مشروع السكك الحديدية عالية السرعة في المملكة المتحدة HS2حققت إنجازًا هندسيًا كبيرًا لإزالة الانفجارات الصوتية المزعجة وموجات الضغط الدقيقة التي تنتجها القطارات عالية السرعة عند خروجها من الأنفاق. جزء مهم من المشروع امتدادات النفق في الطرف الجنوبي لنفق تشيلترن مكتمل. يهدف هذا التصميم الخاص إلى إدارة التغيرات المفاجئة في الضغط التي تحدث عندما تدخل القطارات الأنفاق الطويلة بسرعات عالية بشكل فعال.
قام مهندسو HS2 بتطوير هذه التوسعات المبتكرة للأنفاق لمنع موجات الضغط الدقيقة من التحول إلى انفجارات صاخبة ومزعجة عند مخارج النفق. نفق تشيلترن، يقع على بعد 10 أميال شمال غرب لندن ويدعم سرعات تصل إلى 320 كم/ساعة (200 ميل في الساعة)إنها النقطة الوحيدة على طريق HS2 حيث تكون هناك حاجة لمثل هذه الامتدادات الخاصة للتحكم في صوتيات النفق.
حلول هندسية مستوحاة من اليابان
وفي سعيهم إلى إيجاد حلول لهذا التحدي الهندسي المعقد، قام مصممو مشروع HS2 بدراسة تفصيلية للتحديات المماثلة التي واجهتها اليابان أثناء تطوير خط سانيو شينكانسن في سبعينيات القرن العشرين. وفي حين تعالج اليابان هذه المشكلة عادة من خلال تصميم أنوف طويلة للقطارات، اختار مشروع HS1970 التركيز على هندسة الأنفاق لتعظيم قدرة القطارات.
مصممة في هذا الاتجاه يصل طول كل امتداد للنفق إلى 220 مترًا وأخرى خاصة تساعد على إدارة ضغط الهواء فيها بشكل فعال ألواح جانبية جيدة التهوية إنه يقع. يعمل نظام التضييق والتهوية هذا على تقليل الزيادات المفاجئة في الضغط بشكل كبير، والتي من شأنها أن تسبب إزعاجًا مسموعًا خارج النفق عند خروج القطار من النفق.
التعاون لوضع المعايير العالمية
تعاونت شركة HS2 مع منظمات متخصصة لتطوير تصميم هذه البوابة المبتكرة. أروب، جامعة برمنغهام وأبحاث نفق دنديعملت بشكل وثيق مع مهندسي HS2 لتحسين تصميم البوابة. يجمع المفهوم النهائي بذكاء بين طول النفق وزاوية التناقص والفتحات الجانبية لإنشاء انتقال تدريجي لتدفق الهواء.
قام فريق هندسة HS2 بتصميم تصميمهم بحيث لا يتم اكتشاف أي تأثيرات صوتية خط سكة حديد نفق القناة HS1 بناءً على بيانات الضغط. وقد سمح هذا المعيار التفصيلي للمهندسين بتصميم بوابات نفق تشيلترن بدقة لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة والسلامة.
يقول ريتشارد ستورت من شركة أروب إن بوابات الأنفاق الخاصة هذه مهمة لتصميم القطارات عالية السرعة معيار عالمي جديد وأكد أنه مصمم. إن هذه الهياكل الأطول والمصممة خصيصًا تلغي الحاجة إلى إعادة تصميم الهيكل الديناميكي الهوائي للقطارات، مما يسمح لها بمواصلة العمل بكامل طاقتها الاستيعابية للركاب.
تم الانتهاء من البناء وسيدخل الخدمة قريبًا
أعمال البناء في امتدادات النفق الجنوبي، محاذاة المشروع المشترك (مشروع مشترك بين Bouygues Travaux Publics والسير روبرت ماك ألباين وفولكر فيتزباتريك) و تم الانتهاء بنجاح في يناير 2025. ومن المقرر الانتهاء من العمل على البوابات الشمالية في وقت لاحق من هذا العام.
عندما تكون القطارات في الخدمة، سوف تسافر عبر نفق تشيلترن لمدة تقريبية ثلاث دقائق ومن المتوقع أن يتم ذلك خلال وقت قصير. وستساعد هذه العجائب الهندسية في منع التلوث الضوضائي البيئي دون المساس بسرعة القطارات عالية السرعة، مما يساهم بشكل كبير في أهداف الاستدامة لمشروع HS2.
