Giliausiai įrengti metro ir tuneliai: kaip inžinieriai kasa po miestais dešimčių aukštų gylio „antrąjį pasaulį“

Po didžiųjų miestų gatvėmis slepiasi dar vienas sluoksnis, kurio dauguma niekada nepamato: sudėtingi metro tuneliai, keleiviniai ir krovininiai koridoriai, infrastruktūros „autostrados“. Kai kur jie driekiasi taip giliai, kad viršuje tilptų keliolikos aukštų namas.

Toks požeminis tinklas nėra tik įspūdingas inžinerijos pasiekimas. Tai ir labai praktiškas atsakymas į spūstis, vietos trūkumą paviršiuje bei poreikį saugiai nutiesti naujas linijas po jau seniai užstatytais rajonais.

Kas išvis laikoma giliausiu metro ar tuneliu

Kalbant apie gylio „rekordus“, dažnai minimi metro stočių ar tunelių skaičiai skaičiuojami nuo žemės paviršiaus iki perono ar vamzdžio viršaus. Skirtingos šalys matuoja kiek kitaip, todėl skaičiai nėra lengvai palyginami.

Vienur akcentuojamas didžiausias gylis po gatve, kitur atstumas iki jūros lygio ar iki uolienų sluoksnio. Dėl to kalbant apie „pačius giliausius“ objektus svarbu pridėti atsargą: sąrašai laikui bėgant kinta ir priklauso nuo vertinimo metodikos.

Kodėl kai kuriuos tunelius tenka kasinėti taip giliai

Priežastis paprasta: miestuose paviršius jau seniai užimtas. Po gatvėmis driekiasi senų kanalizacijos tinklų, vandentiekio, šilumos trasų, kabelių sluoksniai, todėl naujoms linijoms reikia „nerti“ vis giliau, kad būtų išvengta susikirtimų.

Prie to prisideda ir reljefas. Kalnuotuose miestuose reikia prasikasti pro uolienų masyvus, vingiuojančias upes ir jau esamus požeminius statinius. Gylis padeda ir saugumui: kuo giliau po pamatais eina tunelis, tuo mažesnė tikimybė, kad grunto judėjimas paveiks paviršiaus pastatus.

Kaip veikia milžiniški tunelių kasimo skydai

Šiuolaikiniai giluminiai tuneliai dažniausiai kasami tunelių kasimo mašinomis, vadinamaisiais skydais. Tai kelių dešimčių metrų ilgio cilindrinės mašinos su didžiule besisukančia galva, kurios skersmuo prilygsta pačiam būsimam tuneliui.

Šios mašinos vienu metu pjauna uolieną, šalina skaldą ir iškart kloja apsaugines žiedines betono ar plieno konstrukcijas. Tokia technologija leidžia dirbti giliai ir stabiliai, išvengiant didelių įgriuvų rizikos paviršiuje.

Ventiliacija, gaisrinė sauga ir temperatūros kontrolė

Kuo giliau įrengtas tunelis, tuo sudėtingiau užtikrinti šviežio oro tiekimą ir dūmų šalinimą avarijos atveju. Todėl giluminės stotys turi galingas ventiliacijos šachtas, kurios dažnai atsiveria visiškai nepastebimose miesto vietose: mažų pastatų stoguose ar žaliuosiuose plotuose.

Be oro, reikia kontroliuoti ir temperatūrą. Giluminiai tuneliai natūraliai išlaiko gana pastovią šilumą, tačiau traukiniai, stabdžiai ir elektros įranga generuoja daug papildomo karščio. Todėl projektuojamos aušinimo sistemos, kurios atsižvelgia ir į energijos sąnaudas, ir į keleivių komfortą.

Evakuacija iš dešimčių metrų gylio

Kitas didelis iššūkis yra saugios evakuacijos keliai. Kuo tunelis giliau, tuo ilgesnį kelią reikia įveikti, kad keleiviai pasiektų paviršių. Vien paprastos laiptinės čia nepakanka, nes didelis aukštis tampa kliūtimi vyresnio amžiaus žmonėms ar žmonėms su negalia.

Dėl to projektuotojai derina eskalatorių, lifto šachtų ir avarinių laiptinių sistemas, o kai kur tuneliai jungiami tarpusavyje, kad įvykus incidentui keleiviai galėtų pereiti į kitą liniją ar saugią zoną. Tokie sprendimai neišvengiamai didina projekto kainą, bet yra būtini.

Geologija: uolienos nulemia ne tik gylį, bet ir kainą

Požeminiai darbai visada priklauso nuo geologijos. Kietos uolienos gali būti lėtai kasamos, bet jos stabilios, todėl tuneliui reikia mažiau papildomų atramų. Minkštas gruntas ar prisotintas vandeniu molis reikalauja sudėtingesnio sutvirtinimo ir nuolatinio slėgio valdymo pačioje kasimo mašinoje.

Štai kodėl vieno miesto tunelis gali kainuoti kelis kartus brangiau nei tokio pat ilgio projektas kitame mieste, net jei abu įrengti panašiame gylyje. Kaina čia nėra tik betono ir bėgių suma, didelę dalį sudaro būtent rizikos valdymas sudėtingomis sąlygomis.

Požeminiai transporto koridoriai ne tik keleiviams

Giliai kasami ne vien metro tuneliai. Vis daugiau miestų ir regionų stato gilius kelių ar geležinkelių tunelius, kad nukreiptų tranzitinį srautą nuo centrų, sutrumpintų atstumus per kalnų masyvus ar apeitų aplinkosaugai jautrias teritorijas.

Kai kuriuose projektuose tunelio vamzdžiai skirti skirtingoms funkcijoms: vienas automobiliams ar traukiniams, kitas priežiūros ir evakuacijos poreikiams, trečias komunikacijoms bei inžineriniams tinklams. Tai leidžia sukoncentruoti infrastruktūrą į vieną „požeminį koridorių“ ir išlaisvinti paviršiaus plotus kitoms reikmėms.

Požeminio miesto idėja ir ateities kryptys

Intensyviai augant miestams, vis dažniau kalbama apie daugiasluoksnį urbanistinį planavimą, kur dalis viešojo transporto, logistikos ir net sandėliavimo perkeliama gilyn. Tokia logika ypač patraukli regionams, kuriuose brangi žemė ir nėra kur plėstis horizontaliai.

Vis dėlto giluminės infrastruktūros plėtra reikalauja didelių investicijų, ilgo planavimo ir aiškaus politinio sutarimo. Nuo geologinių tyrimų iki tunelių kasimo mašinų užsakymo praeina ne vieneri metai, todėl sprendimai dėl naujų linijų daromi su ilgu horizonte.

Ko iš giluminių tunelių patirties gali pasimokyti ir mažesni miestai

Nors tokio masto metro ar kelių tuneliai Lietuvoje greičiausiai neatsiras artimiausiu metu, gerosios praktikos naudingos ir čia. Pavyzdžiui, vėdinimo, avarinės evakuacijos, gaisrinės saugos reikalavimai ar pažangios geologinių tyrimų metodikos taikomos ir trumpesniuose tuneliuose, požeminiuose perėjimuose, inžineriniuose koridoriuose.

Didžiųjų projektų patirtis taip pat rodo, kaip svarbu infrastruktūrą planuoti ne keliems, o keliems dešimtmečiams į priekį. Tik tuomet pavyksta išvengti chaotiško „lopymo“, kai kiekviena nauja linija ar tunelis bando pralįsti tarp senų tinklų, o ne veikia kaip vientisos sistemos dalis.