Подводные плавающие тоннели представляют собой новый вид транспортных сооружений, сфера применения которых — пересечение глубоководных препятствий, таких как морские заливы, проливы и т. п. Отсутствие опыта строительства этих сооружений ставит задачу разработки рациональных решений актуальной. В статье рассматривается проблема взаимодействия железнодорожного подвижного состава с подводными плавающими тоннелями, проблема непотопляемости тоннеля при движении тяжелых грузовых поездов. Рассматривается также взаимодействие сооружения с высокоскоростным поездом на скорости до 360 км/ч. Рассмотрение движения сверхскоростных поездов со скоростью до 1 000 км/ч (технология Маглев и Hyperloop) касается проблемы критической скорости движения, при которой наблюдается значительный рост динамического отклика сооружения. Известное решение о критической скорости движения силы по бесконечной балке на упругом основании позволяет оценить достоверность результатов, публикуемых в этой статье. Кроме того, приведены результаты исследования достоверности решений по асимптотической сходимости, устойчивости решения по шагу интегрирования дифференциальных уравнений и длине волны в балке. Рассмотрены вопросы обеспечения непотопляемости сооружения под различными видами поездов. Ввиду отсутствия в мире сооружений подобного вида основным методом исследования является численный эксперимент.
Submerged floating tunnels represent a novel type of transport structure designed for crossing deep-water obstacles such as sea bays, straits, and similar features. The lack of construction experience for such structures makes the development of rational solutions an urgent task. This article addresses the problem of interaction between railway rolling stock and submerged floating tunnels, particularly the challenge of maintaining buoyancy stability during the passage of heavy freight trains. Additionally, the interaction of the structure with high-speed trains traveling at speeds up to 360 km/h is examined. The analysis of ultra-high-speed trains operating at velocities up to 1 000 km/h (Maglev and Hyperloop technologies) focuses on the critical speed phenomenon, where a significant increase in the dynamic response of the structure is observed. The well-known solution for critical speed forces on an infinite beam resting on an elastic foundation is used to assess the validity of the results presented in this study. Furthermore, findings from investigations into the reliability of solutions regarding asymptotic convergence, numerical stability of integration steps for differential equations, and beam wavelength are provided. The article also explores measures to ensure buoyancy stability under different types of train loads. Given the absence of real-world structures of this kind, numerical experimentation serves as the primary research method.