啟封，並焊接在一起後，泵出裡面的水。

鎮流器計算，這樣的結構有近似靜力平衡（也就是隧道是大致相同的整體密度為水），而沉管隧道碴加權他們下到海中床上。 這當然意味著，一個懸浮隧道必須固定到地面或水面保持在正確位置（取決於隧道的平衡點在哪一側）。

應用

水跨越結構: 1: 懸索橋 2: 阿基米德橋 3: 沉管式隧道 4: 海底隧道

阿基米德橋可以在較深的水中建造，而在這些地方，傳統的橋梁或隧道建造會非常昂貴，或在技術上存在困難。阿基米德橋能夠輕鬆應對地震干擾和天氣事件，因為它們具有一些活動自由度，並且它們的結構性能獨立於長度（也就是說，它可以很長，而不會影響其穩定性和抵抗力）。

另一方面，它們在錨點或內部交通方面可能很脆弱，因此在建造時必須考慮到這一點。

可能的應用包括峽灣、深而窄的海道，和深邃的湖泊。[3]

提議

浸沒式懸浮隧道從未建成，但是，不同的實體已經有一些提議。

Date Place Country Proposer link
英吉利海峽 聯合王國 Sir Edward James Reed [4]
1969年 墨西拿海峽 義大利 Alan Grant [5]
1998年 Høgsfjord 挪威 Norwegian Public Roads Administration [6][7][8]
2003年4月16日 跨大西洋隧道 不適用 探索頻道的 工程大突破 (第一季, 第三集) [9]
? 噴火灣, 北海道 日本 懸浮隧道技術協會 [10][11]
? 華盛頓湖, 西雅圖 美國 James Felch / Subterra, Inc. [12][5][11]
? 溫哥華島 加拿大 Ministry of Transportation（英語：Minister of Transport (Canada)） of 不列顛哥倫比亞, 加拿大 [13]
? 盧加諾湖 瑞士 [5]
2017年6月6日 Multiple potential sites 不適用 Hyperloop One [14]
? Funka Bay, 北海道 日本 Society of Submerged Floating Tunnel Technology [10][11]
? 華盛頓湖, Seattle 美國 James Felch / Subterra, Inc. [5][11][12]
? 溫哥華島 加拿大 Ministry of Transportation of British Columbia, Canada [15]
? 盧加諾湖 瑞士 [5]
庫克海峽 紐西蘭 [16]


歐洲

Ponte di Archimede國際，一家義大利公司與挪威道路研究實驗室合作，調查SFT[17] 丹麥公路研究所和義大利船舶註冊，來自歐盟的財政補助和協調FEHRL (Forum European National Highway Research Laboratories) 超過30國道中心的國際協會。[18] 此外，省主管部門科莫 (科莫湖) and 萊科, 在義大利, 阿基米德橋已正式出極大的興趣穿越Lario和水中懸浮隧道在墨西拿海峽的研究已經推動的 Ponte di Archimede S.p.A. 的可行性分析和驗證，由Italian Naval Register (RINA)。[19] 在挪威，利息已經恢復與挪威公共道路管理局（NPRA）克里斯蒂安和特隆赫姆之間沿西部走廊（E39）為消除所有峽灣口岸的渡輪調查技術和經濟潛力。[20] 該項目還通過與FEHRL永遠敞開路計劃。[21]

根據Elio Matacena, Ponte Archimede di International的總裁, 建立這樣的隧道在更深的水域的唯一約束是價格結構。 也就是說，工程將會需要很長的纜線，那些昂貴的纜線。他還提到，橋能夠支持更多的重量比傳統的橋，其中有非常嚴格的重量限制，而被兩次便宜。 Matacena指出，環境進行的研究表明，該橋將有一個非常低的水生生物的影響。[22]

中國

中義阿基米德橋聯合實驗室（SIJLAB），創建於1998年，由中國科學院力學研究所和義大利阿基米德橋國際公司於1998年成立，由義大利外交部、中國科學院力學研究所、中國科學技術部資助。

該財團已開始在中國浙江的千島湖中建立一個100米的示範隧道。從外觀看來，它像是個橢圓管，內部將有兩層單向高速公路位在中間，與兩條鐵軌位於兩翼。[23] 此千島湖原型將有助於位於中國浙江省的金塘海峽阿基米德橋的興建，其將連接舟山群島與大陸，長度長達3300米。[24][25][26]

印尼

印尼也表達了這一技術的興趣。對於基礎設施建設，將峇里島至泰國，有兩個選擇，傳統的橋或海底隧道。 2004年隧道方案更廣泛的討論，特別是當佳柏吉安GIE，然後宣布，歐洲財團有興趣投資在爪哇和蘇門答臘之間的海底隧道，國家發展部長。告訴預算約15億美元，為海底隧道[巽他海峽]，在長遠來看，它會連接起來峇里島，爪哇島，蘇門答臘，馬來西亞和泰國在不間斷鏈。該項目計劃2005年開工建設，並準備使用由2018年的一部分亞洲公路.[27]然而，橋選項後來青睞。[28]

在2007年，印尼的專家，帶領工程師。 Iskendar，交通運輸系統和工業技術評估與應用中心主任，參加會議與SIJLAB工程師，中意阿基米德橋項目。[25][29] 作為一個[群島群島]國家, 超過13萬個島嶼組成，印尼這樣的隧道中受益。島嶼之間，主要是由傳統的運輸服務渡輪渡輪。 阿基米德橋（Terowongan Dasar勞特，印尼），因此是一種替代連接相鄰的島嶼，除了橋梁。

參見

參考

  1. ^ 1.0 1.1 Zanchi, Flores. Archimedes Bridge. Floornature. July 2002 [2007-02-11]. （原始內容存檔於2008-01-11）. 
  2. ^ Italian bridges cultures. Beijing Official Web Portal. [2007-09-13]. （原始內容存檔於2008-01-11）. 
  3. ^ ITA: A New Development: The Submerged Floating Tunnel 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2008-02-05.
  4. ^ Tunnel Visions[永久失效連結]; July 1997; 科學人雜誌; 由Gary Stix撰寫
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 存档副本 (PDF). [2013-06-06]. （原始內容存檔 (PDF)於2007-07-03）. 
  6. ^ Norwegian Public Roads Administration website: Bridges 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2008-11-17.
  7. ^ Building the world's first underwater suspension tunnel. [2013-06-06]. （原始內容存檔於2011-05-16）. 
  8. ^ Norwegian Submerged Floating Tunnel Company AS 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2008-01-10.
  9. ^ Discovery Channel:: Extreme Engineering: Transatlantic Tunnel 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2011-09-27. – Interactive presentation of the theoretical structure of the transatlantic tunnel
  10. ^ 10.0 10.1 Sato Motohiro, Kanie Shunji and Mikami Takashi (Graduate School of Engineering, Hokkaido University): Wave response characteristics of Submerged Floating Tunnel modeled as a beam on elastic foundation 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2008-10-30.. Journal of Structural Engineering, vol. 48A; No.1; pp 27–34 (2002)
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 11.3 Groups promoting the SFT concept. Norwegian Submerged Floating Tunnel Company AS. [2008-08-22]. （原始內容存檔於2008-10-24）. 
  12. ^ 12.0 12.1 Submerged Floating Tunnel across Lake Washington (PDF). SubTerra, Inc. 2001 [2013-06-06]. （原始內容存檔 (PDF)於2016-03-04）. 
  13. ^ A Potential Fixed Link to Vancouver Island. Ministry of Transportation, British Columbia. 2001. （原始內容存檔於2010-08-21）. 
  14. ^ Hyperloop One reveals its plans for connecting Europe （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - Engadget
  15. ^ A Potential Fixed Link to Vancouver Island. Ministry of Transportation, British Columbia. 2001. （原始內容存檔於2010-08-21）. 
  16. ^ Is it time for a Cook Strait bridge or tunnel?. Stuff. [2018-02-20]. （原始內容存檔於2020-11-14） （英語）. 
  17. ^ 存档副本. [2013-06-06]. （原始內容存檔於2013-10-16）. 
  18. ^ 存档副本. [2013-06-06]. （原始內容存檔於2008-07-23）. 
  19. ^ Ponte di Archimede S.p.A. — 研究和開發 (PDF): 6–7. [2008-08-22]. （原始內容 (PDF)存檔於2011-07-15）. 
  20. ^ 存档副本. [2013-06-06]. （原始內容存檔於2016-01-18）. 
  21. ^ 存档副本. [2013-06-06]. （原始內容存檔於2013-10-04）. 
  22. ^ Maria Pia Medina Luna. Le premier pont-tunnel submergé reliera en Chine le continent à une île sur 3 200 m. L'Internaute — Magazine Savoir. 2006-10-21 [2013-06-06]. （原始內容存檔於2008-07-26） （法語）.  （法文）
  23. ^ China to build world's 1st 'Archimedes bridge'. [2013-06-06]. （原始內容存檔於2008-01-11）. 
  24. ^ Archimedes Bridge. Ponte di Archimede International S.p.A. （原始內容存檔於2008-01-10）. 
  25. ^ 25.0 25.1 First Archimedes bridge prototype to be realized in southern China. People's Daily Online. April 18, 2007 [2013-06-06]. （原始內容存檔於2008-01-11）. 
  26. ^ Zhejiang University Health Monitoring & Controlling Studying of Large-scale Bridge & Tunnel Structure. Research about suspending tunnel. 2006. （原始內容存檔於2008-01-11）. 
  27. ^ 存档副本. [2008-08-22]. （原始內容存檔於2004-05-04）.  （印尼文）
  28. ^ 存档副本. [2008-08-22]. （原始內容存檔於2008-05-19）.  （印尼文）
  29. ^ 力學研究所中國科學學院: 印尼專家參觀IMECH 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2007-12-18.

延伸閱讀

研究報告
影音
企業

外部連結

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