تونل های غرقابی

[ژوراسیک]

تونل های غرقابی
تونل های غرقابی بر دو نوع هستند: Immeresed Tunnels و Submerged Floating Tunnels یا همان SFT

تفاوت ها و شباهت هایی بین این دو نوع وجود دارد. از شباهت های آن ها می توان گفت که هر دو، روشی جهت گذر
از زیر آب هستند به گونه ای که از یک سری قطعات کوچکتر تقسیم شده اند. این قطعات در خشکی ساخته شده و ممکن
است از جنس فولاد و یا بتن باشند سپس به طور مجزا به داخل آب برده شده و سپس از بهم پیوستن آن ها تونل مورد نظر تشکیل می شود.
تفاوت این دو روش در نحوه جاسازی قطعات تشکیل دهنده در زیر آب و نحوه پایدار نگه داشتن آنهاست.

در نوع Immersed ابتدا با تکنیک لایروبی یک ترانشه در بستر دریا یا کانال حفر و سپس قطعات تونل داخل ترانشه مذکور
جاسازی شده و سپس لایه ای معمولا به ضخامت 2 متر روی آن پوشانده می شود (شکل زیر). با این کار از پایدار بودن تونل
در مقال نیروی بویانسی که منجر به بالا آمدن تونل می شود اطمینان حال می شود. با توجه به تکنیک نصب و جاسازی، این
نوع تونل عموما در اعماق کم استفاده می شود.

از سال 1893 که اولین تونل غرقابی ساخته شد تا کنون حدود 200 تونل در سراسر دنیا ساخته شده است.

http://uc-njavan.ir/images/zms7h65xn6i1qcfe0n.jpeg http://uc-njavan.ir/images/ae1f8g15mrw8ql3z7u.jpeg
شکل 1

در تونل نوع SFT خبری از تراشنه یا لایه پوشاننده نیست. در واقع قطعات آن روی بستر دریا قرار نمی گیرند
بلکه محل نهایی آنها جایی بین کف دریا و سطح آب می باشد (شکل زیر). دو تکنیک جهت غوطه ور نگهداشتن
این تونل وجود دارد. در تکنیک اول سعی می شود قطعات تونل آنقدر سنگین باشد که بتواند با نیروی بویانسی
مقابله کند در این حالت تونل روی یک سیستم نگهداری سوار است. این سیتم نگهداری می تواند ستونهایی باشد
که در کف نصب شده اند (شکل 2) و یا آویزهایی که از بالا به یک شناور که روی سطح آب قرار دارد متصل هستند (شکل 3 سمت راست).

http://uc-njavan.ir/images/0o46s8uq8e06gcub2b.jpg
شکل 2


http://uc-njavan.ir/images/03rncshlpdto082sj552.jpeg
شکل 3
در تکنیک دوم از میل مهارهایی استفاده می شود که یک سر آنها به تونل و سر دیگر در بستر دریا
محکم شده و مانع از بالا رفتن تونل می شوند(شکل 3 سمت چپ).
تونل های غرقابی نمی توانند در هر موقعیت استفاده شوند ولی هرجا که نیاز به گذر از آب است
معمولا می توان از آنها به عنوان چاره ای به جای حفر تونل استفاده کرد. از فواید این تونل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.




مقطع تونل های غرقابی لزوما نباید دایره ای باشد و تقریبا هر نوع مقطعی قابل ساخت و استفاده کرد.
زمانی که هدف حفاری تونل است سقف آن باید حداقل به اندازه یک قطر تونل از سطح زمین

عمق داشته باشد در صورتی که این محدودیت در تونل غرقابی وجود نداشته و از اینرو تونل های غرقابی می توانند از تونل های حفاری طول کمتری داشته باشند؛ این مطالب در شکل 4 نشان داده شده است.

تونل های غرقابی در زمان وقوع زلزله ناپایداری کمتری را متحمل می شوند.


http://uc-njavan.ir/images/bzqz1h43s74db6v2x.jpeg
شکل 4

[ژوراسیک]

تونل غرقابی خلیج ازمیر

خیلج ازمیر در ترکیه و در شهر ازمیر قرار دارد. موقعیت آن به گونه ای ست که شهروندان شهر برای گذر
از یک طرف به طرف دیگر باید از کشتی و یا از اتوبانی که خلیج را دور می زند استفاده کنند. از آنجا که
ظرفیت کشتیها محدود است عموما مجبور به استفاده از بزرگراه ها می شوند. از انجا که جمعیت شهر
در حال افزایش است گزینه تونل غرقاب یکه خلیج را در عرض طی می کند می تواند گزینه مناسبی برای
کاهش زمان رفت و برگشت و هزینه آن باشد.

خلیج مذکور از خاک ماسه –سیلتی ساخته شده که مقاومت پایینی دارد. در تون غرقابی می توان از
نیروی بویانسی استفاده کرده و نیروی وارده بر کف بستر را کاهش داد. از طرف دیگر آب در خلیج بسیار
کم عمق است (حدودا 25 متر) در نتیجه استفاده از تونل غرقابی گزینه مناسبی است.

ملاحظات اقتصادی تونل
جهت پیش بینی هزینه ساخت تونل مذکور از نتایج پروژ تونل غرقابی مرره که در همین کشور قرار داشته
و سمت اروپایی ترکیه را به سمت آسیایی آن وصل یم کند استفاده شده است.
هزینه ساخت هر کیلومتر آن برای 100 میلیون دلار آمریکا بوده است. برای مقایسه باید بگم که هزینه کل
ساخت تونل 2 کیلومتری توحید حدودا 300 میلیارد تومان بوده است. البته در نظر داشته باشین که تونل ت
وحید یک تونل دوقلو با دهانه بسیار بزرگ آن هم در منطقه حساس شهریست.
با احتساب این که تونل ازمیر 7.6 کیلومتر بوده و یک سری هزینه های اصلاحی دیگر که مربوط به لایروی و ...
است هزینه کلی ساخت آن برابر 3 هزار میلیون دلار براورد شده است.
حال برای آن که بدانیم این هزینه در آینده اقتصادی است یا نه میزان صرفه جویی در مصرف بنزین را محاسبه می کنیم.
تونل مذکور می تواند موجب کاهش مسیر رفت به اندازه تقریبی 43 کیلومتر شود. از طرف دیگر پیش بینی شده
هر روز 30000 خودرو از آن استفاده کنند. با فرض آن که هر خودرو در هر 100 کیلومتر 6 لیتر بنزین 2.5 دلاری
بسوزاند میزان صرف جویی در مصرف بنزین تقریبا در هر سال برابر 70 میلیون دلار خواهد شد. هزینه سالانه
عوارض خودرو هم در هر سال با فرض 5 دلار برای هر خودرو برابر 55 میلیون دلار خواهد بود. بنابراین جمعا
125 میلیون دلار خواهد شد که اگر فرض شود هزینه نگهداری تونل غرقابی 5 میلیون دلار باشد آنگاه میزان
صرفه جویی سالانه برابر تقریبی 120 میلیون دلار خواهد شد که در 25 سال معادل 3 هزار میلیارد تومان
یعنی همان هزینه ساخت تونل غرقابی خواهد بود.
به این ترتیب تونل غرقابی مذکور می تواند در 25 سال هزینه ساoت خود را جبران کند که در صنعت راه زمان قابل قبولی می باشد.