Научно-исследовательская работа «Железнодорожные пути под морским и речным дном»

Рыбина Римма Михайловна
Научно-исследовательская работа «Железнодорожные пути под морским и речным дном»
▼ Скачать

Содержание

1. Актуальность темы 3

2. Теоретическая часть 4

История возникновения Евротоннеля под Ла-Маншем 4

Строительство Евротоннеля под Ла-Маншем 6

Транспортная система Евротонеля 7

Идея возникновения Тоннеля под Амуром 8

Особенности Тонеля под Амуром 9

3. Практическая часть. 10

Описание методов исследования 10

Выводы 12

Заключение 13

Список литературы 14

1. Актуальность темы

Публикация «Научно-исследовательская работа „Железнодорожные пути под морским и речным дном“» размещена в разделах

• Железная дорога, поезд
• Исследовательская деятельность
• Морские и речные обитатели, подводный мир
• Темочки
• Конкурс для воспитателей и педагогов «Лучшая методическая разработка» октябрь 2023

Сегодня тоннели есть на территории буквально каждой страны, без туннелей невозможно представить транспортную структуру развитого госу-дарства. Первые подземные сооружения люди начали строить тысячи лет назад, в каждом дворце были потаенные ходы, которые использовались людьми в случае большой опасности. Современные тоннели имеют иное назначение, они необходимы для преодоления препятствий, например, высо-ких гор или морей.

Цель: изучить особенности наиболее известных железнодорожных пу-тей под морским дном.

Объекты исследования: Железнодорожные тоннели под проливом Ла-Манш и под рекой Амур.

Предмет исследования: параметры и пропускная способность желез-нодорожных путей под морским дном.

Гипотеза: по железнодорожным тоннелям под морским и речным дном увеличивается поток грузов и уменьшается время в пути через водные преграды.

Задачи:

• Изучить материал по железнодорожным тоннелям

• Изучить материал по железнодорожным тоннелям

• Сделать макет тоннеля

Методы исследования:

• Поиск и изучение литературы

• Анализ

• Срвнение

• Моделирование

2. Теоретическая часть

История возникновения Евротоннеля под Ла-Маншем

Идея строительства тоннеля под Ла-Маншем возникла в конце XVIII — начале XIX века в регионе Нор — Па-де-Кале.

В 1802 году французский инженер Альбер Матье-Фавье (фр. AlbertMathieu-Favier) высказал идею строительства тоннеля. Согласно проекту, тоннель должен был освещаться масляными лампами и по нему должны были путешествовать конные экипажи. Для вентиляции предусматривались отдушины, ведущие к поверхности моря. В те времена стоимость строительства была оценена в 1 миллион фунтов стерлингов (примерно 66,4 миллиона в ценах 2005 года).

Этот проект был предложен Наполеоном I при заключении мирного до-говора между Великобританией и Францией, однако, из-за Войны третьей ко-алиции он так и остался на бумаге.

В 1856 году другой француз, инженер Томе де Га-монд (фр. Aim Thom deGamond, предлагал строительство железнодорожно-го тоннеля, чтобы соединить Францию с Англией. Французы согласились, но англичане колебались. Тогда де Гамонд посоветовался с Питером Уильямом Барлоу (англ. Peter W. Barlow, британским инженером, одним из строителей первого метрополитена в мире — лондонского. Затем, в 1872 году, Барлоу и его сотрудник сэр Джон Хо кшо стали вместе собирать деньги на строитель-ство перемычки. Одновременно французский и англий-ский парламенты приняли постановление о строительстве тоннеля. Из-за от-сутствия финансирования проект был запущен лишь год спустя.

В 1881 году были проведены геологические изыскания, и 21 октября две буровые машины конструкции Инглиша-Бомонта начали работу — одна с английской стороны, около Дувра, вторая с французской стороны у горо-да Сангатт.

18 марта 1883 года строительство было остановлено, так как британцы опасались, что готовый тоннель может облегчить вторжение противника на территорию Великобритании. К этому времени было прорыто 2026 метров с британской стороны и 1829 метров — с французской.

В 1922 году рабочие начали бурить тоннель у Фолкстона. После того, как было завершено 128 метров, по политическим причинам проект снова был остановлен.

Строительство Евротоннеля под Ла-Маншем

Евротоннель проходит под проливом Ла-Манш и с момента открытия в 1994 году остается одной из выдающихся достопримечательностей Европы. Соединяет железнодорожный тоннель два государства – Англию и Францию.

На глубине 40 м под дном пролива Ла-Манш расположена целая тон-нельная система. Длина тоннеля составляет порядка 51 000 метров, на пре-одоление этого внушительного расстояния скоростным поездам необходимо от 20 до 35 минут.

Уникальным Евротоннель делает двунаправленное движение, поезда могут одновременно курсировать в обоих направлениях. Кроме того, струк-тура комплекса предусматривает наличие третьего тоннеля, который предна-значен специально для обслуживающего персонала. С его помощью рабочие могут легко получить доступ к любому участку следования поездов. Совре-менная система вентиляции воздуха и высокотехнологичная система безопас-ности позволяют назвать уникальный тоннель под проливом Ла-Манш одним из самых высококлассных и передовых сооружений в своем роде.

Транспортная система Евротоннеля

Одной из главных примечательных особенностей тоннеля является по-езд Евротонель Шаттл – самый крупный в мире поезд, который используется для транспортировки автомобилей, автобусов, мотоциклов.

Во время поездки пассажиры находятся в креслах своих автомобилей. А в конечном пункте выезжают прямо на шоссе.

Между Лондоном и Парижем курсируют высокоскоростные пасса-жирские поезда Евростар. Поездка на них занимает всего 3 часа – вдвое меньше чем на пароме. Поезд состоит из 18 вагонов и может провезти 770 пассажиров. Поезд сделан из особых огнеупорных материалов, на случае, ес-ли а тоннеле возникнет пожар.

Идея возникновения Тоннеля под Амуром

Впервые чертеж тоннеля был представлен в 1913 году на выставке Приамурского края. Однако проект был заморожен, потому как "у нас же мост!". В 1936 году по инициативе Генерального штаба Рабоче-Крестьянской Красной армии было принято решение: тоннелю быть. Строился тоннель по 1941 год. Во время стройки его называли загадочно - "строительство № 4". Начальником строительства подводного тоннеля был назначен инженер Н. Л. Ермолаев. Для сооружения грандиозного по тем временам тоннеля было при-влечено 15 специальных предприятий, а также воинские части. В 1944-1945 годах по тоннелю перевозили грузы, связанные с боевыми действиями с Япо-нией. В соответствии с приказом наркома путей сообщения И. В. Ковалева от 22 мая 1945 на Дальневосточной магистрали форсированными темпами были проведены работы по приспособлению тоннельного перехода через Амур для пропуска всех видов транспорта и воинских соединений. И вплоть до 1964 года тоннель как секретный объект находился на консервации. С 1960-х его стали использовать для движения грузовых поездов, а в 80-х годах, после за-вершения электрификации дороги в западном от Хабаровска направлении, по тоннелю начали пропускать и отдельные пассажирские поезда, в том числе пригородные.

Особенности Тоннеля под Амуром

В тоннеле - один путь, общая длина - 7400 км на подводной части. Продолжительность следования по тоннелю - 18 минут. "Толщина" водного слоя над тоннелем в некоторых местах достигает 14 метров (велик Амур). Ос-новная функция тоннеля - дублирование моста через Амур.

На момент строительства Амурский тоннель являлся наибольшим в мире по протяженности подводной части и самым длинным тоннелем в Со-ветском Союзе.

Построенный в 1942 году как засекреченный военно-гражданский объ-ект Амурский тоннель по своим характеристикам является уникальным и единственным подводным сооружением на железных дорогах России. Исто-рия не дала повода испробовать его стратегическую прочность, и по сей день этот своеобразный «бронепоезд на запасном пути» несет свою вахту на мир-ной службе.

3. Практическая часть.

Описание методов исследования

Свою практическую часть я начала с изучения литературы по железнодорожным тоннелям.

Выделила их особенности: назначение, конструкцию тоннелей и общую протяженность тоннелей под проливом Ла-Манш и под рекой Амур.

Проанализировала и сравнила пропускную способность и время затраченное на путь под морским и речным дном.

Тоннель под Ла-Маншем Тоннель под Амуром

Год постройки 1994 1942

Цель постройки Соединяет два государства – Англию и Францию. Изначально - перевозка грузов, связанных с бое-выми действиями с Япо-нией, снабжение армии. Позже – дублирование моста над Амуром

Конструкция Имеет 2 направления дви-жения и технологический тоннель Имеет одну полосу дви-жения. По четным числам движение в сторону Москвы, по нечетным – в сторону Хабаровска

Протяженность подводной части 39 км 7.5 км

Пропускная спо-собность Поток грузов увеличен в 2.3 раза, пассажиропоток в 2 раза Увеличение грузовых и пассажирских потоков в 1.5 раза

Время в пути Время в пути 3 ч, сокраща-ет время в пути в 2 раза по сравнению с паромной пе-реправой Время в пути на поезде под рекой – 18 мин. На машине по мосту – 25 ми-нут.

Таким образом исследования доказали, что тоннели под морским дном увеличивают поток грузов и пассажиров и уменьшается время в пути через водные преграды.

Совместно с родителями сделала макет тоннеля под поливом Ла-Манш. Для этого мне понадобилось:

- обрезки поликарбоната;

- трубы ПВХ;

- пластилин;

- песок;

- клей;

-герметик;

- вода.

Этапы выполнения:

- с помощью поликарбоната, труб ПВХ и клея сделала основу тоннеля;

- при помощи герметика и песка сделала рельеф местности;

- из пластилина смоделировала железную дорогу, поезда, людей и вывеску тоннеля;

- верхнюю часть макета заполнила водой.

Выводы

В ходе исследования были изучены литература и интернет ресурсы об известных железнодорожных тоннелях.

Вся научно-практическая работа соответствует поставленной цели: изучить особенности наиболее известных железнодорожных путей под мор-ским дном.

Изготовлен макет тоннеля под Ла-Маншем.

Несмотря на то, что строительство туннелей является очень дорого-стоящим они нужны людям, так как экономят время движения в пути, увели-чивают грузо и пасажиропотоки. Эти сооружения представляют собой обра-зец современного инженерного мастерства.

Евротоннель является третьим по протяжённости железнодорожным тоннелем в мире. Более длинными являются тоннель Сэйкан (протяжённость 53,85 км) и Готардский тоннель (протяжённость 57,1 км). Однако Евротонне-лю принадлежат рекорды по протяжённости именно под водой — 39 км, а также как самого длинного международного тоннеля.

Железнодорожный тоннель под Амуром - единственный подводный железнодорожный тоннель в нашей стране и одно из крупнейших подобных сооружений. Длина его подводной части 7.5 км.

Заключение

Гипотеза моего научно-практического исследования подтвердилась. Железнодорожные тоннели под морским речным дном позволяют увеличить поток грузов и сократить врем в пути через водные преграды.

Сравнила и проанализировала пропускную способность и время в пути двух тоннелей : тоннеля под проливом Ламанш и тоннеля под рекой Амур.