הפתרון לפקקים: לכבוש את הים
הפקקים הולכים ומחמירים. המוצא היחיד: מנהרה תת-ימית, למשל ממחלף גלילות ועד ראשל"צ. איך יצלחו את האתגר ההנדסי?
08:0518.12.15
מספר המכוניות החדשות העולות מידי שנה על כבישי הארץ גדל במהירות, בשנת 2013 נוספו 213,000 מכוניות בשנת 2014 240,000 והשנה צפויה להסתיים ב-260,000 נוספות. מספר המכוניות היורדות מהכבישים קטן בהרבה, ואינו משפר את התמונה העגומה של העומס ההולך ומתעצם על כבישי הארץ, ובעיקר באזור המרכז.
מנהרה תת-ימית
בכנס האחרון של איגוד המהנדסים האזרחיים חזה הדמוגרף פרופ' ארנון סופר כי תוך שנים ספורות ניקלע כולנו לפקק ענק. המוצא היחיד ממגמה זו לדבריו – לכבוש את הים. מאמר זה קורא למהנדסים ולקובעי המדיניות להרים את הכפפה אתגר הנדסי מהמעלה הראשונה. מנהרות מתחת לקרקעית הים וכאלו המונחות על קרקעיתו קיימות במקומות רבים בעולם. מאמר זה מציע מנהרה מסוג שונה, מנהרה שהיא מטובעת וצפה, Submerge Floating Tunnel. המנהרה עשויה מבטון דמויית צינור, בחתך עגול או אליפטי, עטופה בשכבת איטום כנגד חדירת מים, אשר תכיל זוג נתיבים בכל כיוון.
מנהרה תחבורתית כזו יכולה למשל להיבנות ממחלף גלילות ועד ראשון לציון, או גם מפולג לאשדוד. המנהרה על גבי המדף היבשתי הרדוד, במרחק של מספר מאות מטרים מקו החוף בעומקים שבין 50 ל 100 מטר(, תמתח ותצוף בעומק של 30 מ' תחת פני המים, עומק מספיק בו השפעת גלי הים אינה מורגשת, גם לא בעת סערה, בעומק בו הלחץ ההידרוסטטי של 3-4 אטמוספרות אינו מצריך מבנה מורכב עקב הפרש הלחצים, ובעומק שכזה גם אין בעיה להוריד צוללן לצורך בדיקה או תחזוקה.
מנהרה תת-ימית כוח העילוי על גוף, כפי שלימד אותנו ארכימדס, שווה למשקל המים הנידחים על ידו. נניח שהמנהרה שלנו בחתך צינור עגול שקוטרו 13 מטר (בדומה לאיור שלמטה), כוח העילוי שיפעל על כל מטר הוא 132 טון משקל המנהרה. נאמר שעובי קירות הבטון 75 ס"מ יהיה כ -90 טון למטר. כיוון שכוח העילוי (הציפה) גובר על המשקל העצמי, יש לרתק את המנהרה בשרשראות או כבלים מעוגנים אל קרקעית הים, פן תצוף על פניו. עיגון שיבטיח לשמור את גובה המנהרה תחת פני הים וכן ישמור על מיקומה בתוואי המתוכנן כנגד הזרמים. לעיגון הכבלים בקרקעית הים יש טכניקות מגוונות המשמשות לעיגון אסדות קידוח בקרקעית הים שבשרות תעשיית הנפט והגז, החל מהנחת משקלות בטון כבדות על הקרקעית וכלה בכלונסאות חלולים המוחדרות לקרקעית בעזרת וואקום, עוגני בורג ועוד. אופי העיגון תלוי בעומק הקרקעית ובטיב הקרקע.
מבחינת אוורור, אמצעים לכיבוי אש וכיוצא בזה, מנהרה זו אינה שונה מאחרות אשר נכרו תחת הים, כמו זו החוצה תחת תעלת למנש באורך של 38 ק"מ או המנהרה הארוכה תחת הים ביפן באורך של 54 ק"מ (SeikanTunnel). אופן ביצוע המנהרה הצפה אפשרי במספר שיטות, הנה תיאור של אחת מהן: המבנה עצמו יורכב מרצף צינורות באורך של 120-50 מטר, אותם יוצקים על גבי מבדוק צף או מבדוק יבש שיוקם לטובת הפרויקט. הצינורות (סגמנטים) הנוצרים על גבי המבדוק ייאטמו בשני הקצוות במחיצות זמניות, כך שכל סגמנט יהווה גליל סגור בעל כושר ציפה, ויושק על פני המים. על ידי הכנסה מבוקרת של מי נטל לתוך הסגמנט אפשר להביאו למצב מעט כבד בו יחל לשקוע. בעזרת מנופים צפים לשלוט בסגמנט ולשקע אותו לגובה המתוכנן, 30 מטר תחת לפני הים, בו ירותק לכבלים המעוגנים בקרקעית. מי הנטל שבתוכו יישאבו החוצה, כך שכושר הציפה יושב לו, כבלי העיגון יימתחו והוא ישוחרר מאחיזת המנופים. הסגמנט הבא יורד באופן דומה ויחובר אל קודמו בעזרת ברגי חיבור מסביב ואטם גומי שיחצוץ ויאטום את החיבור בין הסגמנטים. לאחר השלמת המנהרה לכל ארכה, יפורקו המחיצות הזמניות שבין הסגמנטים.
הכניסות/יציאות אל היבשה וממנה תתבצענה בעזרת חפירת תעלות משופעת מהים לכיוון היבשה, סגמנטים דומים ישוקעו ויונחו על קרקעית התעלה החפורה ויכוסו בחומר מילוי. מעל מנהרת התחבורה המשוקעת אפשר להמשיך לנהל תעבורה ימית כרגיל. ייאסר כמובן על כלי השייט לזרוק עוגנים ומכמורות דייגים ויש להתריע בפני מפקדי הצוללות החדשות שיקפידו לשמור מרחק.
את הרעיון אפשר להמשיך ולפתח, לתכנן כניסות ויציאות נוספות לאורך התוואי, על הדרך לחבר את האיים המלאכותיים שעוד ייבנו. קדימה לעבודה.
המחבר הוא מהנדס אזרחי המתמחה בעבודות ימיות
