Подземные структуры будущих коллайдеров элементарных частиц. Часть 2

Продолжение. Начало см. в № 3 2020 г. «Науки и Техники»

Буровая компания Илона Маска предложила улучшить стандартный процесс бурения туннелей, внеся изменения в существующие конструкции буровых туннельных машин.

Всем известно участие Илона Маска в космической программе, где основной идеей стала возможность повторного использования элементов конструкции ракет.

Другой областью интересов Маска стал Hyperloop (Гиперпетля) — план по созданию системы наземных труб и подземных туннелей с вакуумной изоляцией, по которым со скоростью, близкой к 1 Мах (около 1 200 км/ч), «выстреливаются» гондолы, форма которых позволяет уменьшить сечение туннеля. Маск рассматривает этот план как своего рода проект городских связей и альтернативу воздушным перевозкам, скоростному железнодорожному сообщению и, конечно, автомобильному движению.

Менее амбициозный проект Маска — система Loop (Петля), в которой используются такая же технология проходки туннелей, как и в Hyperloop, и автомобили, устанавливаемые на электрических платформах разной конструкции, но всегда позволяющих уменьшить сечение туннеля. Система будет более медленной (более 240 км/ч) и негерметичной, предназначенной для локальных транспортных нужд.

Как объясняет Маск, на любой данной части поверхности есть место только для конечного числа дорог. Но если туннели будут требовать меньших затрат, чем сегодня, можно создать целую туннельную систему, достаточную для решения проблем «любого уровня трафика», с которыми город может столкнуться в обозримом будущем. Если один слой туннелей станет перегруженным, под ним может быть добавлен второй или третий (или четвертый, пятый и т. д.) слой для создания соответствия нагрузкам.

Доступ к этим туннелям будет осуществляться через лифт с поверхности, при этом точки входа и выхода займут не больше места, чем необходимо для размещения контейнеров на 16 человек, а на поверхности — нескольких парковочных мест. Их небольшой размер позволит практически не ограничивать число станций Loop по всему городу — вплоть до их потенциального размещения на подъездной дорожке каждого домовладельца.

Система Маска позволяет установкой машин на специальную электрическую платформу уменьшить диаметр автомобильного туннеля с односторонним движением со стандартного размера 8,4 м до 4,2 м. Это уменьшение вдвое диаметра туннеля приводит к снижению стоимости его строительства в 3-4 раза. В буровой машине Маска существенно увеличена скорость проходки туннеля, что достигается ростом в три раза мощности, совершенствованием систем охлаждения, улучшением оборудования установки крепи. Эта операция, производимая существующими туннельными машинами, занимает половину времени их работы. Компания Маска хочет одновременно с бурением туннеля устанавливать в нем крепь, которая будет изготавливаться из отбитой и размельченной породы, полученной при экскавационных работах.

Продолжение статьи читайте в апрельско-майском номере журнала "Наука и техника" за 2020 год.  Доступна как печатная, так и электронная версии журнала. Оформить подписку на журнал можно здесь.

В магазине на сайте также можно купить магниты, календари, постеры с авиацией, кораблями, сухопутной техникой