ITMI960980A1

ITMI960980A1 - FLOATING SUSPENSION SUBMERGED TUNNEL.

Info

Publication number: ITMI960980A1
Application number: IT96MI000980A
Authority: IT
Inventors: Giulio Cambiuzzi
Original assignee: Giulio Cambiuzzi
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1997-11-15
Also published as: EP0898625A1; WO1997043490A1; AU2897597A; ID19864A; IT1283017B1; ITMI960980A0

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione concerne un tunnel sommerso a sospensione galleggiante per il collegamento stradale e/o ferroviario fra due sponde separate da uno specchio d’acqua in corrispondenza delle quali il tunnel presenta rispettive estremità, del tipo comprendente una pluralità di moduli tubolari di prefissato asse rigidamente collegati fra loro in accodamento ed ancorati ad un fondo dello specchio d’acqua fra dette sponde per contrastare la spinta di galleggiamento. The present invention relates to a submerged tunnel with floating suspension for the road and / or railway connection between two banks separated by a body of water at which the tunnel has respective ends, of the type comprising a plurality of tubular modules of predetermined axis rigidly connected together in queuing and anchored to a bottom of the water mirror between said banks to counteract the buoyancy thrust.

Come noto i collegamenti stradali e/o ferroviari fra contrapposte sponde separate da uno specchio d’acqua, quale ad esempio un tratto marino, sono oggi realizzati mediante la costruzione di ponti o gallerie sotterranee. In particolare, la realizzazione dei ponti risulta essere la soluzione preferita, sia dal punto di vista tecnico che economico, per il collegamento di tratti aventi lunghezza inferiore al chilometro o per tratti poco profondi e per i quali è possibile la costruzione ponti a più campate. E‘ evidente infatti che la realizzazione di un ponte avente una campata unica di lunghezza superiore al chilometro comporta la soluzione di problemi di progettazione e soprattutto di realizzazione del ponte che oltre a risultare di non facile soluzione determinano un aumento notevole del costo dell’opera. Si consideri, poi, che la soluzione di utilizzare ponti a lunga campata non è adatta alle zone sismiche. As is known, road and / or railway connections between opposing banks separated by a stretch of water, such as a marine stretch, are now made through the construction of bridges or underground tunnels. In particular, the construction of bridges is the preferred solution, both from a technical and economic point of view, for the connection of sections with a length of less than a kilometer or for shallow sections and for which it is possible to build bridges with multiple spans. In fact, it is evident that the construction of a bridge with a single span longer than a kilometer involves the solution of design problems and above all the construction of the bridge which, in addition to being not easy to solve, determine a significant increase in the cost of the work. It should also be considered that the solution of using long-span bridges is not suitable for seismic areas.

Con le gallerie sotterranee è invece possibile realizzare i suddetti collegamenti anche per tratti marini aventi lunghezza di qualche chilometro. Tuttavia, lo scavo per la realizzazione di tali gallerie comporta dei costi molto elevati, particolarmente nel caso in cui il fondo dello specchio d’acqua sia di tipo roccioso, che ne sconsigliano la realizzazione se non in casi in cui non è possibile ricorrere ad altre soluzioni. Inoltre, nel caso in cui il fondo dello specchio d’acqua sia molto profondo la realizzazione della galleria sotterranea presenta difficoltà aggiuntive connesse alla necessità di garantire l’impermeabilizzazione della struttura dalle infiltrazioni d’acqua in considerazione delle elevate pressioni idrostatiche raggiunte sul fondo dello specchio d’acqua. With the underground tunnels, on the other hand, it is possible to make the aforementioned connections also for marine stretches of a few kilometers in length. However, the excavation for the construction of these tunnels involves very high costs, particularly in the case in which the bottom of the water mirror is of a rocky type, which do not recommend its construction except in cases in which it is not possible to resort to other solutions. Furthermore, in the event that the bottom of the body of water is very deep, the construction of the underground tunnel presents additional difficulties related to the need to guarantee the waterproofing of the structure from water infiltrations in consideration of the high hydrostatic pressures reached on the bottom of the mirror. of water.

Una soluzione per ovviare ai suddetti inconvenienti è rappresentata dalla possibilità di realizzare un tunnel sommerso a sospensione galleggiante ancorato al fondo dello specchio d’acqua, per la fattibilità del quale tuttavia è necessario riuscire a superare numerose difficoltà quali ad esempio: A solution to overcome the aforementioned drawbacks is represented by the possibility of creating a submerged tunnel with a floating suspension anchored to the bottom of the water mirror, for the feasibility of which, however, it is necessary to be able to overcome numerous difficulties such as:

- costruzione e posa in opera del tunnel fra le estremità, - construction and installation of the tunnel between the ends,

- realizzazione di un tunnel avente una struttura con rigidezza tale da non essere soggetto a deformazioni assiali, - construction of a tunnel having a structure with such stiffness that it is not subject to axial deformations,

- realizzazione di un tunnel avente una struttura in grado di assorbire le variazioni dimensionali dovute alle dilatazioni termiche, - construction of a tunnel with a structure capable of absorbing dimensional variations due to thermal expansion,

- realizzazione di un tunnel avente una struttura in grado di assorbire movimenti tellurici congiunti e disgiunti fra le sponde, - construction of a tunnel with a structure capable of absorbing joint and disjoint earth movements between the banks,

- realizzazione di un tunnel avente una struttura in grado di assorbire esplosioni interne almeno di piccola potenza, - construction of a tunnel having a structure capable of absorbing internal explosions at least of small power,

- consentire la navigabilità al di sopra del tunnel. - allow navigability above the tunnel.

Il problema che sta alla base della presente invenzione è quello di escogitare un tunnel sommerso a sospensione galleggiante per il collegamento stradale e/o ferroviario fra due sponde separate da uno specchio d’acqua, il quale presenti caratteristiche strutturali e funzionali tali da consentire il superamento delle suddette difficoltà e risulti nel contempo di semplice ed economica realizzazione. The problem underlying the present invention is that of devising a submerged tunnel with floating suspension for the road and / or railway connection between two banks separated by a body of water, which has structural and functional characteristics such as to allow it to be overcome of the aforementioned difficulties and is at the same time simple and inexpensive to implement.

Tale problema è risolto da un tunnel sommerso a sospensione galleggiante del tipo specificato, il quale si caratterizza per il fatto che ciascun modulo comprende una camera di galleggiamento definita fra un involucro esterno ed almeno un condotto interno. This problem is solved by a submerged tunnel with a floating suspension of the specified type, which is characterized by the fact that each module comprises a buoyancy chamber defined between an external casing and at least one internal duct.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi del tunnel a sospensione galleggiante secondo la presente invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di un suo esempio preferito di realizzazione, data a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui: Further characteristics and advantages of the floating suspension tunnel according to the present invention will result from the following description of one of its preferred embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the attached figures, in which:

- la figura l rappresenta una vista schematica laterale di un tunnel secondo l’invenzione collegante due sponde contrapposte, - figure l represents a side schematic view of a tunnel according to the invention connecting two opposite sides,

- la figura 2 rappresenta una vista schematica in pianta del tunnel di figura 1, - figure 2 represents a schematic plan view of the tunnel of figure 1,

- la figura 3 rappresenta una vista in prospettiva ed in parziale sezione di un tratto del tunnel di figura 1, - figure 3 is a perspective and partial section view of a section of the tunnel of figure 1,

- la figura 4 rappresenta una vista in prospettiva ed in parziale sezione di un’estremità del tunnel di figura 1, - Figure 4 represents a perspective and partial section view of an end of the tunnel of Figure 1,

- la figura 5 rappresenta una vista schematica in sezione trasversale del tunnel di figura 1, - figure 5 represents a schematic cross-sectional view of the tunnel of figure 1,

- la figura 6 rappresenta un dettaglio della figura 5, - figure 6 represents a detail of figure 5,

- la figura 7 rappresenta una vista schematica in pianta ed in parziale sezione del tratto intermedio del tunnel di figura 1, - figure 7 represents a schematic plan view and in partial section of the intermediate section of the tunnel of figure 1,

- le figure 8, 9 e 10 rappresentano rispettive viste in prospettiva ed in parziale sezione di alcuni particolari del tunnel di figura 1 , - la figura 11 rappresenta una vista schematiche in sezione trasversale di un particolare del tunnel di figura 1 , - figures 8, 9 and 10 represent respective perspective and partial section views of some details of the tunnel of figure 1, - figure 11 represents a schematic cross-sectional view of a detail of the tunnel of figure 1,

- le figure 12 e 13 rappresentano una vista di un dettaglio del tunnel di figura 1 in due differenti configurazioni di funzionamento, e - figures 12 and 13 show a view of a detail of the tunnel of figure 1 in two different operating configurations, and

- la figura 14 rappresenta una vista schematica laterale del tunnel di figura 1 in una sua differente configurazione. Figure 14 represents a side schematic view of the tunnel of Figure 1 in a different configuration thereof.

Con riferimento alle annesse figure, con 1 è globalmente indicato un tunnel a sospensione galleggiante per il collegamento stradale e ferroviario fra due sponde 2 separate da uno specchio d’acqua 3 in corrispondenza delle quali il tunnel presenta rispettive estremità 4. With reference to the attached figures, 1 globally indicates a floating suspension tunnel for the road and rail connection between two banks 2 separated by a body of water 3 at which the tunnel has respective ends 4.

Il tunnel 1 è formato da una pluralità di moduli tubolari 5, uguali e rigidamente collegati fra loro in accodamento, ed è supportato alle sue estremità 4 da rispettive strutture di collegamento 6 (fig. 4) solidali alle sponde 2 dello specchio d’acqua 3. The tunnel 1 is formed by a plurality of tubular modules 5, identical and rigidly connected to each other in queuing, and is supported at its ends 4 by respective connection structures 6 (fig. 4) integral with the banks 2 of the body of water 3 .

Ciascun modulo 5 comprende un involucro esterno 7 avente sezione sostanzialmente circolare ed esteso lungo un asse X-X per un prefissato tratto rettilineo. A titolo puramente indicativo il diametro dei moduli è di 15 m mentre la lunghezza di ciascun modulo è di 50 m. I moduli 5 sono rigidamente uniti di testa fra loro mediante un collegamento a flange 8 di estremità imbullonate, fra le quali vengono interposti elementi di guarnizione anulari, in sé noti e non rappresentati nelle figure, che assicurano la tenuta dei collegamenti dalle infiltrazioni d’acqua. In alternativa la sezione dell’involucro esterno 7 può essere sostanzialmente ellittica, poligonale o di forme simili. Each module 5 comprises an external casing 7 having a substantially circular section and extending along an X-X axis for a predetermined rectilinear section. Purely as an indication, the diameter of the modules is 15 m while the length of each module is 50 m. The modules 5 are rigidly joined together at the end by means of a connection to bolted end flanges 8, between which annular sealing elements are interposed, known per se and not shown in the figures, which ensure the sealing of the connections from water infiltrations. . Alternatively, the section of the outer casing 7 can be substantially elliptical, polygonal or of similar shapes.

L’involucro esterno 7 dei moduli 5 è formato da una pluralità di correnti di prefissato spessore S, nell’esempio in numero di ventiquattro ed indicati con 9, estesi parallelamente all’asse X-X fra le flange 8 ed uniti, mediante saldature continue 10, uno all’altro in affrancamento secondo linee di giunzione assiali, in modo da formare l’involucro esterno 7 di sezione circolare. Ovviamente, ciascun corrente 9 può essere composto da più parti saldate fra loro fino a raggiungere la lunghezza necessaria. The external casing 7 of the modules 5 is formed by a plurality of currents of predetermined thickness S, in the example twenty-four and indicated with 9, extended parallel to the X-X axis between the flanges 8 and joined, by continuous welding 10, one to the other in freeing according to axial joining lines, so as to form the outer casing 7 of circular section. Obviously, each string 9 can be composed of several parts welded together until the necessary length is reached.

I correnti 9 hanno una sezione trasversale curva e sono accostati fra loro in corrispondenza delle giunzioni in modo da formare cuspidi e da presentare la concavità rivolta verso l’esterno del modulo 5. Coprigiunti 11 tubolari, aventi sezione trasversale aperta sostanzialmente circolare, sono assialmente estesi a cavallo delle linee di giunzione assiale dei correnti 9 all’esterno del modulo 5, così da racchiudere al loro interno le cuspidi. I coprigiunti 11 sono fissati ai correnti 9 mediante saldature continue 12 (fig. 11). The beams 9 have a curved cross-section and are joined together at the junctions so as to form cusps and to have the concavity facing the outside of the module 5. Tubular joint covers 11, having a substantially circular open cross-section, are axially extended straddling the axial junction lines of the currents 9 outside the module 5, so as to enclose the cusps inside them. The joint covers 11 are fixed to the battens 9 by continuous welding 12 (fig. 11).

Ciascun modulo 5 comprende due condotti tubolari 13 e 14, stradale e ferroviario rispettivamente, assialmente estesi al suo interno sovrapposti uno aH’altro e radialmente mantenuti separati fra loro e dall’involucro esterno 7 da una pluralità di diaframmi di centraggio radiale 15 distanziati lungo l’asse X-X del modulo 5. Nell’esempio fornito, ciascun modulo comprende undici diaframmi 15, di cui due posizionati in corrispondenza delle flange 8 dei moduli 5 ed i restanti equamente distanziati lungo l’asse X-X. Each module 5 comprises two tubular ducts 13 and 14, road and rail respectively, axially extended internally superimposed on each other and kept radially separated from each other and from the outer casing 7 by a plurality of radial centering diaphragms 15 spaced along the X-X axis of module 5. In the example provided, each module comprises eleven diaphragms 15, two of which are positioned in correspondence with the flanges 8 of modules 5 and the remaining equally spaced along the X-X axis.

I diaframmi 15 hanno un profilo esterno corrispondente alla sezione trasversale interna dell’involucro esterno 7 così da combaciare con esso e sono saldati in continuo lungo tutto il loro perimetro esterno all’involucro esterno 7 così da realizzare con esso un collegamento continuo a tenuta. I diaframmi 15 presentano aperture in cui si inseriscono i condotti tubolari 13 e 14 stradale e ferroviario. Queste aperture hanno un profilo corrispondente al profilo del rispettivo condotto tubolare inserito all’interno, cosi da combaciare con esso. Lungo tutto il profilo delle aperture i diaframmi 1S sono saldati in continuo ai condotti tubolari 13 e 14 realizzando con essi un collegamento continuo a tenuta. In alternativa a quanto descritto, per collegare l’involucro esterno 7 ai condotti tubolari 13 e 14 possono essere utilizzati diaframmi longitudinali disposti radialmente rispetto all’asse X-X del modulo tubolare, da utilizzare eventualmente in abbinamento ai diaframmi trasversali 15. The diaphragms 15 have an external profile corresponding to the internal cross section of the external casing 7 so as to mate with it and are continuously welded along their entire external perimeter to the external casing 7 so as to create a continuous sealed connection with it. The diaphragms 15 have openings into which the tubular ducts 13 and 14 for road and rail are inserted. These openings have a profile corresponding to the profile of the respective tubular duct inserted inside, so as to mate with it. Along the entire profile of the openings, the diaphragms 1S are continuously welded to the tubular ducts 13 and 14, thereby making a continuous, sealed connection with them. As an alternative to what has been described, longitudinal diaphragms arranged radially with respect to the X-X axis of the tubular module can be used to connect the external casing 7 to the tubular ducts 13 and 14, to be used if necessary in combination with the transverse diaphragms 15.

Fra l’involucro esterno 7 ed i condotti tubolari 13 e 14 risulta definita una camera di galleggiamento del modulo suddivisa dai diaframmi 15 in una pluralità di camere di galleggiamento, nell’esempio in numero di dieci per ciascun modulo 5 ed indicate con 16, vantaggiosamente indipendenti una dall’altra. A ciascuna camera di galleggiamento 16 sono associati primi e secondi mezzi valvolari, di tipo in sé noto e non rappresentati nelle figure, che mettono le camere di galleggiamento 16 rispettivamente in comunicazione di fluido con l’esterno del tunnel 1 e con un circuito di aria compressa associato al tunnel 1. Between the external casing 7 and the tubular ducts 13 and 14 there is defined a buoyancy chamber of the module divided by the diaphragms 15 into a plurality of buoyancy chambers, in the example ten for each module 5 and indicated with 16, advantageously independent of each other. Associated with each buoyancy chamber 16 are first and second valve means, of a per se known type and not shown in the figures, which place the buoyancy chambers 16 in fluid communication respectively with the outside of the tunnel 1 and with an air circuit. tablet associated with tunnel 1.

I condotti tubolari stradale 13 e ferroviario 14 sono dotati di porte di sicurezza 55 a tenuta stagna attraverso le quali è possibile accedere a scale 52 interne alle camere di galleggiamento 16 colleganti i due condotti tubolari (fig. The road 13 and rail 14 tubular ducts are equipped with watertight safety doors 55 through which it is possible to access stairs 52 inside the flotation chambers 16 connecting the two tubular ducts (fig.

9). 9).

I moduli 5 di estremità del tunnel 1 sono rigidamente collegati di testa mediante un collegamento a flange con manicotti di estremità 18 aventi sezione tubolare di diametro sostanzialmente uguale a quello dei moduli 5 ed all’interno dei quali si estendono i condotti tubolari 13 e 14 stradali e ferroviario. I manicotti 18 hanno una superficie esterna cilindrica liscia e sono impegnati con le suddette strutture di collegamento 6 attraverso mezzi di collegamento articolato 19 che consentono ai manicotti 18 scorrimenti assiali e limitati spostamenti angolari, particolarmente in un piano verticale rispetto alla superficie dello specchio d’acqua 3, rispetto alle strutture di collegamento 6. The modules 5 at the end of the tunnel 1 are rigidly connected at the end by means of a connection to flanges with end sleeves 18 having a tubular section with a diameter substantially equal to that of the modules 5 and inside which the tubular ducts 13 and 14 extend. and rail. The sleeves 18 have a smooth cylindrical outer surface and are engaged with the aforementioned connecting structures 6 by means of articulated connection means 19 which allow the sleeves 18 to slide axial and limited angular displacements, particularly in a vertical plane with respect to the surface of the body of water. 3, compared to the connecting structures 6.

Ciascuna struttura di collegamento 6 comprende un basamento 20 di calcestruzzo armato di forma parai lelepipeda avente un foro passante allineato con l’asse X-X del tunnel 1 e nel quale il manicotto 18 si inserisce scorrevolmente con gioco radiale a partire da un lato frontale del basamento 20 (fig.4). Una membrana anulare flessibile 17 agente come guarnizione unisce il manicotto 18 al lato frontale del basamento 20 per evitare infiltrazioni di acqua nella struttura di collegamento 6. Ad una predeterminata distanza A dal lato frontale del basamento il suddetto si allarga a formare una sede cava 21 sostanzialmente sferica e coassiale all’asse del foro. Nell’esempio fornito i mezzi di collegamento articolato 19 sono costituiti da una pluralità di segmenti 22 interposti fra il manicotto 18 e la sede 21 e disposti circonferenzialmente a passo intorno al manicotto 18. I segmenti 22 hanno una superficie cilindrica complementare alla superficie esterna del manicotto con la quale è in contatto ed una contrapposta calotta sferica in contatto con detta sede 21 ed avente un uguale raggio di curvatura. Tali segmenti 22 formano con la sede 21 uno snodo sferico che consente limitate articolazioni angolari del manicotto 18 rispetto al basamento 20, particolarmente nel suddetto piano verticale. Tali segmenti 22 consentono, inoltre, scorrimenti assiali del manicotto 18 nel foro del basamento 20. Each connection structure 6 comprises a base 20 of reinforced concrete with a parallelepiped shape having a through hole aligned with the X-X axis of the tunnel 1 and in which the sleeve 18 slides smoothly with radial clearance starting from a front side of the base 20 (fig. 4). A flexible annular membrane 17 acting as a gasket joins the sleeve 18 to the front side of the base 20 to prevent water infiltration into the connecting structure 6. At a predetermined distance A from the front side of the base, the aforesaid widens to form a hollow seat 21 substantially spherical and coaxial to the axis of the hole. In the example provided, the articulated connection means 19 consist of a plurality of segments 22 interposed between the sleeve 18 and the seat 21 and arranged circumferentially in a pitch around the sleeve 18. The segments 22 have a cylindrical surface complementary to the outer surface of the sleeve. with which it is in contact and an opposite spherical cap in contact with said seat 21 and having an equal radius of curvature. These segments 22 form with the seat 21 a spherical joint which allows limited angular articulations of the sleeve 18 with respect to the base 20, particularly in the aforementioned vertical plane. These segments 22 also allow axial sliding of the sleeve 18 in the hole of the base 20.

Per ridurre gli attriti i segmenti 22 sono di materiale plastico ad elevata resistenza, ad esempio del tipo commercialmente noto come RILSEN, mentre la sede 21 è rivestita da lastre di acciaio. In alternativa la sede 21 può essere rivestita da lastre di materiale antifrizione. To reduce friction, the segments 22 are made of high-strength plastic material, for example of the type commercially known as RILSEN, while the seat 21 is covered with steel plates. Alternatively, the seat 21 can be covered with plates of anti-friction material.

In corrispondenza della mezzeria, il tunnel 1 comprende un primo ed un secondo modulo, 23 e 24, aventi prime estremità 25 collegate mediante un giunto a cerniera 26 che consente limitate variazioni dell’angolo di inclinazione a di un modulo rispetto all’altro. In conseguenza di ciò il tunnel 1 risulta suddiviso in un primo ed in un secondo troncone rigidi e limitatamente articolati fra loro attorno al giunto 26. At the center line, the tunnel 1 comprises a first and a second module, 23 and 24, having first ends 25 connected by means of a hinge joint 26 which allows limited variations in the angle of inclination a of one module with respect to the other. As a consequence of this, the tunnel 1 is divided into a first and a second rigid section and to a limited extent articulated to each other around the joint 26.

Il giunto 26 comprende mezzi 27 per il collegamento di testa a cerniera fra i suddetti primo e secondo modulo 23 e 24, in modo che possano ruotare uno rispetto all’altro attorno ad un asse di cerniera Y-Y orizzontale parallelo alla superficie dello specchio d’acqua 3 e passante per i moduli 23 e 24. Nell’esempio considerato l’asse di cerniera Y-Y coincide con il diametro orizzontale della sezione trasversale dei moduli 23 e 24 e passa fra il condotto tubolare stradale 13 e quello ferroviario 14 (fig.10). Preferibilmente tali mezzi 27 si concretano in bracci 28 rispettivamente aggettanti dalla prima estremità 25 del primo 23 e del secondo modulo 24 nel piano orizzontale contenente l’asse di cerniera Y-Y. I bracci 28 aggettanti dal primo modulo 23 sono sfalsati e parzialmente sovrapposti ai bracci 28 aggettanti dal secondo modulo 24 essendo i suddetti bracci collegati fra loro mediante un perno di cerniera 29 esteso lungo l’asse di cerniera Y-Y. The joint 26 comprises means 27 for hinged head connection between the aforementioned first and second modules 23 and 24, so that they can rotate relative to each other around a horizontal Y-Y hinge axis parallel to the surface of the body of water. 3 and passing through the modules 23 and 24. In the example considered, the hinge axis Y-Y coincides with the horizontal diameter of the cross section of the modules 23 and 24 and passes between the road tubular duct 13 and the railway duct 14 (fig. 10) . Preferably, these means 27 take the form of arms 28 respectively projecting from the first end 25 of the first 23 and the second module 24 in the horizontal plane containing the hinge axis Y-Y. The arms 28 projecting from the first module 23 are staggered and partially superimposed on the arms 28 projecting from the second module 24 being the aforementioned arms connected to each other by means of a hinge pin 29 extended along the hinge axis Y-Y.

Le prime estremità 25 dei suddetti primo e secondo modulo 23 e 24 comprendono rispettive flange 30 affacciate e distanziate assialmente fra loro di una prefissata distanza, così da permettere limitate rotazioni di un troncone del tunnel 1 rispetto all’altro attorno all’asse di cerniera Y-Y, senza che le flange 30 del primo e secondo modulo 23 e 24 vengano ad interferire fra loro. Un elemento anulare 31 elasticamente deformabile è inserito parzialmente compresso fra le flange 30 per seguirne gli spostamenti durante la rotazione dei moduli 23 e 24 attorno all’asse di cerniera Y-Y ed agire fra le stesse come guarnizione. The first ends 25 of the aforementioned first and second modules 23 and 24 comprise respective flanges 30 facing each other and axially spaced apart by a predetermined distance, so as to allow limited rotations of one section of the tunnel 1 with respect to the other around the hinge axis Y-Y , without the flanges 30 of the first and second modules 23 and 24 interfering with each other. An elastically deformable annular element 31 is inserted partially compressed between the flanges 30 to follow their movements during the rotation of the modules 23 and 24 around the hinge axis Y-Y and act between them as a gasket.

In corrispondenza delle prime estremità 25 del primo e del secondo modulo 23 e 24, due contrapposte ali 32 si estendono perpendicolarmente nel piano orizzontale passante per l’asse di cerniera Y-Y per un prefissato tratto, indicativamente di 45 metri. Vantaggiosamente, le ali 32 del primo modulo 23 sono collegate alle ali 32 del secondo modulo 24 mediante mezzi di collegamento a cerniera 33 analoghi ai mezzi 27 più sopra descritti ed aventi lo stesso asse di cerniera Y-Y. Ciò consente di aumentare la resistenza del collegamento a cerniera fra i due tronconi del tunnel 1 alle sollecitazioni dovute, ad esempio, alle correnti marine che agiscono nel piano orizzontale. At the first ends 25 of the first and second modules 23 and 24, two opposite wings 32 extend perpendicularly in the horizontal plane passing through the Y-Y hinge axis for a predetermined stretch, approximately 45 meters. Advantageously, the wings 32 of the first module 23 are connected to the wings 32 of the second module 24 by means of hinge connection means 33 similar to the means 27 described above and having the same hinge axis Y-Y. This makes it possible to increase the resistance of the hinge connection between the two sections of the tunnel 1 to the stresses due, for example, to the sea currents acting in the horizontal plane.

In corrispondenza di seconde estremità i suddetti primo e secondo modulo 23 e 24 comprendono flange inclinate di un prefissato angolo limitato, indicativamente di un grado, rispetto alla perpendicolare all’asse X-X in modo da risultare rispettivamente inclinate verso le estremità 4 del tunnel 1. Ciò consente di distribuire su un tratto maggiore del tunnel 1 l’angolo di inclinazione che si forma fra i due tronconi del tunnel 1 in corrispondenza del giunto 26. At the second ends the aforesaid first and second modules 23 and 24 comprise flanges inclined by a predetermined limited angle, indicatively of one degree, with respect to the perpendicular to the X-X axis so as to be respectively inclined towards the ends 4 of the tunnel 1. This it allows to distribute the angle of inclination that is formed between the two sections of the tunnel 1 at the joint 26 over a longer section of the tunnel 1.

Il tunnel 1 comprende due contrapposte pluralità di tralicci laterali 34 assialmente distanziati fra loro che si estendono perpendicolarmente dai moduli 5, nel suddetto piano orizzontale parallelo alla superficie dello specchio d’acqua 3, da una base 35 fino ad un vertice 36 per un tratto L, indicativamente di 40 m. I tralicci laterali 34 sono posizionati in corrispondenza delle estremità dei moduli 5, cosicché i tralicci laterali 34 di una pluralità risultano assialmente posizionati in corrispondenza dei tralicci laterali 34 dell’altra pluralità. I tralicci laterali 34 di ciascuna pluralità sono collegati fra loro da tiranti 37 estesi lungo l’asse X-X del tunnel 1. Preferibilmente i tiranti 37 comprendono un primo ordine di tiranti estesi dal vertice 36 di un traliccio laterale 34 alla base dei tralicci laterali 34 vicini, e viceversa, ed un secondo ordine di tiranti estesi dal vertice 36 di un traliccio laterale 34 alla base dei tralicci laterali 34 non immediatamente vicini, e viceversa, così da formare una maglia intrecciata che imbriglia lateralmente tutti i moduli 5 del tunnel 1, aumentando la rigidezza del tunnel 1 alle deformazioni nel suddetto piano orizzontale (fig. 7). The tunnel 1 comprises two opposing pluralities of lateral trusses 34 axially spaced from each other which extend perpendicularly from the modules 5, in the aforementioned horizontal plane parallel to the surface of the body of water 3, from a base 35 to a vertex 36 for a portion L , approximately 40 m. The lateral trusses 34 are positioned at the ends of the modules 5, so that the lateral trusses 34 of a plurality are axially positioned in correspondence with the lateral trusses 34 of the other plurality. The lateral trusses 34 of each plurality are connected together by tie rods 37 extending along the X-X axis of the tunnel 1. Preferably the tie rods 37 comprise a first order of tie rods extending from the vertex 36 of a lateral lattice 34 to the base of the adjacent lateral lattices 34 , and vice versa, and a second order of tie rods extended from the vertex 36 of a lateral truss 34 to the base of the lateral trusses 34 not immediately adjacent, and vice versa, so as to form an interlaced mesh that laterally harnesses all the modules 5 of the tunnel 1, increasing the stiffness of the tunnel 1 to deformations in the aforementioned horizontal plane (fig. 7).

Una pluralità di tralicci inferiori 38, assialmente posizionati in corrispondenza dei tralicci laterali 34, si estendono verticalmente dal tunnel 1 verso un fondo 39 dello specchio d’acqua 3 da una base fino ad un vertice 40 (fig. 5). I vertici 40 dei tralicci inferiori 38 ed i vertici 36 dei tralicci laterali 34 sono colleganti mediante tiranti 41, ad esempio catene a maglie tranciate, a plinti di ancoraggio 42 associati al fondo 39 dello specchio d’acqua 3 per contrastare la spinta di galleggiamento che agisce sul tunnel, come risulterà in modo più chiaro nel seguito della descrizione. Lungo detti tiranti 41 sono inseriti mezzi di aggancio 43 azionabili a sgancio per consentire di effettuare l’operazione di aggancio/sgancio dei moduli 5 del tunnel 1 dai plinti di ancoraggio 42. A plurality of lower trusses 38, axially positioned at the lateral trusses 34, extend vertically from the tunnel 1 towards a bottom 39 of the water mirror 3 from a base to a vertex 40 (Fig. 5). The vertices 40 of the lower trusses 38 and the vertices 36 of the lateral trusses 34 are connected by means of tie rods 41, for example chains with sheared links, to anchor plinths 42 associated with the bottom 39 of the body of water 3 to counteract the buoyancy thrust that it acts on the tunnel, as will become clearer in the following description. Along said tie rods 41 there are inserted hooking means 43 which can be released to allow the hooking / unhooking operation of the modules 5 of the tunnel 1 to be carried out from the anchoring plinths 42.

Preferibilmente tali mezzi di aggancio 43 sono formati da un gancio a scocco, di tipo in sé noto, comprendente un corpo 44 avente un’estremità solidale ad un tirante 41 collegato al tunnel 1. All’estremità opposta del corpo 44 è incernierato un braccio mobile 45 mantenuto in posizione di chiusura da una leva di bloccaggio 46. La leva di bloccaggio 46 è azionabile da e verso una posizione operativa in cui blocca il braccio mobile 45 in posizione di chiusura. Quando il braccio mobile 45 è mantenuto in posizione di chiusura (fig. 12) esso forma con il corpo 44 del gancio a scocco un’asola che consente di impegnare l’estremità di un tirante 41 collegata ad un plinto di ancoraggio 42. Quando la leva di bloccaggio 46 libera il braccio mobile 45 l’estremità del tirante 41 solidale al plinto di ancoraggio 42 viene liberata (fig. 14). Preferably, these coupling means 43 are formed by a shell hook, of a per se known type, comprising a body 44 having one end integral with a tie rod 41 connected to the tunnel 1. A movable arm is hinged to the opposite end of the body 44 45 maintained in the closed position by a locking lever 46. The locking lever 46 is operable to and from an operative position in which it locks the movable arm 45 in the closed position. When the movable arm 45 is kept in the closed position (fig. 12) it forms a slot with the body 44 of the latch hook which allows the end of a tie rod 41 connected to an anchoring plinth 42 to be engaged. locking lever 46 releases the movable arm 45 the end of the tie rod 41 integral with the anchoring plinth 42 is released (fig. 14).

Il tunnel 1 comprende una pluralità di tralicci superiori 47, assialmente posizionati in corrispondenza dei tralicci laterali 34, che si estendono verticalmente dal tunnel 1 verso la superficie dello specchio d’acqua 3 da una base fino ad un vertice 48. I vertici 36, 40 e 48 di tralicci laterali 34, inferiori 38 e superiori 47 assialmente posizionati in corrispondenza della stessa sezione trasversale del tunnel 1 sono collegati da tiranti perimetrali 49. Tali tiranti perimetrali 49 limitano l’inflessione dei tralicci laterali 34 verso il fondo 39 dello specchio d’acqua 3 dovuta all’azione esercitata su di essi dai tiranti 41 (fig. 5). The tunnel 1 comprises a plurality of upper trusses 47, axially positioned in correspondence with the lateral trusses 34, which extend vertically from the tunnel 1 towards the surface of the body of water 3 from a base to a vertex 48. The vertices 36, 40 and 48 of lateral trusses 34, lower 38 and upper 47 axially positioned in correspondence with the same cross section of the tunnel 1 are connected by perimeter tie rods 49. These perimeter tie rods 49 limit the deflection of the lateral lattices 34 towards the bottom 39 of the mirror. water 3 due to the action exerted on them by the tie rods 41 (fig. 5).

Elementi deflettori 50, altrimenti noti come spoiler, sono lateralmente associati al tunnel 1 da entrambi i lati per diminuire la resistenza idrodinamica dello stesso nel piano orizzontale. Nell’esempio gli elementi deflettori 50 si concretano in contrapposte piastre 51, superiori ed inferiori, aventi un primo lato solidale alla parte superiore ed inferiore rispettivamente dei moduli 5, con riferimento alla superficie dello specchio d’acqua 3, ed esteso lungo l’asse X-X degli stessi fra le basi 35 dei tralicci laterali 34. Un contrapposto lato delle piastre 51 è esteso parallelamente all’asse X-X in allineamento con i vertici 36 dei tralicci laterali 34, essendo le estremità di tale contrapposto lato solidalmente collegate ai vertici 36 dei tralicci laterali 34. Le piastre 51 hanno una sezione trasversale curva e sono posizionate in modo che contrapposte piastre 51 superiori ed inferiori abbiano le concavità affacciate fra loro (fig. 3). Fra contrapposte piastre 51 superiori ed inferiori sono inseriti dei puntoni di supporto, in sé noti e non rappresentati nelle figure, che evitano alle piastre 51 di schiacciarsi una contro l’altra per effetto delle correnti marine che le investono. Gli elementi deflettori 50 cooperano con i tralicci ed i tiranti per irrigidire trasversalmente la struttura del tunnel 1. Deflector elements 50, otherwise known as spoilers, are laterally associated with the tunnel 1 on both sides to decrease its hydrodynamic resistance in the horizontal plane. In the example, the deflector elements 50 take the form of opposing plates 51, upper and lower, having a first side integral with the upper and lower part respectively of the modules 5, with reference to the surface of the water mirror 3, and extended along the axis X-X of the same between the bases 35 of the lateral trusses 34. An opposite side of the plates 51 is extended parallel to the X-X axis in alignment with the vertices 36 of the lateral trusses 34, the ends of this opposite side being integrally connected to the vertices 36 of the trusses side 34. The plates 51 have a curved cross section and are positioned so that the upper and lower plates 51 opposite each other have their concavities facing each other (Fig. 3). Support struts are inserted between opposite upper and lower plates 51, known per se and not shown in the figures, which prevent the plates 51 from crushing against each other due to the sea currents that hit them. The deflector elements 50 cooperate with the trusses and tie rods to transversely stiffen the tunnel structure 1.

Plinti laterali di ancoraggio 53 solidali alle sponde 2 sono posizionati da entrambi i lati del tunnel 1 ad una prefissata distanza, indicativamente di 500 m nell’esempio considerato, dall’asse X-X del tunnel 1 in corrispondenza delle sponde 2. Una pluralità di tiranti laterali 54 collega il tunnel 1 ai suddetti plinti laterali 53 contribuendo a mantenerlo allineato in posizione fra le contrapposte strutture di collegamento 6 (fig. 2). Lateral anchoring plinths 53 integral with the sides 2 are positioned on both sides of the tunnel 1 at a predetermined distance, approximately 500 m in the example considered, from the X-X axis of the tunnel 1 at the sides 2. A plurality of lateral tie rods 54 connects the tunnel 1 to the aforementioned lateral plinths 53 helping to keep it aligned in position between the opposite connection structures 6 (fig. 2).

Preferibilmente, i tiranti laterali 54 sono formati da più elementi tubolari rigidamente collegati fra loro in accodamento, aventi indicativamente spessore di 4 cm e diametro di 90 era. Le contrapposte estremità dei tiranti laterali 54 sono rispettivamente collegate ai moduli 5 del tunnel 1 ed ai plinti laterali 53 mediante cerniere che permettono rotazioni dei tiranti laterali 54 nel piano verticale alla superficie dello specchio d’acqua 3. Ciò consente ai tiranti laterali 54 di muoversi nel piano verticale per seguire il tunnel 1 dall’alto verso il basso e viceversa nei movimenti di immersione/emersione dello stesso, come risulterà in modo più chiaro nel seguito della descrizione. Preferably, the lateral tie rods 54 are formed by a plurality of tubular elements rigidly connected to each other in queuing, indicatively having a thickness of 4 cm and a diameter of 90 era. The opposite ends of the lateral tie rods 54 are respectively connected to the modules 5 of the tunnel 1 and to the lateral plinths 53 by means of hinges which allow rotation of the lateral tie rods 54 in the vertical plane to the surface of the water mirror 3. This allows the lateral tie rods 54 to move in the vertical plane to follow the tunnel 1 from top to bottom and vice versa in the movements of immersion / emersion of the same, as will become clearer in the following description.

Poiché i tiranti laterali 54 sono internamente vuoti, la spinta di galleggiamento che agisce su di essi è sufficiente a contrastare il peso proprio degli stessi evitando che i tiranti laterali 54 si dispongano secondo un profilo a catenaria. Since the lateral tie rods 54 are internally empty, the buoyancy thrust acting on them is sufficient to counteract their own weight, preventing the lateral tie rods 54 from arranging themselves according to a catenary profile.

Vantaggiosamente, i suddetti elementi tubolari che formano i tiranti laterali 54 sono chiusi alle estremità per evitare che eventuali infiltrazioni di acqua in uno di essi si trasmettano anche agli altri. Advantageously, the aforementioned tubular elements which form the lateral tie rods 54 are closed at the ends to prevent any infiltration of water in one of them from also being transmitted to the others.

In alternativa, i tiranti laterali 54 possono essere costituiti da catene, funi e simili. Alternatively, the lateral tie rods 54 can be constituted by chains, ropes and the like.

Preferibilmente, per la realizzazione dei moduli, dei tralicci, dei tiranti, degli elementi deflettori e delle altre parti del tunnel destinate a venire in contatto con l’acqua viene utilizzato acciaio legato contenente rame, ad esempio del tipo commercialmente noto come ITACOR. Preferably, alloy steel containing copper, for example of the type commercially known as ITACOR, is used for the construction of modules, trusses, tie rods, deflector elements and other parts of the tunnel intended to come into contact with water.

Il tunnel 1 comprende mezzi per l’illuminazione, mezzi per il condizionamento, dispositivi antincendio, impianti elettrici, infrastrutture stradali e ferroviarie e simili di tipo noto e non vengono di seguito descritti. The tunnel 1 includes means for lighting, means for conditioning, fire-fighting devices, electrical systems, road and railway infrastructures and the like of a known type and are not described below.

Con riferimento alle suddette figure, viene ora di seguito descritto l’assemblaggio del tunnel 1 facendo riferimento ad una distanza, a puro titolo di esempio, di quattro chilometri fra le contrapposte strutture di collegamento 6 solidali alle sponde 2 dello specchio d’acqua 3. Le strutture di collegamento 6 precedentemente descritte vengono realizzate in modo che il lato frontale del basamento 20 sia a contatto con l’acqua ed il suddetto foro sia al di sotto della superficie dello specchio d’acqua 3 di una prefissata quantità. Ciascuna struttura di collegamento 6 viene già predisposta con inserito all’ interno un manicotto 20 ad essa collegato attraverso i mezzi di collegamento articolato 19. With reference to the aforesaid figures, the assembly of the tunnel 1 is now described below with reference to a distance, purely by way of example, of four kilometers between the opposing connection structures 6 integral with the banks 2 of the body of water 3. The previously described connection structures 6 are made so that the front side of the base 20 is in contact with the water and the aforementioned hole is below the surface of the water mirror 3 by a predetermined quantity. Each connection structure 6 is already prepared with a sleeve 20 connected to it internally inserted through the articulated connection means 19.

I moduli tubolari 5 sono costruiti in uno stabilimento adiacente allo specchio d’acqua 3 e vengono completati di tutte le infrastrutture che non si danneggiano venendo a contatto con l’acqua. E‘ opportuno sottolineare che lo stabilimento di costruzione dei moduli tubolari 5 può anche non essere vicino al sito di messa in opera del tunnel 1, dal momento che i moduli tubolari 5 possono essere rimorchiati sull’acqua anche a grande distanza dal luogo di produzione. A costruzione ultimata ciascun modulo 5 viene calato in acqua dove galleggia, essendo il volume delle camere di galleggiamento 16 sufficiente a consentirne il galleggiamento. Eventualmente, i condotti tubolari stradale 13 e ferroviario 14 dei moduli 5 possono essere chiusi in corrispondenza delle contrapposte estremità flangiate dei moduli per evitare che si riempano d’acqua. The tubular modules 5 are built in a factory adjacent to the water mirror 3 and are completed with all the infrastructures that are not damaged by coming into contact with water. It should be emphasized that the construction plant of the tubular modules 5 may not even be close to the site of installation of the tunnel 1, since the tubular modules 5 can be towed on the water even at a great distance from the production site. Upon completion of construction, each module 5 is lowered into the water where it floats, since the volume of the buoyancy chambers 16 is sufficient to allow it to float. Optionally, the road tubular ducts 13 and rail 14 of the modules 5 can be closed at the opposite flanged ends of the modules to prevent them from filling with water.

Ciascun modulo 5 viene poi completato con i tralicci laterali 34, inferiori 38 e superiori 47 e con i tiranti perimetrali 49. Successivamente i moduli 5 vengono rigidamente uniti uno all’altro in accodamento mediante il suddetto collegamento a flange 8 imbullonate, così da ottenere un tunnel 1 galleggiante sullo specchio d’acqua 3. Nell’esempio indicato è necessario utilizzare ottanta moduli per coprire la distanza di quattro chilometri fra le strutture di collegamento 6. Each module 5 is then completed with the lateral trusses 34, lower 38 and upper 47 and with the perimeter tie rods 49. Subsequently the modules 5 are rigidly joined to one another in queuing by means of the aforementioned connection to bolted flanges 8, so as to obtain a tunnel 1 floating on the stretch of water 3. In the example shown, eighty modules must be used to cover the distance of four kilometers between the connecting structures 6.

Nel collegare i moduli 5, il giunto a cerniera 26 viene inserito fra i due moduli contigui che cadono in corrispondenza della mezzeria del tunnel, così da suddividere il tunnel stesso in due tronconi rigidi e limitatamente articolati fra loro attorno a tale giunto. When connecting the modules 5, the hinged joint 26 is inserted between the two contiguous modules which fall at the center line of the tunnel, so as to divide the tunnel itself into two rigid sections and to a limited extent articulated to each other around this joint.

Ai moduli 5 così collegati vengono poi aggiunti i tiranti 37 fra i tralicci laterali 34, gli elementi deflettori 50 ed i tiranti 41 che serviranno per il collegamento ai plinti di ancoraggio 42. The tie rods 37 between the lateral trusses 34, the deflector elements 50 and the tie rods 41 which will serve for connection to the anchor plinths 42 are then added to the modules 5 thus connected.

Successivamente, il tunnel 1 ancora in galleggiamento sulla superficie dello specchio d’acqua 3, viene trascinato e posizionato con le sue estremità 4 in corrispondenza delle contrapposte sponde 2, di modo che l’asse X-X del tunnel 1 risulti allineato con le strutture di collegamento 6. Dopo tale posizionamento il tunnel 1 galleggiante viene collegato mediante i tiranti laterali 54 (fig.2) ai plinti laterali di ancoraggio 53. Subsequently, the tunnel 1 still floating on the surface of the water mirror 3, is dragged and positioned with its ends 4 in correspondence with the opposite sides 2, so that the X-X axis of the tunnel 1 is aligned with the connecting structures 6. After this positioning, the floating tunnel 1 is connected by means of the lateral tie rods 54 (fig.2) to the lateral anchoring plinths 53.

Allagando le camere di galleggiamento 16 dei moduli 5 più prossimi alle estremità 4 del tunnel 1, il tunnel 1 si dispone secondo una configurazione (fig. By flooding the flotation chambers 16 of the modules 5 closest to the ends 4 of the tunnel 1, the tunnel 1 is arranged according to a configuration (fig.

14) nella quale la parte in corrispondenza del giunto 26 è sollevata rispetto alla superficie dello specchio d’acqua 3, mentre le estremità 4 sono al di sotto di tale superficie. Regolando la quantità d’acqua introdotta nelle camere di galleggiamento 16 attraverso i suddetti primi mezzi valvolari è possibile variare l’affondamento delle estremità 4 del tunnel 1 rispetto alla superficie dello specchio d’acqua 3. Le estremità 4 del tunnel 1 vengono affondate fino ad ottenere l’allineamento dei moduli 5 di estremità del tunnel 1 con i manicotti 18 inseriti nelle strutture di collegamento 6, cosicché sia possibile effettuare la flangiatura fra gli stessi. 14) in which the part at the joint 26 is raised with respect to the surface of the water mirror 3, while the ends 4 are below this surface. By adjusting the amount of water introduced into the buoyancy chambers 16 through the aforementioned first valve means, it is possible to vary the sinking of the ends 4 of the tunnel 1 with respect to the surface of the body of water 3. The ends 4 of the tunnel 1 are sunk up to to obtain the alignment of the modules 5 at the end of the tunnel 1 with the sleeves 18 inserted in the connection structures 6, so that it is possible to carry out the flanging between them.

E‘ opportuno sottolineare che il tunnel 1 è suscettibile disporsi secondo tale configurazione per resistenza del giunto a cerniera 26 che consente di articolare un troncone del tunnel rispetto all’altro. It should be noted that the tunnel 1 can be arranged according to this configuration due to the resistance of the hinge joint 26 which allows one section of the tunnel to be articulated with respect to the other.

Una volta effettuato il collegamento delle estremità 4 del tunnel 1 con i manicotti 18, le camere di galleggiamento 16 di tutti i moduli 5 vengono allagate in misura differente a seconda della posizione delle stesse rispetto alle estremità 4 del tunnel, in modo da provocare l’affondamento di ciascuna parte del tunnel 1 fino alla profondità prevista. In particolare il tunnel viene fatto affondare fino a portare la parte centrale in corrispondenza del giunto 26 ad una prefissata profondità P, indicativamente 40 metri, dalla superficie dello specchio d’acqua 3, per consentire la navigabilità dello specchio d’acqua 3 al di sopra del tunnel per un’ampio tratto centrale H, indicativamente di 700 ÷ 800 m, fra le due sponde 2 (fig. 1). La pendenza con la quale i due tronconi del tunnel scendono dalle estremità 4 verso il giunto centrale 26 è circa del 2%, valore inferiore a quello massimo superabile da un convoglio ferroviario. Inoltre, la pressione idrostatica che agisce sul tunnel 1 si mantiene su valori tali da non fare sorgere problemi di infiltrazioni d’acqua dalle giunzioni. Once the ends 4 of the tunnel 1 have been connected to the sleeves 18, the buoyancy chambers 16 of all the modules 5 are flooded to a different extent according to their position with respect to the ends 4 of the tunnel, so as to cause the sinking of each part of tunnel 1 to the expected depth. In particular, the tunnel is made to sink until the central part in correspondence with the joint 26 is brought to a predetermined depth P, approximately 40 meters, from the surface of the body of water 3, to allow the navigability of the body of water 3 above. of the tunnel for a large central section H, approximately 700 ÷ 800 m, between the two banks 2 (fig. 1). The slope with which the two sections of the tunnel descend from the ends 4 towards the central joint 26 is approximately 2%, a value lower than the maximum that can be overcome by a railway train. In addition, the hydrostatic pressure acting on the tunnel 1 remains at values such as not to cause problems of water infiltration from the joints.

E‘ opportuno sottolineare che il suddetto movimento di immersione verso il fondo 2 effettuato dal tunnel 1 è reso possibile sia per resistenza del giunto a cerniera 26 che dei mezzi di collegamento articolato 19, i quali consentono ai manicotti 18 di scorrere assialmente e di ruotare nel piano verticale rispetto alle strutture di collegamento 6. It should be emphasized that the aforementioned immersion movement towards the bottom 2 carried out by the tunnel 1 is made possible both by the resistance of the hinge joint 26 and by the articulated connection means 19, which allow the sleeves 18 to slide axially and rotate in the vertical plane with respect to the connecting structures 6.

Una volta effettuato il posizionamento del tunnel 1 alla profondità prevista, i tiranti 41 vengono collegati ai plinti di ancoraggio 42 mediami i mezzi di aggancio 43, in modo da ancorare solidamente i moduli 5 al fondo 2 (fig. 5). Successivamente, mediante l’introduzione nelle camere di galleggiamento 16 di aria in pressione attraverso i suddetti secondi mezzi valvolari, si ottiene lo svuotamento delle camere di galleggiamento 16 dall’acqua precedentemente introdotta. Ciò consente di conferire al tunnel 1 una spinta di galleggiamento sufficiente a mettere in tensione i tiranti 41 di ancoraggio al fondo 2. In seguito a quest’ultima operazione il tunnel 1 viene a trovarsi in immersione forzata dai tiranti 41, mentre lateralmente è trattenuto in posizione dai tiranti laterali 54 che, per quanto precedentemente descritto, sono in grado di seguire gli spostamenti verticali del tunnel 1. Inoltre, la maglia formata dai tiranti 37 contribuisce ad aumentare la rigidezza del tunnel 1 alle deformazioni nel piano orizzontale. Once the tunnel 1 has been positioned at the required depth, the tie rods 41 are connected to the anchoring plinths 42 by means of the hooking means 43, so as to solidly anchor the modules 5 to the base 2 (Fig. 5). Subsequently, by introducing pressurized air into the buoyancy chambers 16 through the aforementioned second valve means, the buoyancy chambers 16 are emptied of the water previously introduced. This allows the tunnel 1 to be given a buoyancy thrust sufficient to tension the anchoring tie rods 41 to the bottom 2. Following this last operation, the tunnel 1 is forced immersion by the tie rods 41, while laterally it is held in position of the lateral tie rods 54 which, as previously described, are able to follow the vertical displacements of the tunnel 1. Furthermore, the mesh formed by the tie rods 37 helps to increase the rigidity of the tunnel 1 to deformations in the horizontal plane.

Una volta terminato il posizionamento, il tunnel 1 viene completato con i mezzi per lilluminazione, i mezzi per il condizionamento, i dispositivi antincendio, gli impianti elettrici, le infrastrutture stradali, ferroviarie e simili necessari per il suo utilizzo. Once the positioning is complete, the tunnel 1 is completed with the means for lighting, the means for conditioning, the fire-fighting devices, the electrical systems, the road, railway and similar infrastructures necessary for its use.

Lo scorrimento assiale e l articolazione permessa dai mezzi articolati 19 ai manicotti 18 consente alla struttura del tunnel 1 di tollerare movimenti tellurici ondulatori, sussultori, congiunti e disgiunti fra le sponde 2, così come eventuali forti mareggiate, senza che la sua integrità venga ad essere compromessa. The axial sliding and articulation allowed by the articulated means 19 to the sleeves 18 allows the structure of the tunnel 1 to tolerate undulating, jerking, joint and disjoint earth movements between the banks 2, as well as any strong storm surges, without its integrity being compromised .

Qualora si dovessero verificare esplosioni all’ interno di uno dei condotti tubolari stradale 13 o ferroviario 14, la pressione dei gas dell’esplosione comporterebbe la rottura delle pareti di tali condotti, trovando tuttavia nelle camere di galleggiamento 16 un utile volume nel quale poter espandersi così da diminuire l’energia dell’esplosione. Inoltre, la particolare struttura dell’involucro esterno 7 dei moduli tubolari 5 così come precedentemente descritta è appositamente studiata per deformarsi in caso di esplosioni in modo da rivolgere la concavità dei correnti verso l’esterno. Ciò richiede l’assorbimento da parte dell’involucro esterno 7 di un elevato lavoro di deformazione a spese della pressione dei gas dell’esplosione prima di arrivare a lacerarsi. Successivamente, in caso di necessità è possibile agire a sgancio sui mezzi di aggancio 43 per sganciare il tunnel 1 dai plinti di ancoraggio 42. Ciò comporta l’emersione del tunnel 1 per effetto della spinta idrostatica di galleggiamento e la possibilità di potere procedere alla sostituzione dei moduli tubolari danneggiati. Should explosions occur inside one of the tubular road pipes 13 or rail 14, the pressure of the gases of the explosion would cause the walls of these pipes to break, however finding in the buoyancy chambers 16 a useful volume in which to expand in this way. to decrease the energy of the explosion. In addition, the particular structure of the external envelope 7 of the tubular modules 5 as previously described is specially designed to deform in the event of explosions in order to direct the concavity of the currents towards the outside. This requires the absorption by the external envelope 7 of a high deformation work at the expense of the pressure of the explosion gases before it tears. Subsequently, if necessary, it is possible to release the coupling means 43 to release the tunnel 1 from the anchoring plinths 42. This involves the emergence of the tunnel 1 due to the buoyancy buoyancy and the possibility of being able to proceed with the replacement of damaged tubular modules.

Analogamente a quanto detto a proposito del movimento di immersione, il suddetto movimento di emersione è reso possibile dall’esistenza del giunto a cerniera 26 che consente di articolare fra loro i due tronconi del tunnel, dai mezzi di collegamento articolato 19 che consentono ai manicotti 18 di scorrere assialmente e di ruotare nel piano verticale rispetto alle strutture di collegamento 6, e dai tiranti laterali 54 che sono in grado di seguire gli spostamenti verticali del tunnel 1. Similarly to what has been said about the immersion movement, the aforementioned emergence movement is made possible by the existence of the hinge joint 26 which allows the two sections of the tunnel to be articulated together, by the articulated connection means 19 which allow the sleeves 18 to slide axially and rotate in the vertical plane with respect to the connecting structures 6, and by the lateral tie rods 54 which are able to follow the vertical displacements of the tunnel 1.

La possibilità di mantenere all’ interno delle camere di galleggiamento aria ad una pressione maggiore rispetto a quella dell’acqua agente sui moduli tubolari consente di prevenire eventuali infiltrazioni d’acqua. Inoltre, attraverso un continuo controllo della pressione all’interno delle camere di galleggiamento è possibile individuare rapidamente eventuali perdite. The ability to maintain air at a pressure higher than that of the water acting on the tubular modules inside the buoyancy chambers allows you to prevent any water infiltration. Furthermore, through a continuous control of the pressure inside the buoyancy chambers, it is possible to quickly identify any leaks.

Come si può apprezzare da quanto descritto il tunnel sommerso a sospensione galleggiante per il collegamento stradale e/o ferroviario fra due sponde separate da uno specchio d’acqua presenta caratteristiche strutturali e funzionali tali da consentire di risolvere il suddetto problema alla base della presente invenzione. As can be appreciated from what has been described, the submerged tunnel with floating suspension for the road and / or railway connection between two banks separated by a body of water has structural and functional characteristics such as to allow to solve the aforementioned problem underlying the present invention.

Uno dei vantaggi del tunnel sommerso a sospensione galleggiante secondo l’invenzione risiede nella modularità della sua struttura, la quale consente di adattare la lunghezza del tunnel alla distanza delle due sponde da collegare attraverso la semplice variazione del numero di moduli impiegati. Inoltre la struttura modulare consente di conseguire importanti vantaggi nella costruzione, nel trasporto e nell’assemblaggio dei componenti del tunnel. One of the advantages of the submerged tunnel with floating suspension according to the invention lies in the modularity of its structure, which allows you to adapt the length of the tunnel to the distance of the two banks to be connected by simply varying the number of modules used. Furthermore, the modular structure allows to achieve important advantages in the construction, transport and assembly of the tunnel components.

Un altro vantaggio del tunnel sommerso a sospensione galleggiante secondo l invenzione risiede nel minore costo totale dell’opera rispetto a soluzioni differenti, dal momento che per la realizzazione del tunnel non è necessario effettuare grandi interventi sul territorio quali lo scavo di gallerie sotterranee o la costruzione di grandi torri per il supporto di ponti a lunga campata. Another advantage of the submerged tunnel with floating suspension according to the invention lies in the lower total cost of the work compared to different solutions, since for the construction of the tunnel it is not necessary to carry out major interventions on the territory such as the excavation of underground tunnels or the construction of large towers to support long-span bridges.

Un altro vantaggio del tunnel sommerso a sospensione galleggiante secondo l’invenzione risiede nella sicurezza offerta dallo stesso in caso fenomeno sismici, mareggiate ed esplosioni interne. Another advantage of the submerged tunnel with floating suspension according to the invention lies in the safety offered by it in the event of seismic phenomena, storm surges and internal explosions.

Un altro vantaggio del tunnel sommerso a sospensione galleggiante secondo l’invenzione risiede nel fatto che esso non impedisce la navigabilità. Another advantage of the submerged floating suspension tunnel according to the invention lies in the fact that it does not prevent navigability.

Un ulteriore vantaggio del tunnel sommerso a sospensione galleggiante secondo l’invenzione risiede possibilità di poter sostituire parti eventualmente danneggiate dello stesso. A further advantage of the submerged tunnel with floating suspension according to the invention lies in the possibility of being able to replace any damaged parts thereof.

Ovviamente un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti al tunnel sommerso a sospensione galleggiante sopra descritto, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni. Obviously, a person skilled in the art, in order to meet contingent and specific needs, will be able to make numerous changes and variations to the submerged floating suspension tunnel described above, all however contained within the scope of protection of the invention as defined by the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Tunnel at least partially submerged with floating suspension for the road and / or railway connection between two banks separated by a body of water at which the tunnel has respective ends, of the type comprising a plurality of rigidly connected tubular modules of predetermined axis queuing to each other and anchored to a bottom of the body of water between said banks to counteract the buoyancy thrust, characterized in that each module comprises a buoyancy chamber defined between an external casing and at least one internal tubular duct.

2. Tunnel according to claim 1, in which the outer casing and the duct are radially separated by a plurality of radial centering diaphragms.

3. Tunnel according to claim 2, wherein said diaphragms are axially spaced from each other.

4. Tunnel according to claim 2 or 3, wherein each diaphragm has an external profile corresponding to the cross section of the external envelope and comprises an opening having a profile corresponding to that of the duct and into which the duct is inserted, the diaphragms being fixed to the external casing and to the duct with sealed connections along the entire external profile and the profile of the opening respectively, to divide the buoyancy chamber into a corresponding plurality of independent buoyancy chambers.

5. Tunnel according to claim 1, wherein the external envelope comprises a plurality of currents extending along the axis of the module, having a curved cross-section and joined side by side with each other according to axial seams to form said external envelope, the concavity of the currents being turned towards the outside of the module.

6. Tunnel according to claim 5, wherein said streams are extended between opposite end flanges of the modules.

7. Tunnel according to claim 5, wherein said streams form cusps at the axial junction lines.

8. Tunnel according to claim 5 or 7, comprising a respective joint cover axially extended across each of said joint lines and integral with the battens.

9. Tunnel according to claim 8, in which the joint covers are external to the modules, are tubular and have an open cross section.

10. Tunnel according to claim 1, in which the ends of the tunnel comprise sleeves engaged with respective connection structures integral with the sides and in which said sleeves are connected to the connection structures by articulated connection means which allow axial sliding and limited angular displacements of the sleeves with respect to the connecting structures.

11. Tunnel according to claim 10, in which each of said connection structures comprises a substantially spherical hollow seat inside which the sleeve is inserted and in which said articulated connection means comprise at least two segments diametrically opposite with respect to the sleeve and interposed between said seat and the sleeve, said segments having a cylindrical surface in contact with the sleeve and complementary thereto and an opposite spherical cap in contact with said seat.

12. Tunnel according to claim 11, comprising a plurality of segments arranged circumferentially in pitch around the sleeve to form a spherical joint with respect to the connection structure inside which the sleeve can slide axially.

13. Tunnel according to claim 11, in which said segments are of anti-friction material or in which said seat is coated with anti-friction material.

14. Tunnel according to claim 10 or 11, in which the first ends of a first and a second module are connected by a hinged joint that allows limited variations in the angle of inclination between them.

15. Tunnel according to claim 14, wherein said hinge joint comprises means for the hinge head connection between the first and the second module according to a horizontal hinge axis parallel to the surface of the body of water, respective flanges of said first ends of the first and second modules facing each other and spaced apart by a predetermined amount, and comprises an elastically deformable annular element inserted between said flanges to follow their movements during limited rotations of one module with respect to the other around the hinge axis, the annular element acting as a seal between the flanges.

16. Tunnel according to claim 15, wherein said means for hinged connection comprise axially projecting arms from the first facing ends of the first and second module in a horizontal plane containing said hinge axis, the arms projecting from the first module being offset and partially axially superimposed on the arms projecting from the second module and being connected to them by means of hinge pins extending along said hinge axis.

17. Tunnel according to claim 15, wherein opposite wings are projecting into a horizontal plane containing said horizontal hinge axis from the first ends of the first and second module respectively, the wings of the first module being connected by means of hinge connection to the wings of the second module along the horizontal hinge axis.

18. Tunnel according to claim 14, wherein said first and second modules and said hinge joint are positioned at the center line of the tunnel.

19. Tunnel according to claim 14, in which the remaining connections between modules are made head by end flanges and in which at least the flange of a module is inclined by a predetermined limited angle with respect to the perpendicular to the axis of the module.

20. Tunnel according to claim 19, in which the second ends of the first and second module comprise respective flanges inclined at a predetermined limited angle with respect to the perpendicular to the axis of the module.

21. Tunnel according to any of the previous claims in which each module comprises first valve means to put the buoyancy chamber in fluid communication with the outside and second valve means to allow the introduction of pressurized air inside the buoyancy chamber.

22. Tunnel according to claim 21, comprising a compressed air circuit connected to said second valve means.

23. Tunnel according to claim 21, in which the modules are connected by means of tie rods to anchoring plinths associated with the bottom of the body of water and in which hooking means that can be activated by release are interposed along said tie rods to allow the modules to be hooked / unhooked from the anchor plinths.

24. Tunnel according to claim 23, in which said tie rods are chains with sheared links.

25. Tunnel according to claim 23, wherein said coupling means comprise a hook with a movable arm held in the closed position by a locking lever which can be operated from and towards an operating position in which it locks the movable arm in the closed position .

26. Tunnel according to claim 1, comprising two opposing plurality of lateral trusses axially spaced and extending from the tunnel, in a horizontal plane substantially parallel to the surface of the body of water, from a base to a vertex, the trusses of each plurality being connected by tie rods to stiffen the tunnel structure in the horizontal plane.

27. Tunnel according to claim 26, in which said tie rods extend from the apex to the base of adjacent lateral lattices, and vice versa.

28. Tunnel according to claim 26, wherein the lateral trusses are positioned at the ends of the modules.

29. Tunnel according to claim 26, in which the lateral trusses of a plurality are axially positioned in correspondence with the lateral trusses of the other plurality.

30. Tunnel according to claim 29, in which the vertices of the lateral trusses are connected by tie rods to anchor plinths associated with the bottom of the water mirror.

31. Tunnel according to claim 29, comprising a plurality of lower trusses extending from the tunnel towards the bottom of the body of water from a base to a vertex and axially positioned at the lateral trusses and in which the vertices of the vertical trusses are connected by means of tie rods with anchoring plinths associated with the bottom of the body of water.

32. Tunnel according to claim 30 or 31, comprising a plurality of upper trusses substantially extended from the tunnel towards the surface of the body of water from a base to a vertex and axially positioned in correspondence with the lateral trusses, and in which the vertices of the lateral trusses, the lower trusses and the upper trusses axially positioned at the same cross section of the tunnel are connected to each other by perimeter tie rods to limit the deformations of the lateral trusses towards the bottom of the water mirror.

33. Tunnel according to claim 26 or 29, comprising lateral deflector elements (spoilers) for decreasing the hydrodynamic resistance of the tunnel in the horizontal plane.

34. Tunnel according to claim 33, wherein said lateral deflector elements comprise opposing upper and lower plates having a first side associated with the upper and lower part of the modules respectively, with reference to the surface of the body of water, and extending parallel to the axis of the same and an opposite second side having ends integral with the vertices of the lateral trusses, the upper and lower plates being curved and positioned with the concavities facing each other.

35. Tunnel according to claim 34, wherein support struts are inserted between opposing upper and lower plates.

36. Tunnel according to claim 1, in which a plurality of lateral tie rods connects the tunnel to lateral anchoring plinths positioned at a predetermined distance from the axis of the tunnel, to keep the tunnel aligned and in position between said banks.

37. Tunnel according to claim 36, in which said anchoring lateral plinths are associated with the banks of the water mirror.

38. Tunnel according to claim 36, wherein said lateral tie rods comprise a plurality of tubular elements rigidly connected to each other in queuing and having closed ends to prevent entry of the body of water, the ends of said lateral tie rods being connected to the plinths and modules respectively by means of hinges that allow rotations in a vertical plane with respect to the surface of the water mirror.

39. Tunnel according to claim 36, wherein said lateral tie rods are chains or ropes.

40. Method for assembling a submerged tunnel with floating suspension according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the following steps: - arrange tubular modules floating in the water mirror, - rigidly queuing said modules to obtain a floating tunnel, inserting a hinge joint between at least two successive intermediate modules that allows limited variations in the angle of inclination between said successive modules, - position the ends of the tunnel at the respective sides of the water mirror in alignment with the connection structures positioned under the surface of the water mirror, - anchor the floating tunnel to the banks by means of lateral tie rods, - gradually sink the ends of the tunnel by flooding the buoyancy chambers of the corresponding end modules, - associate said ends with sliding and articulated engagement to the connecting structures, - gradually sink the tunnel by flooding the buoyancy chambers of the modules, - connect the tunnel to the anchor plinths associated with the bottom of the body of water by means of tie rods, e - give the tunnel a buoyancy thrust by introducing pressurized air into the buoyancy chambers of the modules.

41. Method according to claim 40, comprising the following steps: - associate with the floating tunnel two opposing plurality of lateral trusses axially spaced and extended from the tunnel in a horizontal plane substantially parallel to the surface of the water mirror, - connect the lateral trusses of the same plurality by means of tie rods to stiffen the tunnel structure in the horizontal plane, - associate a plurality of lower trusses extending from the tunnel towards the bottom of the water mirror to the floating tunnel and axially positioned at the side trusses, to allow connection to the anchor plinths, - associate a plurality of upper pylons substantially extended from the tunnel towards the surface of the water mirror to the floating tunnel and axially positioned at the side pylons, - connect the vertices of the lateral trusses, of the lower trusses and of the upper trusses axially positioned at the same cross section of the tunnel with perimeter tie rods, to limit the deformations of the lateral trusses.

42. Method according to claim 41, comprising the step of associating lateral deflector elements (spoilers) to the floating tunnel to decrease the hydrodynamic resistance of the tunnel in the horizontal plane.