Отправить сообщение, заявку, вопрос

Отправить заявку на посещение мероприятия

Отправить заявку на участие как экспонент

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению

Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 75 , авторов - 236 ,
всего информационных продуктов - 2206 , из них
статей журнала - 480 , статей базы знаний - 53 , новостей - 1614 , конференций - 3 ,
блогов - 7 , постов и видео - 44 , технических решений - 4

Copyright © 2016-2018 ГеоИнфо
Все права защищены

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
3 декабря 2018 года

Тоннель под Ла-Маншем. Часть 1. Условия региона, осознание необходимости строительства и первые шаги

Преодоление пролива Ла-Манш между Британскими островами и континентальной Европой на морских судах всегда было довольно опасным. Поэтому идеи о необходимости создания стационарного пути через него возникали издавна. Чаще говорили о строительстве не моста, а тоннеля под дном пролива, чтобы его эксплуатация не мешала судоходству и не зависела от погоды. Интерес к этим идеям менялся в зависимости от взаимоотношений между Великобританией и Францией, но постепенно рос вместе с развитием строительных технологий. И в 1987-1994 годах такой тоннель наконец был построен. Не всё сооружение, но его часть, проходящая под морским дном, до сих пор является самой длинной в мире. Здесь мы расскажем об условиях рассматриваемого региона, принятии решения о строительстве тоннеля под проливом и об организационной структуре управления проектом. Результаты инженерных изысканий, проектирование, строительство и эксплуатация этого уникального сооружения будут рассмотрены в следующих частях статьи.

Пролив Ла-Манш

Юго-восток Великобритании и северо-запад Франции (а значит, и материковая часть Европы) разделены проливом Ла-Манш, или Английским каналом, как его называют британцы. Он соединяет Северное и Кельтское моря бассейна Атлантического океана (рис. 1, 2), имеет длину 578 км, ширину от 32 до 250 км, среднюю глубину 120 м на самом широком участке и 45 м на самом узком. В пределах судоходных путей его наименьшая глубина составляет 23,5 м, наибольшая  172 м.

Рис. 1. Пролив Ла-Манш на карте [27] Рис. 1. Пролив Ла-Манш на карте [27]

 

Рис. 2. Снимок пролива Ла-Манш из космоса [4] Рис. 2. Снимок пролива Ла-Манш из космоса [4]

 

Самое узкое место Ла-Манша и как бы северо-восточный вход в него называют проливом Па-де-Кале, или Дуврским (рис. 3, 4). Длина Па-де-Кале составляет 37 км, ширина  от 32 до 40 км, глубина  от 21 до 64 м. В хорошую погоду, стоя на одном берегу этого узкого пролива, можно увидеть противоположный берег (рис. 5). Посередине его западной части имеется несколько длинных мелководных банок, сложенных сверху крупным песком и битой ракушкой, которые делят его на два прохода для судов [4, 6, 7, 10, 23].

 

Рис. 3. Самая узкая часть Ла-Манша (пролив Па-де-Кале, или Дуврский) на карте. Синим пунктиром показаны паромные маршруты через пролив [26] Рис. 3. Самая узкая часть Ла-Манша (пролив Па-де-Кале, или Дуврский) на карте. Синим пунктиром показаны паромные маршруты через пролив [26]

 

Рис. 4. Космический снимок самой узкой части Ла-Манша (пролива Па-де-Кале, или Дуврского) [23] Рис. 4. Космический снимок самой узкой части Ла-Манша (пролива Па-де-Кале, или Дуврского) [23]

 

Рис. 5. Вид на британское побережье через пролив Па-де-Кале с французского берега [7] Рис. 5. Вид на британское побережье через пролив Па-де-Кале с французского берега [7]

 

Дно пролива Ла-Манш постепенно понижается от французского берега к британскому и от обоих берегов к его середине, однако у самого английского берега дно в целом более ровное и пологое, чем у французского, хотя иногда со скалистыми банками, глубина воды над которыми составляет порядка 1112 м. Донный грунт  песок, гравий, камень, ракушка, обломки мела и ил. Вблизи берегов часто встречается скальный грунт.

В пределах границ континентального шельфа в проливе имеются британские и французские буровые установки и эксплуатационные платформы для разработки нефтяных и газовых месторождений.

Британский берег Ла-Манша  преимущественно скалистый и утесистый. То есть там, где возвышенности подходят вплотную к морю, образуются высокие и обрывистые мысы, окаймленные узкой полосой осыхающих меловых рифов и подводных скал. В районе пролива Па-де-Кале прибрежные скалы сложены мелом и достаточно легко подвергаются морской абразии и субаэральному выветриванию, поэтому береговая линия постепенно отступает (рис. 6, 7).

 

Рис. 6. Британский берег пролива Па-де-Кале в районе городов Дувр и Фолкстон [16] Рис. 6. Британский берег пролива Па-де-Кале в районе городов Дувр и Фолкстон [16]

 

Рис. 7. Разрушающиеся меловые скалы на британском берегу пролива Па-де-Кале [1] Рис. 7. Разрушающиеся меловые скалы на британском берегу пролива Па-де-Кале [1]

 

Французский берег пролива Па-де-Кале и более широкой части Ла-Манша от границы с Бельгией до порта Ле-Трепор является преимущественно низким и песчаным, хотя встречаются и скалистые участки (рис. 8). Далее на юго-запад до устья реки Сена он высокий и утесистый, после чего опять становится ниже, хотя сохраняет обрывистость и изрезан устьями многих рек. Низкие песчаные участки окаймлены песчаными осыхающими отмелями, а обрывистые и скалистые  осыхающими меловыми рифами.

 

Рис. 8. Берег пролива Па-де-Кале в районе поселка Сангатт во Франции [28] Рис. 8. Берег пролива Па-де-Кале в районе поселка Сангатт во Франции [28]

 

Климат здесь морской  с не очень большими колебаниями температуры воздуха в течение года, большой влажностью, часто высокой степенью облачности, значительным количеством осадков и ветрами. Средняя температура воздуха зимой плюс 4 оС, летом  плюс 18 оС. Средняя температура поверхностного слоя воды в проливе  плюс 6 оС в январе и плюс 18 оС в июле.

Сильные постоянные течения, шквалистые и даже ураганные ветры, густые туманы, наличие отмелей и подводных скал могут сделать преодоление пролива на морских судах, да еще в условиях интенсивного судоходства, достаточно опасным. Кроме того, океанская приливная волна в сочетании с мелководностью района обусловливает довольно большую высоту приливов (в отдельных местах до 15 м) и очень сильные полусуточные приливно-отливные течения. Встречи приливных волн из Северного и Кельтского морей вкупе с изменяющимся рельефом дна и расчлененностью берегов создают большое разнообразие течений по направлениям и скоростям. В том числе встречаются вращательные течения, водовороты и сулои.

В открытых частях Ла-Манша в течение всего года господствуют ветры, дующие с юго-запада и запада со средней скоростью 68 м/с (до 17 м/с). Штили бывают редко. Сильная зыбь, идущая из Кельтского и Северного морей, наблюдается даже при штиле. В течение года преобладают волны высотой до 1,3 м. Волны высотой 23,5 м чаще бывают с сентября по февраль.

Особенно неблагоприятны для судов гидрометеорологические условия с сентября по март. В этот период выпадает больше всего осадков, часто бывают сильные ветры, волнение, туман, ухудшается видимость. Случаются и очень сильные штормы с дождем или снегом (в некоторых местах длительностью до 34 суток и до 7 раз в месяц). Зимой скорость ветра при штормах может достигать 59 м/с, высота волн  4 и даже 10 м. Максимальная высота волн иногда наблюдается на самом западе пролива Ла-Манш и достигает 25 м.

Сильные ветры не только способствуют образованию высоких волн, но и вызывают у берегов значительные сгонно-нагонные колебания уровня воды  обычно до 0,30,6 м относительно среднего уровня моря, но в экстремальных условиях  до 23 м. Зимой при резких изменениях атмосферного давления могут возникать стоячие волны  сейши (они могут вызываться и сейсмическими воздействиями, но реже).

В мае  сентябре гидрометеорологические условия для плавания судов более благоприятны. Однако и в это время года его могут затруднять туманы. Кроме того, в августе или сентябре опасность могут представлять смерчи с грозой и дождем, передвигающиеся со скоростью около 10 м/с (при скорости ветра внутри смерчей до 100 м/с) [69, 1115].

 

Нереализованные проекты создания стационарного пути через Ла-Манш

Из-за большой опасности преодоления пролива Ла-Манш по воде мысли о необходимости создания стационарного пути между Британскими островами и континентальной Европой возникали издревле. Однако обоснования идей строительства моста или тоннеля для более комфортных и безопасных поездок через пролив начали появляться только во второй половине XVIII  начале XIX века. Чаще говорили о строительстве тоннеля под морским дном, эксплуатация которого не зависела бы от погоды и не мешала бы судоходству. Интерес к этим идеям менялся в зависимости от взаимоотношений между Великобританией и Францией, но постепенно рос вместе с развитием строительных технологий.

Первый тоннелепроходческий щит, еще примитивный, но вполне рабочий, был разработан французским инженером Марком Брюнелем еще в 1818 году. В 18251843 годах с помощью этого изобретения в Лондоне был проложен тоннель под рекой Темза  первый в мире тоннель под дном водоема. А к 1863 году в Лондоне была построена первая в мире линия метрополитена длиной около 6 км (правда, эта подземная железная дорога строилась открытым способом).

На основе накопленного опыта в 1881 и 1922 годах даже начинали проходку тоннелей под проливом Па-де-Кале. Но эти работы прерывались по финансовым и политическим причинам (в первый раз успели пройти примерно по 2 км тоннелей с британской и французской сторон, во второй  только 128 м с английской стороны).

После окончания Второй мировой войны в 1945 году и тем более с началом последующего объединения стран Европы международное судоходство в обе стороны по Ла-Маншу стало слишком интенсивным, особенно в пределах пролива Па-де-Кале, который всегда был одним из самых оживленных участков Мирового океана (например, в настоящее время по нему проходит около четверти всех морских перевозок в мире  порядка 400 судов в день). При этом значительно увеличилось и транспортное сообщение Великобритании с континентом. Паромные переправы уже не справлялись с перевозкой пассажиров, грузов, автомобилей и железнодорожных вагонов.

Скопление большого количества судов в узком проливе, движущихся в разных направлениях, стало причиной частых столкновений и аварий, несмотря на единые международные правила судоходства, разделение движения, надежные средства навигации и радарного наблюдеия, а также работу специальной службы информации. К тому же стала вызывать серьезные опасения экологическая ситуация в проливе из-за загрязнений, вносимых судами, особенно при авариях.

В 1957 году была организована франко-британская исследовательская группа, которая к 1960 году составила отчет и предложила прорыть под дном Па-де-Кале два однопутных железнодорожных тоннеля и один служебный между ними. Соответствующий проект был запущен в 1973 году. Провели инженерные изыскания, выполнили проектные расчеты и к 1974 году даже пробурили 250 м тоннеля с британской стороны. Но в 1975 году из-за очередных финансовых проблем и этот проект был закрыт.

 

Принятие решения о строительстве тоннеля под Ла-Маншем и организационная структура управления проектом

В 1978 году исследовательская группа, организованная силами английских и французских компаний, пересмотрела усилия 1974 года, а в сентябре 1981 года премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер и президент Франции Франсуа Миттеран объявили, что они объединят свои силы для строительства стационарного пути сообщения через Ла-Манш.

В 1985 году правительства Великобритании и Франции объявили конкурс на лучший предварительный проект такого пути между их странами. Из четырех предложенных был выбран проект, наиболее сходный с предыдущим, прерванным в 1975 году. Он также предполагал строительство двух однопутных железнодорожных тоннелей и одного служебно-технического между ними. Был выбран тоннель, а не мост, чтобы не нарушить судоходство в Ла-Манше и как можно меньше навредить окружающей среде, а также иметь возможность наилучшим образом защитить его от терроризма. Он должен был стать именно железнодорожным, а не автомобильным, чтобы можно было лучше контролировать движение транспорта, а также избежать дорогостоящего преодоления проблем с вентиляцией и таким образом достичь оптимального соотношения между ценой и качеством.

В 1986 году правительства двух стран подписали договор о строительстве тоннеля между районами городов Кале и Фолкстон на французской и британской сторонах пролива Па-де-Кале соответственно (рис. 9). Однако этот договор был ратифицирован и получил юридическую силу только в 1987 году. Суммарная длина тоннеля должна была составить не менее 50 км, причем основная его часть должна была пройти под морским дном. Все эти параметры были уточнены позже на основе результатов тщательных инженерных изысканий.

 

Рис. 9. Трасса железнодорожного тоннеля под дном пролива Па-де-Кале на карте [27] Рис. 9. Трасса железнодорожного тоннеля под дном пролива Па-де-Кале на карте [27]

 

В ходе тендерного периода (в 1985  начале 1986 года) в качестве владельца, генерального подрядчика и оператора проекта был выбран самый хорошо организованный консорциум CTG/F-M, в который вошли британское совместное предприятие Channel Tunnel Group Ltd (из 5 строительных компаний и 2 инвестиционных банков) и французская группа компаний France Manche S.A. (из 5 строительных компаний и 3 инвестиционных банков). Этому консорциуму предстояло самостоятельно найти деньги на строительство тоннеля  за счет средств входивших в него компаний, продажи акций и банковских кредитов (всего в финансировании участвовало по крайней мере 203 разных банка со всего мира). Французское и британское государства материальной помощи не оказывали, однако развитие и безопасность проекта контролировались ими через специально созданную межправительственную комиссию.

Чуть позже британское совместное предприятие Channel Tunnel Group Ltd было переименовано в Eurotunnel P.L.C., а французская группа компаний France Manche S.A.  в Eurotunnel P.L.C. И в августе 1986 года они объединились в консорциум Eurotunnel Group (или просто Eurotunnel, как затем стали называть и сам тоннель под Ла-Маншем). Этот консорциум должен был осуществлять надзор за завершением строительства и последующим функционированием тоннеля.

Чтобы дать возможность вернуть затраченное и начать выпату дивидендов акционерам, правительства двух стран подписали с Eurotunnel Group концессионное соглашение на управление тоннелем и его эксплуатацию в течение 55 лет (позже этот срок был продлен до 65 лет). После этого тоннель в рабочем состоянии должен быть передан правительствам Франции и Великобритании.

Контракт на изыскания, проектирование и строительство был подписан с совместным предприятием TransManche Link (TML), в которое вошли британская группа Translink Joint Venture (из компаний Balfour Beatty, Costain, Tarmac, Taylor Woodrow, Wimpey) и французская группа G.I.E. Transmanche Construction (из компаний Bouygues, Lyonnaise des Eaux-Dumez, Sociйtй Auxiliaire d'Entreprises, Sociйtй Gйnйrale d ' Entreprises, Spie Batignolles). В TML вошли те же строительные компании, что и в CTG/F-M и в первое время в Eurotunnel. Эти две группы должны были строить тоннель под проливом навстречу друг другу от своих берегов, а также части тоннеля под сухопутными участками, порталы и терминалы на территориях своих стран.

В процессе изысканий, проектирования и строительства тоннеля помимо тесного сотрудничества между инженерными и строительными подразделениями TML, субподрядчиками и независимыми консультантами надо было четко взаимодействовать с инвесторами, банками, органами государственной власти и безопасности, экологическими организациями, местными органами власти, общественными организациями, средствами массовой информации и др., что представляло сложнейшую задачу для менеджеров проекта.

Иерархическая система управления проектом строительства Евротоннеля (рис. 10) позволила выполнить общее стратегическое планирование, а затем составлять прогнозные планы и программы координации на каждые 4 недели, а также детальные ежедневные планы работ. Компьютеризированная система отчетности в режиме реального времени давала возможность изо дня в день удаленно отслеживать развитие всех стадий и всех аспектов развития этого грандиозного проекта [2, 3, 5, 1722, 24, 25, 2934].

О результатах инженерных изысканий, проектировании, строительстве, эксплуатации, затратах и окупаемости Евротоннеля мы расскажем в следующих частях статьи.

 

Рис. 10. Организационная структура, использованная при развитии проекта строительства тоннеля под Ла-Маншем (по [20]) Рис. 10. Организационная структура, использованная при развитии проекта строительства тоннеля под Ла-Маншем (по [20])


Список литературы и других источников

  1. Графство Кент: достопримечательности // Fb.ru. 16.10.2016. URL: http://fb.ru/article/271347/grafstvo-kent-goroda-i-dostoprimechatelnosti.
  2. Евротоннель (тоннель под Ла-Маншем, Eurotunnel, Channel Tunnel) // Traveleu.ru. Дата последнего обращения: 28.10.2018. URL: http://traveleu.ru/roads/roadFotoMap/Eurotunnel.htm.
  3. Евротоннель // Ru.wikipedia. 25.09.2018. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Евротоннель.
  4. Зарипова Р. Знаете ли вы, как называется самая узкая часть Ла-Манша? // Fb.ru. 17.02.2016. URL: http://fb.ru/article/230569/znaete-li-vyi-kak-nazyivaetsya-samaya-uzkaya-chast-la-mansha.
  5. Корзинов Н. Столетняя стройка // Наука и жизнь. 2010. № 1. URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/17050/.
  6. Ла-Манш (пролив) // Планета Земля. Историческая география. 09.12.2011. URL: http://geosfera.org/evropa/718-la-mansh-proliv-mezhdu-angliey-i-franciey.html.
  7. Ла-Манш // Ru.wikipedia. 10.10.2018. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ла-Манш.
  8. Ла-Манш // Studbooks.net. Дата последнего обращения: 15.11.2018. URL: https://studbooks.net/1328833/geografiya/mansh.
  9. Ла-Манш // studfiles. Дата последнего обращения: 29.10.2018. URL: https://studfiles.net/preview/5154693/page:4/.
  10. Ла-Манш // Большая российская энциклопедия. Дата последнего обращения: 29.10.2018. URL: https://bigenc.ru/geography/text/2641940.
  11. Па-де-Кале (Дуврский пролив). Самая узкая часть пролива Ла-Манш // Вокруг света. 29.08.2012. URL: http://asonov.com/goroda-i-strany/pa-de-kale-duvrskij-proliv-samaya-uzkaya-chast-proliva-la-mansh.html.
  12. Пролив Ла-Манш (Английский канал), Па-де Кале (Дуврский пролив) // Студопедия.нет. 04.04.2018 URL: https://studopedia.net/3_6758_proliv-la-mansh-angliyskiy-kanal-pa-de-kale-duvrskiy-proliv.html.
  13. Пролив Ла-Манш // 2mir-istorii.ru. 23.01.2017. URL: http://2mir-istorii.ru/morya/8928-proliv-la-mansh.html.
  14. Пролив Ла-Манш // MyLektsii.ru. Дата последнего обращения: 15.11.2018. URL: http://mylektsii.ru/12-55785.html.
  15. Пролив Ла-Манш // Моря и океаны. Дата последнего обращения: 29.10.2018. URL: http://oceangid.blogspot.com/2013/04/proliv-la-mansh.html.
  16. Просто фото // Politforums.net. 27.09.2018. URL: https://www.politforums.net/eng/nopolitics/1475652740_37.html.
  17. Тоннель «Ла-Манш» (la Manche) // http://www.eurotunnel.com. Дата последнего обращения: 29.10.2018. URL: https://www.tourister.ru/world/europe/united-kingdom/city/london/tunnels/1055.
  18. Тоннель под Ла-Маншем // РИА «Новости». 01.12.2015. URL: https://ria.ru/spravka/20151201/1332679143.html.
  19. Туннель под Ла-Маншем // География. Дата последнего обращения: 28.10.2018. URL: https://geographyofrussia.com/tunnel-pod-la-manshem/.
  20. Channel Tunnel // En.wikipedia. 08.11.2018. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Channel_Tunnel.
  21. Channel Tunnel // Theotherside. The last accessed date: 28.10.2018.URL: http://www.theotherside.co.uk/tm-heritage/background/tunnel.htm.
  22. Civil engineering. Euro Tunnel (the Chunnel) // Explore the world of piping. The last accessed date: 28.10.2018. URL: http://www.wermac.org/civil_eng/eurotunnel.html.
  23. English Channel: интересные факты о проливе Ла-Манш // Lingua-airlines. 17.12.2017. URL: https://lingua-airlines.ru/articles/english-channel-interesnye-fakty-o-prolive-la-mansh/.
  24. Harris C.S. Channel Tunnel facts // Geologyshop. The last accessed date: 28.10.2018. URL: http://www.geologyshop.co.uk/chtunfacts.htm.
  25. Harris C.S. Channel Tunnel geology // Geologyshop. The last accessed date: 28.10.2018. URL: http://www.geologyshop.co.uk/chtung.htm.
  26. https://www.google.ru/maps.
  27. https://yandex.ru/maps.
  28. La Maison Blanche, Sangatte, France // Hotels.com. The last accessed date: 27.11.2018. URL: https://ph.hotels.com/ho402050/la-maison-blanche-sangatte-france/.
  29. Noulton J. Trends in rail freight. The Channel Tunnel // Japan Railway & Transport Review. 2001. № 26. P. 3845. URL: http://www.ejrcf.or.jp/jrtr/jrtr26/f38_nou.html.
  30. Pompйe P.-J. Channel tunnel project overview // Amicale Des Bвtisseurs. Du Tunnel Sous La Manche. The last accessed date: 14.11.2018. URL: http://batisseurs-tunnel.com/wp-content/uploads/2015/03/1-Le-Projet-Tunnel-sous-La-Manche_C1.pdf.
  31. Rankin B., Williams R. Channel Tunnel // The Geological Society website. The last accessed date: 28.10.2018. URL: https://www.geolsoc.org.uk/GeositesChannelTunnel.
  32. Sinclair B., Moczygemba C., Moore D., Wendell T. Channel Tunnel // Sites.google.com. The last accessed date: 28.10.2018. URL: https://sites.google.com/site/channeltunnelcven207/home.
  33. The Channel Tunnel // Engineering.com. 17.10.2006. URL: https://www.engineering.com/Library/ArticlesPage/tabid/85/articleType/ArticleView/articleId/79/The-Channel-Tunnel.aspx.
  34. TransManche Link // En.wikipedia. 16.02.2018. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/TransManche_Link.