Birleşik Krallık’ın yüksek hızlı demiryolu projesi HS2, yüksek hızlı trenlerin tünellerden çıkarken yarattığı rahatsız edici ses patlamalarını ve mikro basınç dalgalarını ortadan kaldırmak için önemli bir mühendislik başarısına imza attı. Projenin önemli bir parçası olan Chiltern Tüneli’nin güney ucundaki tünel uzantıları tamamlandı. Bu özel tasarım, trenlerin yüksek hızlarda uzun tünellere girdiğinde meydana gelen ani basınç değişikliklerini etkin bir şekilde yönetmeyi amaçlıyor.
HS2 mühendisleri, bu yenilikçi tünel uzantılarını, mikro basınç dalgalarının tünel çıkışlarında gürültülü ve çevreye rahatsızlık veren patlamalara dönüşmesini engellemek amacıyla geliştirdi. Londra’nın 10 mil kuzeybatısında yer alan ve 320 km/saate (200 mil/saat) kadar hızları destekleyen Chiltern Tüneli, HS2 güzergahında tünel akustiğini kontrol etmek için bu tür özel uzantılara ihtiyaç duyulan tek nokta olma özelliğini taşıyor.
Japonya’dan İlham Alan Mühendislik Çözümü
HS2 tasarımcıları, bu karmaşık mühendislik sorununa çözüm ararken, 1970’lerde Sanyo Shinkansen’in geliştirilmesi sırasında Japonya’da karşılaşılan benzer zorlukları detaylı bir şekilde incelediler. Japonya’da bu soruna genellikle uzun tren burunları tasarlayarak çözüm bulunurken, HS2 projesi tren kapasitesini en üst düzeye çıkarmak amacıyla tünel mimarisine odaklanmayı tercih etti.
Bu doğrultuda tasarlanan her bir tünel uzantısı 220 metre uzunluğa ulaşıyor ve içlerinde hava basıncını etkin bir şekilde yönetmeye yardımcı olan özel havalandırmalı yan paneller bulunuyor. Bu daralma ve havalandırma sistemi, tren tünelden çıkarken tünel dışında duyulabilir rahatsızlık yaratacak ani basınç artışlarını önemli ölçüde azaltıyor.
Küresel Standartlar Belirlemek İçin İş Birliği
HS2, bu yenilikçi portal tasarımını geliştirmek için alanında uzman kuruluşlarla iş birliği yaptı. Arup, Birmingham Üniversitesi ve Dundee Tünel Araştırma, portal tasarımının en iyi hale getirilmesi sürecinde HS2 mühendisleriyle yakın bir çalışma yürüttü. Ortaya çıkan son konsept, kademeli bir hava akışı geçişi sağlamak amacıyla tünel uzunluğunu, konikleştirme açısını ve yan havalandırmaları akıllıca birleştiriyor.
HS2 mühendislik ekibi, tasarımlarını, hiçbir sonik patlama etkisinin tespit edilmediği HS1 (Channel Tunnel Rail Link) basınç verilerine dayandırdı. Bu detaylı kıyaslama, mühendislerin Chiltern Tüneli portallarını maksimum verimlilik ve güvenlik için hassas bir şekilde uyarlamalarına olanak tanıdı.
Arup’tan Richard Sturt, bu özel tünel portallarının yüksek hızlı tren tasarımında yeni bir küresel standart belirlediğini vurguladı. Daha uzun ve özel olarak tasarlanmış bu yapılar, trenlerin aerodinamik yapısını yeniden tasarlama ihtiyacını ortadan kaldırarak trenlerin tam yolcu kapasitesiyle çalışmaya devam etmesini sağlıyor.
İnşaat Tamamlandı, Hizmete Giriş Yakın
Güney tünel uzantılarındaki inşaat çalışmaları, Align JV (Bouygues Travaux Publics, Sir Robert McAlpine ve VolkerFitzpatrick ortak girişimi) tarafından yönetildi ve Ocak 2025’te başarıyla tamamlandı. Kuzey portallarındaki çalışmaların ise bu yılın ilerleyen zamanlarında yapılması planlanıyor.
Hizmete girdiğinde, yolcu trenlerinin Chiltern Tüneli’nden yaklaşık üç dakika gibi kısa bir sürede geçmesi bekleniyor. Bu mühendislik harikası tünel uzantıları sayesinde, yüksek hızlı trenlerin hızından ödün vermeden çevresel gürültü kirliliğinin önüne geçilmiş olacak, bu da HS2 projesinin sürdürülebilirlik hedeflerine önemli bir katkı sağlayacak.
