Снаружи тоннель выглядит как два портала, между которыми исчезает дорога или рельсы. Главная работа скрыта: замораживание водонасыщенного грунта, откачка прорывов, укрепление пород под огромным давлением и вентиляция пространства длиной в десятки километров. В подборке только завершённые транспортные сооружения, где природная преграда заставила инженеров применить необычное для своего времени решение.
Сравнительная таблица
| Место | Тоннель | Страна | Главная сложность |
|---|---|---|---|
| 10 | Тоннель под Темзой | Великобритания | Мягкий водонасыщенный грунт |
| 9 | Хусакский тоннель | США | Твёрдая порода, вода и ранние взрывные технологии |
| 8 | Симплонский тоннель | Швейцария – Италия | Жара и горное давление |
| 7 | Спиральные тоннели | Канада | Крутой уклон в лавиноопасных горах |
| 6 | Рюфюльке | Норвегия | Глубокая дорога под фьордом |
| 5 | Мармарай | Турция | Сейсмичное морское дно Босфора |
| 4 | Лердальский тоннель | Норвегия | 24,5 км под горой для автомобилистов |
| 3 | Сэйкан | Япония | Вода и нарушенная порода под проливом |
| 2 | Евротоннель | Великобритания – Франция | Три проходки под Ла-Маншем |
| 1 | Готардский базисный тоннель | Швейцария | 57 км глубоко под Альпами |
10. Тоннель под Темзой
Марк и Изамбард Брюнели начали проходку под Темзой в 1825 году, когда идея тоннеля под судоходной рекой казалась почти невозможной. Мягкий ил не держал свод, а вода находила малейшую щель. Марк Брюнель создал проходческий щит: рабочие копали в отдельных ячейках, а за ними сразу возводили кирпичную кладку.
Река несколько раз прорывалась внутрь, стройка останавливалась из-за денег и аварий. Тоннель открылся в 1843 году сначала для пешеходов, позже стал частью железной дороги. Его значение больше длины: современная щитовая проходка выросла из решения, испытанного в опасном лондонском грунте.
9. Хусакский тоннель
Хусакский тоннель в Массачусетсе пробивали через горный хребет почти четверть века. Работы начались в 1851 году, когда бурение шло медленно и вручную. Здесь испытывали механические перфораторы, нитроглицерин и электрическое воспламенение зарядов. Центральную шахту использовали для вентиляции и дополнительных забоев.
Вода, неточные ранние изыскания и взрывы привели к многочисленным авариям и гибели рабочих. Когда железная дорога открылась в 1875 году, почти восьмикилометровый проход стал символом промышленного упорства. Проект наглядно показал и возможности новой техники, и цену слабой безопасности XIX века.
8. Симплонский тоннель
Симплонский железнодорожный тоннель связал Швейцарию и Италию под Альпами. Первая труба длиной почти 20 километров открылась в 1906 году. Над рабочими находилась толща гор более двух километров, из-за чего температура породы приближалась к 55 градусам.
Для охлаждения забоя подавали воздух и распыляли холодную воду, а параллельная служебная галерея помогала вентиляции и вывозу материала. Горячие источники и деформация породы осложняли крепление. Вторая труба, завершённая позже, превратила экспериментальную схему в полноценную двухпутную связь.
7. Спиральные тоннели
Канадская Тихоокеанская железная дорога первоначально пересекала перевал Кикинг-Хорс по опасному участку Big Hill с очень крутым уклоном. Чтобы уменьшить его, инженеры удлинили путь двумя спиральными тоннелями, введёнными в эксплуатацию в 1909 году. Поезд входит в гору, делает внутри почти полный поворот и выходит на другом уровне.
Строительство шло среди крутых склонов, снега и лавин, не прекращая важное движение через Скалистые горы. Сегодня длинный состав можно увидеть одновременно на трёх уровнях: локомотив уже вышел из тоннеля, пока хвост ещё проходит нижний участок.
6. Рюфюльке
Автомобильный тоннель Рюфюльке проходит под норвежским Хёгс-фьордом и опускается примерно на 292 метра ниже уровня моря. Длина около 14,4 километра и большие уклоны требуют постоянного контроля вентиляции, освещения и поведения водителей. Толща воды остаётся сверху, но основной барьер создаёт трещиноватая скальная порода.
Перед забоем бурили разведочные скважины, а найденные водоносные зоны герметизировали цементным раствором. Две трубы и поперечные переходы обеспечивают пути эвакуации. Сооружение стало частью новой дороги к Ставангеру, заменив зависимость от паромной переправы.
5. Мармарай
Железнодорожная линия Мармарай соединяет европейскую и азиатскую стороны Стамбула под Босфором. Центральную часть собрали из крупных погружных секций, уложенных в траншею на морском дне на глубине около 60 метров. Сильные течения и интенсивное судоходство требовали очень точной установки.
Главная угроза связана с Северо-Анатолийским разломом. Стыки секций допускают контролируемое движение, а конструкция рассчитана на сильное землетрясение. Археологические находки в районе Еникапы задержали работу, но открыли древнюю гавань и тысячи предметов византийского времени.
4. Лердальский тоннель
Лердальский тоннель длиной 24,5 километра связал районы западной Норвегии без парома и зимних перевалов. Для обычного водителя двадцать минут под горой создают особую проблему: однообразие снижает внимание и искажает ощущение скорости.
Инженеры разделили путь тремя большими пещерами с синим и жёлтым освещением. Они дают зрительную паузу, место для разворота и ориентир расстояния. Вентиляция удаляет выхлопы, а очистная установка обрабатывает воздух внутри. Здесь сложность заключалась не только в проходке, но и в человеческой психологии.
3. Сэйкан
Сэйканский тоннель соединяет японские острова Хонсю и Хоккайдо под проливом Цугару. Решение ускорила катастрофа 1954 года, когда тайфун потопил железнодорожные паромы. Подводный участок пришлось вести через вулканические и осадочные породы с многочисленными трещинами.
Проходческий щит оказался непригоден для переменной геологии. Строители бурили разведочные скважины впереди забоя и нагнетали цемент, перекрывая воду до выемки породы. Основной тоннель длиной почти 54 километра дополняют служебная и пилотная галереи. Сейчас через него идут поезда синкансэн.
2. Евротоннель
Евротоннель под Ла-Маншем состоит из двух железнодорожных труб и центрального служебного прохода, соединённых поперечными галереями. Общая длина около 50 километров, из них примерно 38 проходят под морским дном. Машины перевозят специальные поезда, поэтому внутри нет обычного автомобильного движения и выхлопов.
Маршрут проложили преимущественно в слое мелового мергеля, достаточно плотном и малопроницаемом. Французские машины были подготовлены к более влажной породе, британские стартовали из сухих подземных камер. В 1990 году проходки встретились с небольшой погрешностью, подтвердив точность геодезии с двух берегов.
1. Готардский базисный тоннель
Готардский базисный тоннель проходит почти горизонтально у основания Швейцарских Альп, вместо того чтобы поднимать поезда к старому горному маршруту. Две однопутные трубы длиной 57,1 километра делают его самым длинным железнодорожным тоннелем мира. Над отдельными участками лежит до 2300 метров породы.
Строители встретили и твёрдый гранит, и зоны раздробленной породы, которая под давлением могла сжимать выработку. Проходку вели с нескольких направлений, используя тоннелепроходческие машины и взрывы. Подземные станции и переходы разделяют путь на безопасные участки, а небольшой уклон позволяет тяжёлым грузовым поездам пересекать Альпы эффективнее.
У этих сооружений нет одной общей трудности. Под Темзой врагом был жидкий грунт, в Симплоне – жара, у Мармарая – землетрясение, а в Лердале – усталость водителя. Великий тоннель начинается с точного понимания своей преграды: победить гору или море можно только тогда, когда инженер знает, как именно они будут сопротивляться.