Najdłuższy zatopiony tunel na Ziemi powstaje w Europie. Tak się go buduje

Między Niemcami a Danią powstaje gigantyczny tunel podmorski, który może wywrócić do góry nogami transport w tej części Europy.

Inwestycja w cieśninie Fehmarnbelt ma połączyć wyspę Fehmarn z duńską Lolland, skrócić czas podróży o godziny i wprowadzić do inżynierii lądowej metodę budowy, jakiej jeszcze nigdzie na taką skalę nie zastosowano.

Najkrótsza droga między Niemcami a Danią zmienia się w betonowy most pod wodą

Do tej pory ruch między Puttgarden w Niemczech a portem Rodby w Danii opiera się głównie na promach. Przeprawa zajmuje ok. 45 minut, do tego dochodzi czas oczekiwania i wjazdu na pokład. Po ukończeniu tunelu Fehmarnbelt kierowcy i pasażerowie pociągów przejadą ten odcinek w mniej niż kwadrans.

Nowa trasa ma mieć około 18 kilometrów. To sprawi, że będzie to najdłuższy na świecie tunel drogowo-kolejowy w technologii zatapianej, czyli złożony z ogromnych prefabrykowanych segmentów spoczywających na dnie morskim.

Tunel Fehmarnbelt ma połączyć funkcję autostrady i linii kolejowej w jednej podwodnej konstrukcji o długości około 18 kilometrów, budowanej z gigantycznych prefabrykatów opuszczanych na dno cieśniny.

Jak działa tunel zatapiany: gigantyczne klocki układane na dnie

W przeciwieństwie do klasycznych tuneli drążonych głęboko w skałach, tutaj powstaje rów na dnie cieśniny, a w nim układane są gotowe segmenty tunelu. Każdy to betonowy blok długości kilkuset metrów, ważący tyle, co kilka okrętów wojennych.

Fabryka tunelu zamiast budowy na miejscu

Kluczowy element tej inwestycji to specjalny zakład prefabrykacji po stronie duńskiej. Można go porównać do wielkiej fabryki, w której powstają „klocki” tunelu. Segmenty buduje się w suchych dokach, które przypominają ogromne baseny bez wody. Po ukończeniu prac do doków wpuszcza się wodę, a gotowy element wypływa jak statek.

• Segmenty wykonane są z wysokowytrzymałego betonu i stali.
• Każdy zawiera osobne przestrzenie dla torów kolejowych i pasów drogowych.
• W elementach umieszczane są od razu instalacje: wentylacja, kable energetyczne, systemy bezpieczeństwa.
• Po wypłynięciu segment jest holowany w miejsce docelowe w cieśninie.

Takie podejście przyspiesza prace i pozwala kontrolować jakość w warunkach zbliżonych do produkcji przemysłowej, zamiast walczyć z kapryśną pogodą na otwartym morzu.

Precyzyjne zatapianie na milimetry

Najbardziej spektakularny etap zaczyna się w chwili, gdy segment dociera na wyznaczone miejsce. Na dnie czeka już przygotowany rów, wyprofilowany do wymaganej głębokości. Konstruktorzy muszą ustawić wielotonowy element z dokładnością do kilku centymetrów, czasem wręcz milimetrów.

Używa się do tego systemu boi, kabli i dźwigów zamontowanych na barkach. Segment jest powoli zanurzany, a komputerowe systemy pomiaru pozycji cały czas korygują jego położenie. Gdy osiądzie na przygotowanym podłożu, łączy się go z poprzednim elementem, uszczelnia, a następnie zasypuje warstwami piasku i kamieni.

Budowa tunelu zatapianego przypomina precyzyjne układanie pociągu z betonowych wagonów na dnie morza – każdy musi trafić dokładnie na swoje miejsce, bo od tego zależy szczelność i bezpieczeństwo całej konstrukcji.

Po co Europie kolejny tunel? Chodzi o czas, pieniądze i klimat

Nowa przeprawa ma zmienić zarówno logistykę towarów, jak i codzienne podróże mieszkańców regionu. Czas przejazdu koleją między Hamburgiem a Kopenhagą ma się skrócić z ponad czterech i pół godziny do około dwóch i pół. Dla ciężarówek oznacza to ominięcie kolejek na promy i bardziej przewidywalne trasy.

Inwestorzy liczą na to, że część transportu przeniesie się z ciężarówek na kolej. Krótsza trasa, brak postoju na promach i elektryczne lokomotywy oznaczają mniejsze zużycie paliw kopalnych i niższą emisję CO₂. Dla Unii Europejskiej to ważny argument, bo korytarz przez Fehmarnbelt ma stać się jednym z głównych szlaków z centrum kontynentu do Skandynawii.

Wyzwania: środowisko, bezpieczeństwo i polityka

Tak duża ingerencja w dno morskie budzi sprzeciw części organizacji ekologicznych i mieszkańców. Prace mogą wpływać na siedliska ryb i ssaków morskich, a także na ruch wód w cieśninie. Projekt przeszedł długą procedurę ocen oddziaływania na środowisko w kilku krajach.

Żeby ograniczyć skutki uboczne, zastosowano między innymi:

• etapowe prace czerpalne z przerwami dla okresów tarła ryb,
• monitoring hałasu podwodnego podczas robót,
• rekultywację części dna morskiego po zakończeniu zatapiania elementów,
• systemy ochrony przed wyciekiem paliw z jednostek budowlanych.

Do tego dochodzi kwestia bezpieczeństwa użytkowników. Tunel ma otrzymać zaawansowane systemy wentylacji, detekcji dymu, monitoring wideo, a także boczne tunele ewakuacyjne. Co kilkaset metrów przewidziano wyjścia do awaryjnych korytarzy, którymi ratownicy będą mogli dotrzeć do poszkodowanych.

Konstrukcja musi jednocześnie wytrzymać ciśnienie wody, ruch tysięcy pojazdów dziennie, pożary, wstrząsy sejsmiczne i potencjalne uderzenia statków w rejonie wlotów do tunelu.

Nowy standard dla gigantycznych inwestycji podwodnych

Choć technologia tuneli zatapianych jest znana od dekad, skala Fehmarnbeltu i sposób organizacji prac wyznaczają nowy punkt odniesienia dla inżynierów. Projekt wymaga ścisłej współpracy zespołów z kilku krajów, skomplikowanej logistyki morskiej oraz precyzyjnego planowania każdego etapu.

Efektem ubocznym staje się rozwój know-how, które mogą później wykorzystać inne państwa. Tak duża „fabryka tunelu”, narzędzia do geodezyjnego pozycjonowania segmentów, procedury bezpieczeństwa przy pracy z ciężkimi prefabrykatami – to wszystko może trafić do kolejnych projektów, czy to w rejonie Morza Północnego, czy w zupełnie innych częściach globu.

Co może to oznaczać dla kolejnych inwestycji pod wodą

Rosnące natężenie ruchu, potrzeba skracania tras i dążenie do redukcji emisji sprawiają, że kolejne kraje patrzą na rozwiązania podobne do Fehmarnbeltu. Tunel zatapiany bywa atrakcyjny tam, gdzie warunki geologiczne utrudniają drążenie klasycznych tuneli albo gdzie państwa chcą ograniczyć ingerencję w krajobraz, rezygnując z wysokich mostów.

Przykładowo, takie konstrukcje mogą:

• odciążyć ruch promowy,
• stworzyć alternatywę dla transportu lotniczego na krótszych dystansach,
• umożliwić budowę nowych połączeń kolejowych dużych prędkości,
• stać się częścią długich korytarzy handlowych między regionami.

Przy okazji warto wyjaśnić różnicę między typami tuneli podwodnych. Klasyczny tunel drążony powstaje głęboko pod dnem, w skale lub gruntach, przy użyciu tarcz TBM albo metod górniczych. Tunel zatapiany leży głębiej niż linia dna sprzed budowy, ale płycej niż typowy tunel wydrążony – składa się z prefabrykowanych części złożonych na specjalnie przygotowanej półce w wykopanym korytarzu.

Dla przeciętnego kierowcy czy pasażera pociągu różnica jest niewidoczna. Widzi jedynie wjazd, odczuwa stałe nachylenie i charakterystyczny szum wentylatorów. Z punktu widzenia inżynierów wybór metody decyduje jednak o kosztach, czasie budowy, ryzykach technicznych i wpływie na środowisko morskie. Fehmarnbelt pokazuje, że przy odpowiednim przygotowaniu prefabrykowane „klocki” mogą stać się fundamentem jednego z najważniejszych połączeń transportowych w tej części Europy.