تونل مانش، که به نام‌های «چانل تونل»، «یوروتونل» یا «چانل» نیز شناخته می‌شود، یکی از برجسته‌ترین دستاوردهای مهندسی قرن بیستم است. این تونل زیرآبی که بریتانیا و فرانسه را از طریق کانال مانش به هم متصل می‌کند، نه‌تنها یک شاهکار فنی، بلکه نمادی از همکاری بین‌المللی است. با معرفی تونل مانش همراه ابرار صنعتی بمانید.
معرفی اجمالی تونل مانش
تونل مانش یک تونل ریلی به طول 50.46 کیلومتر است که فولکستون در کنت انگلستان را به کوکل در نزدیکی کاله فرانسه از زیر کانال مانش متصل می‌کند. این تونل در سال 1994 افتتاح شد و تنها ارتباط ثابت بین جزیره بریتانیا و سرزمین اصلی اروپا محسوب می‌شود. تونل مانش شامل سه تونل موازی است: دو تونل اصلی با قطر 7.6 متر برای تردد قطارها و یک تونل خدماتی کوچکتر با قطر 4.8 متر برای تهویه، دسترسی تعمیراتی و تخلیه اضطراری. بخش زیرآبی این تونل به طول 37.9 کیلومتر، طولانی‌ترین بخش زیرآبی هر تونل در جهان است. این تونل امکان سفر سریع با قطارهای یورواستار و حمل‌ونقل وسایل نقلیه با سرویس لِشاتل را فراهم می‌کند و زمان سفر بین لندن و پاریس را به حدود 2 ساعت و 15 دقیقه کاهش داده است.
امنیت در تونل مانش؛ چه تدابیری در نظر گرفته شده؟
امنیت در تونل مانش از اولویت‌های اصلی طراحی و بهره‌برداری آن بوده است. این تونل مجهز به سیستم‌های نظارتی پیشرفته، از جمله صدها دوربین مداربسته، حسگرهای مادون قرمز و حصارهای امنیتی در اطراف پایانه‌ها است. بازرسی‌های دقیق وسایل نقلیه باری، از جمله اتوبوس‌ها، برای جلوگیری از حمل مواد غیرقانونی یا انفجاری انجام می‌شود. همچنین، پلیس مسلح و پهپادها برای نظارت بر امنیت مرزها و زیرساخت‌ها مستقر هستند. تونل خدماتی با فشار هوای مثبت نگهداری می‌شود تا در صورت آتش‌سوزی، عاری از دود باقی بماند و به‌عنوان مسیر تخلیه اضطراری عمل کند. علاوه بر این، ایستگاه‌های امن (Safe Stations) در تونل‌های ریلی برای مدیریت حوادث احتمالی طراحی شده‌اند.
مسیر دقیق تونل بین فرانسه و انگلستان
تونل مانش از پایانه‌ای در نزدیکی فولکستون در انگلستان آغاز می‌شود و به پایانه کوکل در نزدیکی کاله در فرانسه ختم می‌شود. مسیر تونل از زیر تنگه دوور در کانال مانش عبور می‌کند، جایی که فاصله بین دو ساحل در باریک‌ترین نقطه حدود 34 کیلومتر است. بخش زیرآبی تونل 37.9 کیلومتر طول دارد و در عمیق‌ترین نقطه، 75 متر زیر بستر دریا و 115 متر زیر سطح دریا قرار گرفته است. تونل به‌گونه‌ای طراحی شده که در لایه‌ای از گچ مارن (chalk marl) قرار گیرد، که به دلیل استحکام و نفوذپذیری کم، برای حفاری مناسب بود. مسیر تونل به‌صورت منحنی‌های ملایم طراحی شده تا با لایه‌های زمین‌شناسی هماهنگ باشد و فشارهای وارده را تحمل کند.
تاریخچه ساخت تونل مانش
ایده ساخت تونلی زیر کانال مانش به قرن هجدهم بازمی‌گردد. در سال 1751، نیکلا دماره پیشنهاد ساخت تونل را مطرح کرد و در سال 1802، آلبرت متیو طرحی برای تونل با جزیره مصنوعی در میانه کانال ارائه داد. تلاش‌های اولیه در قرن نوزدهم به دلیل کمبود فناوری و بودجه ناکام ماند. در سال 1957، گروه مطالعاتی تونل مانش تشکیل شد و طرحی برای سه تونل ریلی ارائه کرد. پروژه مدرن در سال 1986 با امضای معاهده کانتربری بین مارگارت تاچر و فرانسوا میتران آغاز شد. حفاری در سال 1987 شروع شد و تونل در سال 1994 توسط ملکه الیزابت دوم و میتران افتتاح شد. این پروژه شش سال طول کشید و یکی از بزرگ‌ترین پروژه‌های خصوصی تاریخ بود.
چرا به آن Eurotunnel نیز می‌گویند؟
نام «یوروتونل» از شرکت کنسرسیوم بریتانیایی-فرانسوی که پروژه را تأمین مالی و اجرا کرد، گرفته شده است. این شرکت که در سال 1986 به نام Groupe Eurotunnel تأسیس شد، در سال 2017 به Getlink تغییر نام داد. اصطلاح «یوروتونل» در ابتدا برای اشاره به خود تونل و خدمات حمل‌ونقل وسایل نقلیه (اکنون به نام LeShuttle) به کار می‌رفت. در زبان آلمانی، این تونل اغلب «یوروتونل» نامیده می‌شود، در حالی که در زبان‌های انگلیسی و فرانسوی به ترتیب «Channel Tunnel» و «Tunnel sous la Manche» رایج است. این نام‌گذاری نشان‌دهنده ماهیت بین‌المللی و همکاری اروپایی پروژه است.
مشخصات فنی تونل
تونل مانش شامل سه تونل موازی است: دو تونل ریلی با قطر 7.6 متر و یک تونل خدماتی با قطر 4.8 متر. فاصله بین تونل‌های ریلی 30 متر و بین تونل خدماتی و هر تونل ریلی 15 متر است. طول کل تونل 50.46 کیلومتر است که 37.9 کیلومتر آن زیر دریا قرار دارد. تونل در عمیق‌ترین نقطه 75 متر زیر بستر دریا قرار گرفته است. هر تونل ریلی دارای یک مسیر ریلی، خط برق هوایی (کاتنری) با ولتاژ 25 کیلوولت و 50 هرتز و دو پیاده‌رو برای تعمیرات و تخلیه اضطراری است. تونل‌های اصلی توسط گذرگاه‌های عرضی با قطر 3.3 متر هر 375 متر و مجاری تخلیه فشار با قطر 2 متر هر 250 متر به تونل خدماتی متصل هستند.
روش حفاری تونل مانش
حفاری تونل با استفاده از یازده دستگاه حفاری تونل (TBM) انجام شد: شش دستگاه از سمت بریتانیا و پنج دستگاه از سمت فرانسه. ابتدا تونل خدماتی حفر شد تا شرایط زمین‌شناسی را بررسی کند و به‌عنوان راهنما برای تونل‌های اصلی عمل کند. TBMها در لایه گچ مارن که 85 درصد مسیر را تشکیل می‌داد، حفاری کردند. این دستگاه‌ها مجهز به سیستم‌های لیزری پیشرفته برای هدایت دقیق بودند. در سمت فرانسه، به دلیل شرایط مرطوب‌تر، از TBMهای متعادل‌کننده فشار زمین (EPBM) استفاده شد که برای تحمل فشار آب تا 10 بار طراحی شده بودند. خاک حفاری شده در سمت بریتانیا به ساحل منتقل و در منطقه‌ای به نام Samphire Hoe استفاده شد، در حالی که در سمت فرانسه به‌صورت دوغاب پمپاژ شد.
نقش شرکت‌های فرانسوی و بریتانیایی
ساخت تونل توسط کنسرسیوم Transmanche Link (TML) متشکل از پنج شرکت بریتانیایی (Translink) و پنج شرکت فرانسوی (Transmanche) انجام شد. شرکت‌های فرانسوی مانند Bouygues و Spie Batignolles در حفاری از سمت سانگات و ساخت پایانه کوکل نقش داشتند، در حالی که شرکت‌های بریتانیایی مانند Balfour Beatty در حفاری از شکسپیر کلیف و ساخت پایانه فولکستون مشارکت کردند. شرکت Bechtel نیز در مدیریت پروژه و رفع مشکلات مالی و فنی دخیل بود. نظارت بر پروژه توسط Maître d’Oeuvre، یک نهاد مهندسی مستقل، انجام شد که به کمیسیون بین‌دولتی (IGC) گزارش می‌داد. این همکاری بین‌المللی تضمین‌کننده پیشرفت پروژه بود.
نحوه تهویه هوای تونل
سیستم تهویه تونل مانش برای تأمین هوای تازه و مدیریت دود در مواقع آتش‌سوزی طراحی شده است. تونل خدماتی با فشار هوای مثبت نگهداری می‌شود تا در صورت آتش‌سوزی، دود به آن نفوذ نکند. این تونل از طریق گذرگاه‌های عرضی هر 375 متر به تونل‌های ریلی متصل است و امکان تهویه و تخلیه اضطراری را فراهم می‌کند. سیستم تهویه مکمل با فن‌های قدرتمند در دو انتهای تونل (بریتانیا و فرانسه) می‌تواند به‌صورت دوطرفه عمل کند. برای مدیریت گرمای تولیدشده توسط قطارها، یک سیستم خنک‌کننده با آب سرد در لوله‌های داخل تونل دمای محیط را زیر 30 درجه سانتی‌گراد نگه می‌دارد.
سیستم حمل‌ونقل در تونل
تونل مانش میزبان سه نوع سرویس حمل‌ونقل است: یورواستار، لِشاتل و قطارهای باری. یورواستار قطارهای پرسرعت مسافری را با سرعت تا 160 کیلومتر بر ساعت در داخل تونل و تا 300 کیلومتر بر ساعت در خارج از آن بین لندن، پاریس، بروکسل و آمستردام می‌دهد. لِشاتل (LeShuttle) وسایل نقلیه مانند خودروها، موتورسیکلت‌ها و اتوبوس‌ها را در واگن‌های مخصوص حمل می‌کند و سفر 35 دقیقه‌ای بین فولکستون و کاله را ارائه می‌دهد. قطارهای باری نیز کالاهایی مانند قطعات خودرو و محصولات الکترونیکی را جابه‌جا می‌کنند. سیستم کنترل ترافیک ریلی (RCC) تمام ترددها را از دو مرکز در پایانه‌ها مدیریت می‌کند.
چالش‌های ساخت در زیر دریا
ساخت تونل زیر دریا با چالش‌های متعددی همراه بود. فشار هیدرواستاتیکی بالای آب دریا خطر نفوذ آب به تونل را افزایش می‌داد، به‌ویژه در سمت فرانسه که زمین مرطوب‌تر بود. برای رفع این مشکل، TBMهای فرانسوی با مهر و موم‌های پیشرفته و تزریق گروت برای آب‌بندی استفاده شدند. اطمینان از اتصال دقیق تونل‌های حفرشده از دو سمت نیز دشوار بود و نیاز به سیستم‌های لیزری و بررسی‌های زمین‌شناسی مداوم داشت. شرایط زمین‌شناسی ناهمگن، به‌ویژه گسل‌های گچ مارن، حفاری را پیچیده‌تر کرد. علاوه بر این، مقیاس عظیم پروژه و فشار برای تکمیل سریع به دلیل تأمین مالی خصوصی، ایمنی کارگران را به خطر انداخت و منجر به مرگ 11 کارگر شد.
سیستم‌های ایمنی در مواقع بحران
تونل مانش مجهز به سیستم‌های ایمنی پیشرفته برای مدیریت بحران‌هایی مانند آتش‌سوزی است. در صورت آتش‌سوزی، سیستم تشخیص دود و مه آب پرفشار در قطارها فعال می‌شود. تونل خدماتی به‌عنوان مسیر تخلیه اضطراری عمل می‌کند و وسایل نقلیه مخصوص (STTS) امکان دسترسی سریع به محل حادثه را فراهم می‌کنند. درب‌های ضدآتش در گذرگاه‌های عرضی و اتاق‌های تجهیزات نصب شده‌اند و ایستگاه‌های آتش‌نشانی حرفه‌ای در تونل مستقر هستند. تجربه آتش‌سوزی سال 1996 نشان داد که این سیستم‌ها مؤثر هستند، اگرچه نیاز به بهبودهایی مانند فعال‌سازی سریع‌تر سیستم‌های تهویه دود مشخص شد.
مقایسه با تونل سئیکان ژاپن
تونل سئیکان در ژاپن، که در سال 1988 افتتاح شد، با طول کل 53.85 کیلومتر، طولانی‌تر از تونل مانش است، اما بخش زیرآبی آن (23.3 کیلومتر) کوتاه‌تر از تونل مانش (37.9 کیلومتر) است. تونل سئیکان هوکایدو و هونشو را متصل می‌کند و عمدتاً برای قطارهای مسافری و باری استفاده می‌شود، در حالی که تونل مانش علاوه بر قطارهای یورواستار، سرویس حمل وسایل نقلیه را نیز ارائه می‌دهد. سئیکان در عمق بیشتری (تا 240 متر زیر سطح دریا) ساخته شده و با چالش‌های زمین‌لرزه‌ای بیشتری مواجه بود. از نظر هزینه، تونل مانش با هزینه 14.5 میلیارد دلار (1994) گران‌تر از سئیکان (حدود 7 میلیارد دلار در 1988) بود. هر دو تونل شاهکارهای مهندسی هستند، اما تونل مانش به دلیل بخش زیرآبی طولانی‌تر و پیچیدگی‌های لجستیکی برجسته‌تر است.
هزینه ساخت و بازگشت سرمایه
هزینه اولیه پیش‌بینی‌شده برای تونل مانش 4.8 میلیارد پوند (حدود 6.2 میلیارد دلار در 1985) بود، اما هزینه نهایی به 9.5 میلیارد پوند (حدود 14.5 میلیارد دلار در 1994) رسید. این افزایش به دلیل مشکلات فنی، تغییرات طراحی برای بهبود ایمنی و تأخیر در تحویل تجهیزات بود. پروژه به‌طور کامل توسط سرمایه‌گذاران خصوصی تأمین مالی شد، که فشار زیادی برای بازگشت سریع سرمایه ایجاد کرد. با وجود پیش‌بینی‌های خوش‌بینانه، درآمد حاصل از حمل‌ونقل مسافر و بار کمتر از انتظار بود و یوروتونل با مشکلات مالی متعددی مواجه شد. با این حال، بازسازی‌های مالی و قراردادهای استفاده از راه‌آهن، جریان نقدی پایداری را تضمین کرد. امروزه، تونل مانش با حمل سالانه حدود 21 میلیون مسافر و میلیاردها پوند کالا، نقش مهمی در اقتصاد بریتانیا و اروپا ایفا می‌کند.
منبع: ابرار صنعتی
