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阿基米德桥

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浮力现象图解

阿基米德桥（英语：Submerged floating tunnel (SFT); suspended tunnel; Archimedes bridge；意译：水下悬浮隧道）是一种在水中浮动的管状隧道，依靠它本身的浮力支撑隧道重量，取名由阿基米德原理而来。(具体上，透过采用静压推力 英语：hydrostatic thrust，或阿基米德原理）[1]为避免受到水上交通与天气的影响，隧道建置于水下，但为免承受过大水压，通常20-50米(60–150 ft)的深度即已足够。系链（英语：Tether）锚定于岩土[1]或是由位于水面上的 趸船(pontoon)拉住[2] ，以防止其向下沉没，或者浮上水面。

建造

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两种水下悬浮隧道(即阿基米德桥)

阿基米德桥的建造方法类似沉管式隧道，先在平台装配，再运往建筑地，再固定。另一作法为把每一段预制运往建筑地装配，再把内里的水抽走。

浙江千岛湖将建立世界上第一座阿基米德桥样桥。

水下悬浮隧道的概念，是基于著名的技术应用浮桥和离岸结构, 但施工大多相似于沉管隧道: 一种方式是建立管部分在干船坞;然后浮到施工现场，下沉到位，而密封; 当部分地固定于彼此，(而后)密封破裂。另一种可能性是建立部分启封，并焊接在一起后，泵出里面的水。

镇流器计算，这样的结构有近似静力平衡（也就是隧道是大致相同的整体密度为水），而沉管隧道碴加权他们下到海中床上。 这当然意味著，一个悬浮隧道必须固定到地面或水面保持在正确位置（取决于隧道的平衡点在哪一侧）。

应用

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水跨越结构: 1: 悬索桥 2: 阿基米德桥 3: 沉管式隧道 4: 海底隧道

阿基米德桥可以在较深的水中建造，而在这些地方，传统的桥梁或隧道建造会非常昂贵，或在技术上存在困难。阿基米德桥能够轻松应对地震干扰和天气事件，因为它们具有一些活动自由度，并且它们的结构性能独立于长度（也就是说，它可以很长，而不会影响其稳定性和抵抗力）。

另一方面，它们在锚点或内部交通方面可能很脆弱，因此在建造时必须考虑到这一点。

可能的应用包括峡湾、深而窄的海道，和深邃的湖泊。[3]

提议

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浸没式悬浮隧道从未建成，但是，不同的实体已经有一些提议。

Date Place Country Proposer link
英吉利海峡 联合王国 Sir Edward James Reed [4]
1969年 墨西拿海峡 义大利 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 不适用 探索频道的 工程大突破 (第一季, 第三集) [9]
? 喷火湾, 北海道 日本 悬浮隧道技术协会 [10][11]
? 华盛顿湖, 西雅图 美国 James Felch / Subterra, Inc. [12][5][11]
? 温哥华岛 加拿大 Ministry of Transportation（英语：Minister of Transport (Canada)） of 不列颠哥伦比亚, 加拿大 [13]
? 卢加诺湖 瑞士 [5]
2017年6月6日 Multiple potential sites 不适用 Hyperloop One [14]
? Funka Bay, 北海道 日本 Society of Submerged Floating Tunnel Technology [10][11]
? 华盛顿湖, Seattle 美国 James Felch / Subterra, Inc. [5][11][12]
? 温哥华岛 加拿大 Ministry of Transportation of British Columbia, Canada [15]
? 卢加诺湖 瑞士 [5]
库克海峡 新西兰 [16]


欧洲

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Ponte di Archimede国际，一家意大利公司与挪威道路研究实验室合作，调查SFT[17] 丹麦公路研究所和意大利船舶注册，来自欧盟的财政补助和协调FEHRL (Forum European National Highway Research Laboratories) 超过30国道中心的国际协会。[18] 此外，省主管部门科莫 (科莫湖) and 莱科, 在意大利, 阿基米德桥已正式出极大的兴趣穿越Lario和水中悬浮隧道在墨西拿海峡的研究已经推动的 Ponte di Archimede S.p.A. 的可行性分析和验证，由Italian Naval Register (RINA)。[19] 在挪威，利息已经恢复与挪威公共道路管理局（NPRA）克里斯蒂安和特隆赫姆之间沿西部走廊（E39）为消除所有峡湾口岸的渡轮调查技术和经济潜力。[20] 该项目还通过与FEHRL永远敞开路计划。[21]

根据Elio Matacena, Ponte Archimede di International的总裁, 建立这样的隧道在更深的水域的唯一约束是价格结构。 也就是说，工程将会需要很长的缆线，那些昂贵的缆线。他还提到，桥能够支持更多的重量比传统的桥，其中有非常严格的重量限制，而被两次便宜。 Matacena指出，环境进行的研究表明，该桥将有一个非常低的水生生物的影响。[22]

中国

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中义阿基米德桥联合实验室（SIJLAB），创建于1998年，由中国科学院力学研究所和义大利阿基米德桥国际公司于1998年成立，由义大利外交部、中国科学院力学研究所、中国科学技术部资助。

该财团已开始在中国浙江的千岛湖中建立一个100米的示范隧道。从外观看来，它像是个椭圆管，内部将有两层单向高速公路位在中间，与两条铁轨位于两翼。[23] 此千岛湖原型将有助于位于中国浙江省的金塘海峡阿基米德桥的兴建，其将连接舟山群岛与大陆，长度长达3300米。[24][25][26]

印尼

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印尼也表达了这一技术的兴趣。对于基础设施建设，将巴厘岛至泰国，有两个选择，传统的桥或海底隧道。 2004年隧道方案更广泛的讨论，特别是当佳柏吉安GIE，然后宣布，欧洲财团有兴趣投资在爪哇和苏门答腊之间的海底隧道，国家发展部长。告诉预算约15亿美元，为海底隧道[巽他海峡]，在长远来看，它会连接起来巴厘岛，爪哇岛，苏门答腊，马来西亚和泰国在不间断链。该项目计划2005年开工建设，并准备使用由2018年的一部分亚洲公路.[27]然而，桥选项后来青睐。[28]

在2007年，印尼的专家，带领工程师。 Iskendar，交通运输系统和工业技术评估与应用中心主任，参加会议与SIJLAB工程师，中意阿基米德桥项目。[25][29] 作为一个[群岛群岛]国家, 超过13万个岛屿组成，印尼这样的隧道中受益。岛屿之间，主要是由传统的运输服务渡轮渡轮。 阿基米德桥（Terowongan Dasar劳特，印尼），因此是一种替代连接相邻的岛屿，除了桥梁。

参见

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参考

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  1. ^ 1.0 1.1 Zanchi, Flores. Archimedes Bridge. Floornature. July 2002 [2007-02-11]. （原始内容存档于2008-01-11）. 
  2. ^ Italian bridges cultures. Beijing Official Web Portal. [2007-09-13]. （原始内容存档于2008-01-11）. 
  3. ^ ITA: A New Development: The Submerged Floating Tunnel 互联网档案馆的存档，存档日期2008-02-05.
  4. ^ Tunnel Visions[永久失效链接]; July 1997; 科学人杂志; 由Gary Stix撰写
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 存档副本 (PDF). [2013-06-06]. （原始内容存档 (PDF)于2007-07-03）. 
  6. ^ Norwegian Public Roads Administration website: Bridges 互联网档案馆的存档，存档日期2008-11-17.
  7. ^ Building the world's first underwater suspension tunnel. [2013-06-06]. （原始内容存档于2011-05-16）. 
  8. ^ Norwegian Submerged Floating Tunnel Company AS 互联网档案馆的存档，存档日期2008-01-10.
  9. ^ Discovery Channel:: Extreme Engineering: Transatlantic Tunnel 互联网档案馆的存档，存档日期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 互联网档案馆的存档，存档日期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]. （原始内容存档于2008-10-24）. 
  12. ^ 12.0 12.1 Submerged Floating Tunnel across Lake Washington (PDF). SubTerra, Inc. 2001 [2013-06-06]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-04）. 
  13. ^ A Potential Fixed Link to Vancouver Island. Ministry of Transportation, British Columbia. 2001. （原始内容存档于2010-08-21）. 
  14. ^ Hyperloop One reveals its plans for connecting Europe （页面存档备份，存于互联网档案馆） - Engadget
  15. ^ A Potential Fixed Link to Vancouver Island. Ministry of Transportation, British Columbia. 2001. （原始内容存档于2010-08-21）. 
  16. ^ Is it time for a Cook Strait bridge or tunnel?. Stuff. [2018-02-20]. （原始内容存档于2020-11-14） （英语）. 
  17. ^ 存档副本. [2013-06-06]. （原始内容存档于2013-10-16）. 
  18. ^ 存档副本. [2013-06-06]. （原始内容存档于2008-07-23）. 
  19. ^ Ponte di Archimede S.p.A. — 研究和開發 (PDF): 6–7. [2008-08-22]. （原始内容 (PDF)存档于2011-07-15）. 
  20. ^ 存档副本. [2013-06-06]. （原始内容存档于2016-01-18）. 
  21. ^ 存档副本. [2013-06-06]. （原始内容存档于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]. （原始内容存档于2008-07-26） （法语）.  （法文）
  23. ^ China to build world's 1st 'Archimedes bridge'. [2013-06-06]. （原始内容存档于2008-01-11）. 
  24. ^ Archimedes Bridge. Ponte di Archimede International S.p.A. （原始内容存档于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]. （原始内容存档于2008-01-11）. 
  26. ^ Zhejiang University Health Monitoring & Controlling Studying of Large-scale Bridge & Tunnel Structure. Research about suspending tunnel. 2006. （原始内容存档于2008-01-11）. 
  27. ^ 存档副本. [2008-08-22]. （原始内容存档于2004-05-04）.  （印尼文）
  28. ^ 存档副本. [2008-08-22]. （原始内容存档于2008-05-19）.  （印尼文）
  29. ^ 力学研究所中国科学学院: 印尼专家参观IMECH 互联网档案馆的存档，存档日期2007-12-18.

延伸阅读

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研究报告
影音
企业

外部链接

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