100 великих чудес инженерной мысли - Андрей Низовский

В наши дни туннель «Сейкан», проложенный под морским дном и соединяющий японские острова Хонсю и Хоккайдо, является самым протяженным железнодорожным туннелем в мире. Он оставил позади и туннель под Ла-Маншем, и знаменитый Симплонский туннель в Альпах. Однако жизнь не стоит на месте, и вскоре рекорд туннеля «Сейкан» будет побит Сен-Готардским базовым туннелем, постройка которого должна быть завершена к 2012 г. Но и после этого «Сейкан» сохранит за собой звание самого длинного в мире туннеля, проложенного под морским дном.

Протяженность туннеля «Сейкан» – 53,85 км, при этом длина подводного участка составляет 23,3 км. Самая нижняя точка туннеля лежит на глубине 240 м ниже уровня моря и на 100 м ниже дна пролива Цугару. Это – самая глубокая железнодорожная линия в мире. Безопасность ее эксплуатации обеспечивают 18 вспомогательных туннелей общей длиной 71,8 км, оснащенных самым современным оборудованием, включая лазерные приборы.

Туннель является частью железнодорожной линии Кайкио, соединяющей главный японский остров Хонсю с северным островом Хоккайдо. Оба острова разделяет широкий пролив Цугару. Море здесь известно своим капризным характером, а кроме того, пролив находится в зоне повышенной сейсмической активности. Так что перед строителями туннеля «Сейкан» стояла очень сложная задача.

Первоначально железнодорожное сообщение между двумя островами поддерживалось с помощью парома. Идея строительства туннеля родилась еще в 1946 г., однако у послевоенной Японии еще не имелось достаточно сил и средств, чтобы реализовать такой масштабный проект. Между тем проблема безопасного сообщения с Хоккайдо становилась все острее. В 1954 г. тайфун отправил на дно сразу пять паромов, пересекавших пролив Цугару. Погибло 1430 человек. Эта трагедия всколыхнула всю страну. Выступления общественности заставили японское правительство вплотную заняться поисками более безопасного способа пересечения пролива.

Может быть, через пролив стоило бы построить мост? Однако, взвесив все «за» и «против», японские инженеры пришли к выводу: это будет настоящая авантюра. Пролив Цугару известен своими непредсказуемыми погодными условиями, кроме того, он очень глубок. Строители столкнутся здесь с большими трудностями, а сам мост будет опасен в эксплуатации. Никто не даст гарантии, что его не снесет очередной тайфун или не разрушит землетрясение.

Более привлекательным решением выглядела постройка туннеля. Но потребовались десять лет поисков, исследований и экспериментов, прежде чем на берега пролива Цугару пришли строители.

Постройка туннеля «Сейкан» стала самой трудной задачей в истории строительства подводных сооружений подобного рода. Инженеры не могли использовать здесь проходческую технику, потому что вулканические породы под проливом Цугару оказались весьма нестабильными и непредсказуемыми. Вместо этого строителям пришлось применять динамит. Методично, шаг за шагом, проходчики продвигались вперед. На то, чтобы проделать 33-мильный проход под морским дном, им потребовалось более 2800 тонн взрывчатых веществ. Подземная галерея длиной 23,3 км соединила оба берега пролива уже в 1964 г., однако потребовалось еще 20 лет, чтобы построить собственно туннель.

Пик строительства приходится на 1972–1983 гг. Именно в это время под землей пролег двухколейный железнодорожный путь с шириной колеи 1,067 м. Эта колея уже стандартной, однако инженеры компании «Japan Railway Construction Corporation», строившей туннель, сознательно пошли на этот шаг: использование узкоколейной дороги в данном случае оправдано экономически. Такую дорогу дешевле строить, оборудовать и эксплуатировать. А это весьма немаловажно в свете и без того огромной – 7 миллиардов долларов! – стоимости этого самого большого в мире туннеля. Впрочем, туннель «Сейкан» может пропускать и поезда с нормальной колеей 1,435 м: для этого каждое полотно дороги имеет третий, дополнительный рельс. Туннель строился, что называется, «на вырост»: предусматривалось, что со временем он будет включен в сеть скоростных железных дорог «синкансен». Поэтому строители побеспокоились о том, чтобы наклоны и спуски в туннеле были возможно более плавными, а рельсы уложены без стыков, с использованием бесшовной технологии. Внутри туннеля даже устроены две станции: Йосиока и Таппи. Правда, обе они находятся не под морским дном, а на уровне береговой линии, по обеим сторонам пролива Цугару. При станциях функционируют музеи, экспозиция которых рассказывает об истории, сегодняшнем дне и перспективах туннеля «Сейкан».

Высота туннеля составляет 7,9 м, а ширина 9,8 м. На его сооружение пошло 168 000 тонн стали. Этого количества хватило бы, чтобы построить четыре таких небоскреба, как «Петронас Тауэр»! А все строительство заняло почти 42 г. Ветераны-строители туннеля до сих пор вспоминают злосчастный 1976 г., когда в туннель со скоростью 80 тонн в минуту неожиданно начала прорываться морская вода. Потребовалось более двух месяцев, чтобы ликвидировать прорыв. По счастью, никто из рабочих при этом не погиб.

Первый поезд через туннель прошел 13 марта 1988 г. Сейчас на этой линии эксплуатируются только узкоколейные поезда, но ожидается, что в 2020 г. через него пойдут скоростные «поезда-пули». Пока же стоимость эксплуатации «синкансена» на этой линии очень высока; при этом полет на самолете между Хонсю и Хоккайдо занимает гораздо меньше времени, а по стоимости обходится даже дешевле. И все же, несмотря на ограниченное использование, туннель «Сейкан» остается свидетельством одного из самых выдающихся технических подвигов ХХ столетия.

Когда-то, еще в ледниковый период, Британия была связана с Европейским континентом сухопутным мостом. Но на исторической памяти человечества Британия всегда была островом. Сейчас уже трудно определить, кому принадлежит приоритет в идее о наземной связи между Великобританией и континентальной Европой. Важно другое – в 1994 г. эта старая мечта была воплощена в жизнь.

Первая попытка связать Англию и Францию сухопутным «мостом» была предпринята в 1880 г. Но тогдашнего английского премьер-министра Уильям Гладстона советники убедили в том, что реализация подобного проекта обернется большим риском для национальной безопасности Англии, и идея была отложена в долгий ящик.

Любопытно, что инициаторами проекта всегда выступали французы – англичане не спешили расстаться со своим статусом островной державы. В 1750 г. Амьенский университет даже выделил специальную премию тому, кто разработает проект тоннеля под Ла-Маншем. В 1802 г. французский инженер А. Матье подал императору Наполеону проект строительства 15-километровой тоннельной секции. Другие 15 километров должны были прокладывать со своей стороны англичане, а обе секции соединялись бы в центре Ла-Манша. В 1832 г. другой французский инженер, Тома де Гамон, предлагал прорыть под Ла-Маншем тоннель с тринадцатью вентиляционными трубами или построить мост, который опирался бы на насыпные острова. Спустя тридцать лет Наполеон III и английская королева Виктория рассматривали новый план туннеля, предусматривавший его сборку из кессонов, установленных на морском дне. В конце XIX в. на обоих берегах даже начали что-то копать, но, прокопав километра два, бросили эту затею.