Zwevende tunnel in de Straat van Messina

Abstract

Het eiland Sicilië wordt van het vaste land van Italië gescheiden door de Straat van Messina. De afstand tussen de oevers is op het smalste punt van de Straat van Messina slechts 3 km. Hoewel de Italiaanse overheid meerdere malen interessen heeft getoond in een vaste oeververbinding ter plaatse wordt de verbinding tussen beide oevers nog steeds onderhouden door veerdiensten. Het ziet er ook niet naar uit dat zo'n vaste oeververbinding er binnen afzienbare tijd zal komen. De extreme omstandigheden waaraan een oeververbinding ter plaatse wordt blootgesteld maken deze erg duur of zelfs technisch onuitvoerbaar. Zelfs als we de minst diepe doorsnede nemen van de Straat van Messina dan zal de waterdiepte nog oplopen tot een maximum van 150 meter. De waterstroming die, opgewekt wordt door een dubbeldaags getij bereikt máximale waarden van 3,2 m/s in beide richtingen. De hoge stroomsnelheden zijn aanwezig over vrijwel de gehele diepte. Het stromingpatroon is ook zeer complex doordat de noord-zuid stroom en de zuid-noord stroom niet dezelfde weg volgen. Bovendien moet rekening worden gehouden met een ontwerpgolf van 5 meter hoogte. Vervolgens schuift Sicilië gemiddeld 0,02 meter per jaar van het vaste land van Italië af. Er zijn echter ook waarden gemeten van 0,1 meter per jaar. Ook wordt het gebied regelmatig getroffen door aardbevingen. Tot slot komen er stormen voor waar de windsnelheden pieken vertonen van 180 km per uur. Juist onder deze omstandigheden is het interessant om naast de conventionele oeververbindingen de mogelijkheid van een zwevende tunnel te onderzoeken. De levenskansen van dit alternatief stijgen doordat de conventionele oeververbindingen ook met veel problemen worden geconfronteerd. In deel I van het hoofdontwerp is berekend hoe groot de krachten zijn die op de tunnel werken. vervolgens is onderzocht hoe het gekozen verankeringssysteem kan worden aangepast opdat minimale verplaatsingen optreden. In dit deel II van het hoofdontwerp is in hoofdstuk 2 een keuze gemaakt uit diverse manieren waarop de tunnel gebouwd kan worden. Dit gekozen alternatief wordt nader uitgewerkt. Het gekozen alternatief bepaald in belangrijke mate de uitwendige vorm van de tunnel. Voorbeelden hiervan zijn de lengte vande tunnelsegmenten, de kabelverdeling over het tunnelsegment en de benodigde voorzieningen ter plaatse van de koppelingen. Hierover meer in hoofdstuk 3, waar ook diverse kopschotten met elkaar zijn vergeleken, voor het afsluiten van de tunnelsegmenten tijdens de bouwfase. In hoofdstuk 4 zijn de extreme momenten en dwarskrachten berekend die op een tunnelsegment werken vanaf het moment dat de tunnelsegmenten worden gebouwd tot en met de gebruiksfase. Tenslotte is voor de extreme momenten en dwarskrachten in hoofdstuk 5 de benodigde wapening en voorspanning berekend.