ساخت تونل مانش (Eurotunnel) که انگلستان را به فرانسه متصل میکند، یکی از بزرگترین چالشهای مهندسی قرن بیستم بود. این پروژه به قدری عظیم بود که به آن لقب "یکی از عجایب هفتگانه دنیای مدرن" را دادهاند.
مهندسی تونل مانش
۱. فاز طراحی و مسیرشناسی
مهندسان باید مسیری را انتخاب میکردند که از نظر زمینشناسی پایدار باشد.
- لایه گچ-مارن (Chalk Marl): خوشبختانه در اعماق بستر کانال مانش، لایهای از سنگ آهک رسی وجود داشت که هم در برابر نفوذ آب مقاوم بود و هم حفاری در آن نسبت به سنگهای سخت آسانتر بود. مسیر تونل دقیقاً بر اساس این لایه طراحی شد.
۲. فاز ساخت: ارتش کرمهای آهنی (TBM)
برای حفر این تونل ۵۰ کیلومتری، از ۱۱ دستگاه TBM (ماشین حفر تونل) همزمان از دو سمت انگلستان و فرانسه استفاده شد.
- مهندسی حفاری: این دستگاهها نه تنها زمین را میتراشیدند، بلکه همزمان قطعات بتنی پیشساخته (Segments) را به دیواره میچسباندند تا از ریزش جلوگیری کنند.
- دقت لیزری: برای اینکه دو گروه حفاری در میانهی راه دقیقاً به هم برسند، از سیستمهای ناوبری لیزری و ماهوارهای استفاده شد. زمانی که دو گروه در سال ۱۹۹۰ به هم رسیدند، اختلاف مسیر آنها تنها ۲ سانتیمتر بود!
۳. ساختار سه گانهی تونل
برخلاف تصور، تونل مانش یک تونل واحد نیست، بلکه از سه تونل موازی تشکیل شده است:
- دو تونل ریلی اصلی: برای عبور قطارهای مسافربری (Eurostar) و قطارهای باربری.
- یک تونل خدمات (Service Tunnel): در وسط قرار دارد و کوچکتر است. این تونل برای تعمیرات، تهویه هوا و از همه مهمتر تخلیه اضطراری مسافران در صورت بروز حادثه طراحی شده است.
- گذرگاههای عرضی: هر ۳۷۵ متر، یک راهرو کوچک تونلهای اصلی را به تونل خدمات متصل میکند.
۴. شیوه مدیریت و ترافیک ریلی
مدیریت تونل مانش به عهده شرکت Getlink است. آنها دو نوع ترافیک را مدیریت میکنند:
- قطارهای مسافربری (High Speed): قطارهایی که مستقیماً مسافران را بین لندن، پاریس و بروکسل جابهجا میکنند.
- شاتلهای خودرو (Le Shuttle): واگنهای بسیار بزرگی که اتومبیلها و کامیونها وارد آنها میشوند و قطار آنها را از سمت دیگر خارج میکند. عبور از تونل حدود ۳۵ دقیقه طول میکشد.
۵. فاز نگهداری (Maintenance)؛ نبرد با فرسایش و فشار
نگهداری از سازهای که زیر فشار خردکنندهی اقیانوس قرار دارد، تعطیلیبردار نیست.
- سیستم تهویه و خنککننده: اصطکاک قطارها با هوا در سرعت بالا گرمای زیادی تولید میکند. برای جلوگیری از ذوب شدن تجهیزات، دو لوله عظیم آب سرد در سراسر تونل جریان دارد تا دما را متعادل نگه دارد.
- بازرسی شبانه: هر شب بخشهایی از تونل برای بازرسیهای فنی بسته میشود. قطارهای مخصوصی مجهز به اسکنرهای لیزری و اولتراسونیک، دیوارههای بتنی را چک میکنند تا کوچکترین ترک یا نفوذ آب را شناسایی کنند.
- مدیریت رطوبت: پمپهای بسیار قدرتمند در عمیقترین نقاط تونل تعبیه شدهاند تا آبی که به صورت طبیعی از دیوارهها نفوذ میکند (Seepage) را به بیرون هدایت کنند.
۶. چالشهای ایمنی و آتشسوزی
بزرگترین ترس در تونل مانش، آتشسوزی است.
- سیستمهای خاموشکننده: سنسورهای حرارتی بسیار حساس در سراسر مسیر نصب شدهاند. در صورت بروز دود، سیستم تهویه به گونهای عمل میکند که دود را در جهت مخالف حرکت مسافران بمکد تا راه برای تخلیه به سمت تونل خدمات باز شود.
جدول حقایق فنی تونل مانش
پارامتر | مقدار / توضیحات |
عمق متوسط | ۴۵ متر زیر بستر دریا |
بزرگترین قطر TBM | ۸.۸ متر |
تعداد کل پرسنل مدیریت | بیش از ۲۵۰۰ نفر |
سرعت قطار در تونل | ۱۶۰ کیلومتر بر ساعت |
هزینه ساخت | حدود ۹ میلیارد پوند (در سال ۱۹۹۴) |
نکته جالب مهندسی: فشار هوا (Piston Effect)
وقتی قطار با سرعت وارد تونل میشود، مثل یک پیستون هوا را جلوی خود فشار میدهد. برای اینکه این فشار باعث گوشدرد مسافران یا آسیب به قطار نشود، لولههای کوچکی به نام Piston Relief Ducts دو تونل اصلی را به هم وصل میکنند تا فشار هوا بین دو تونل پخش و متعادل شود.
