Do ponad 3 mln ton betonu dodaj 110 tys. ton stalowych wzmocnień. Co możesz otrzymać? Betonowe osiedle dla 20 tys. mieszkańców. Albo połączenie kolejowe pomiędzy europejskim a azjatyckim brzegiem Stambułu. Dzisiaj obydwie części 12-milionowej tureckiej metropolii łączą tylko dwa nieustannie zakorkowane mosty. Podróż z jednego krańca na drugi bez użycia samochodu – koleją, promem, i znowu koleją – może zająć nawet trzy godziny. Widoki są malownicze, ale upał i ścisk odbierają przyjemność z ich podziwiania.

MNIEJ NIE ZNACZY TANIEJ


Już wkrótce to wszystko może się zmienić. Jechać się będzie szybciej, wygodniej, niestety widoki będą gorsze – bo przeprawa przez Bosfor prowadzić będzie tunelem 60 m pod wodą. Autorzy projektu nazwanego Marmaray zakładają, że całą trasę od Halkali na europejskim brzegu do Gebze w Azji będzie można przebyć w 105 min, a sama przeprawa przez Bosfor zajmie tylko 4 (!) minuty. Wszystko dzięki ambitnym założeniom technicznym oraz gigantycznym pożyczkom, udzielonym przez Japoński Bank Współpracy Międzynarodowej, Europejski Bank Inwestycyjny oraz Bank Rozwoju Rady Europy.

W 1999 r. Turcy szacowali, że będą potrzebowali na ten cel ok. 2,6 mld dolarów. Już wiadomo, że będą musieli wysupłać co najmniej 900 mln więcej. Muszą zmodernizować lub położyć tory na odcinku ponad 76 km, zbudować 36 stacji na powierzchni i 3 pod ziemią. A wszystko po to, by w każdą stronę mogło podróżować (w porach komunikacyjnego szczytu) 75 tys. pasażerów na godzinę. Dziennie milion mieszkańców.

Sercem projektu jest przeprawa przez Bosfor. To właśnie ten element połyka gros pieniędzy (753 mln) i betonu (800.000 z 1.300.000 m3). Tymczasem ten fragment liczy zaledwie 13,6 km! W tym wypadku nie chodzi jednak o ilość. Odcinek długości 1,4 km ułożono w specjalnym wykopie w dnie Bosforu – gdzieniegdzie na głębokości dochodzącej do 60 m. To najgłębiej położony zanurzany tunel na świecie (do tej pory z wynikiem 41 m rekordzistą był BART w San Francisco). Aby go wykonać, gigantyczne pogłębiarki przerzuciły milion m3 piachu i mułu. Sam tunel składa się z 11 elementów z betonu i stali długości od 98,5 do 135 m, szerokości 15,3 i wysokości 8,6 m, które wykonano w suchych dokach w miejscowości Tuzla. Każda z części tunelu przypomina pudełko od zapałek przedzielone ścianką. Po połączeniu pudełek powstaną dwa długie korytarze, w każdym pobiegnie jeden tor kolejowy.

SLALOM PO BOSFORZE


Samo konstruowanie ważących ok. 17,2 tys. ton modułów nie sprawiło tureckim inżynierom trudności – znacznie gorzej było później. Elementy wędrowały bowiem na miejsce montażu drogą wodną, morzem Marmara, wciśnięte pomiędzy kadłuby specjalnej barki-katamaranu. Na czas wyprawy otwory modułów były zatykane, aby elementy utrzymywały się na powierzchni. Choć z Tuzli do Stambułu jest tylko 42 km, jedna taka operacja trwała dwie doby. Przez ten czas musiały utrzymywać się dobre warunki meteorologiczne, gdyby – nie daj Boże – rozpętała się burza, moduł musiałby zawrócić. Transport utrudniały też dwa prądy morskie – powierzchniowy płynący z Morza Czarnego do morza Marmara i głębinowy skierowany w drugą stronę. Prędkość silniejszego – powierzchniowego – dochodzi do 5 węzłów. Wykonawcy tunelu wprowadzili system monitoringu, żeby przewidzieć moment, w którym siły natury działające na betonowe elementy będą jak najmniejsze. Jednak nawet najlepszy monitoring przypomina zgadywankę… Nie wspominając już o tym, że rejs Bosforem to slalom gigant – rocznie przepływa tamtędy ponad 50 tys. statków, nie licząc mniejszych promów i prywatnych jednostek.

Po doholowaniu do modułu wpuszczano wodę. Gdy betonowy kolos powoli się zanurzał, załoga barki kontrolowała jego pozycję za pomocą lin. Gdy element docierał do strefy między przeciwnymi prądami, załoga korzystając z GPS-u mogła go obrócić, tak aby pasował do wykopu w dnie. Potem moduł był opuszczany. Wtedy „do pracy” przystępowały prawa fizyki. „Na końcu każdego elementu znajdowała się gumowa uszczelka – opowiada „Focusowi” Christian Ingerslev z firmy Parsons Brinckerhoff współpracującej przy budowie. – Moduły były ustawiane względem siebie w ten sposób, aby miękka część uszczelki dokładnie przylegała do ściany. W poprzednio ułożonym elemencie otwiarano mały zawór w przegrodzie sąsiadującej z połączeniem. To zmniejszało ciśnienie w łączniku. Tymczasem na drugim końcu modułu utrzymywało się stałe ciśnienie. Ta różnica w ciśnieniach uszczelniała gumowe połączenie”.

GUMA POD MUŁEM

 


O wyborze tunelu zanurzanego (a nie drążonego pod dnem jak np. Eurotunel) zdecydowało m.in. zagrożenie sejsmiczne regionu. Prawdopodobieństwo wystąpienia poważnego trzęsienia ziemi w ciągu następnych 30 lat wynosi tu aż 65 proc. Tunel zaprojektowano tak, by wytrzymał wstrząsy o sile około 7,5 stopnia w skali Richtera. Gumowe złącza modułów wzmocniono stalowymi płytami. Dzięki takiej konstrukcji są bardziej elastyczne i odporne na ruchy tektoniczne. Dodatkową izolację stanowi blisko 4-metrowa warstwa mułu (800.000 m3), którą przykryto elementy, wyrównując dno.

Co jednak jeśli trzęsienie ziemi będzie silniejsze niż przewidują prognozy? Sam tunel chronią przed zalaniem – poza wodoodpornym betonem, z którego wykonano poszczególne bloki – zintegrowane z konstrukcją stalowe membrany. „Po skończeniu budowy, woda będzie mogła wtargnąć do tunelu jedynie od strony podziemnych stacji” – twierdzi Ingerslev. Zatem przy wlotach do podwodnej części przeprawy przez Bosfor znajdują się śluzy, które w razie przecieku odetną zatopioną część oraz umożliwią ewakuację pasażerów z podziemnych części tunelu.

Prace przy tunelu są już bardzo zaawansowane. Ostatni podwodny moduł osadzono na dnie Bosforu w październiku 2008 r. Wkrótce potem turecki premier Recep Tayyip Erdogan, ubrany w żółty strój ochronny i biały kask, mógł wybrać się na przechadzkę po tunelu w towarzystwie vipów. „Po 148 latach połączyliśmy dwie części miasta” – powiedział do towarzyszących mu reporterów, nawiązując do pierwszych projektów poprowadzenia tunelu pod Bosforem z 1860 r.

MECHANICZNE DŻDŻOWNICE


Teraz oczy wszystkich skierowane są na inżynierów pracujących nad połączeniem części podwodnej z odcinkami podziemnymi przebiegającymi pod gęsto zaludnionymi okolicami Yenikapi, Sirkeci – po stronie europejskiej i Sögütlüçesme w Azji. Pięć potężnych tunelowych maszyn wiercących (TBM) drąży na każdym brzegu dwa 1-torowe tunele średnicy 7,04 m i łącznej długości 10,1 km. Maszyny działają podobnie jak dżdżownica: potężne głowice urabiające wgryzają się w ziemię, która następnie jest przenoszona do komory roboczej, skąd – czasem po zmieszaniu ze specjalną zawiesiną – wyprowadza się ją lub wypompowuje na zewnątrz. W ten sposób taśmy lub pompy robią dokładnie to, co wnętrzności przynęty wędkarzy… Równocześnie maszyna powoli przesuwa się do przodu, drążąc tunel. Podobna technika zostanie zastosowana przy budowie II linii warszawskiego metra.

Aby mechaniczne dżdżownice sobie wzajemnie nie przeszkadzały, stambulskie tunele powstają w pewnej odległości od siebie. Co mniej więcej 200 m robotnicy konstruują pomiędzy nimi krótkie łączniki. W tej chwili ułatwiają komunikację między ekipami, w przyszłości zapewnią sprawną ewakuację pasażerów. Przekrój podziemnego tunelu przypomina więc oprawki okularów. Ze względu na gęstą zabudowę projektanci niemal zrezygnowali z kopania metodą odkrywkową – tą techniką zbudowane zostanie tylko 1,3 km tunelu.

Prawdziwym wyzwaniem przy projekcie na taką skalę jest wywiezienie urobku. Gdy tunele powstają na obrzeżach miast, ziemię i skały można wyrzucać po prostu na hałdy na pobliskich składowiskach. W Stambule jest to niemożliwe, gdyż prace prowadzone są w centrum miasta. Ciężarówki z ziemią można spotkać na ulicach o każdej porze dnia i nocy. Nikt nie przejmuje się ani śpiącymi mieszkańcami, ani turystami, o czym autor miał okazję przekonać się na własnej skórze, próbując zasnąć w hotelu w pobliżu jednego z odwiertów…

Projekt Marmaray to oczywiście nie tylko same tunele i tory. W tym samym czasie powstają również stacje kolejowe – prawdziwym wyzwaniem są zwłaszcza te planowane pod ziemią: Yenikapi na głębokości 17 m, Üsküdar – 26 m oraz Sirkeci – 45 m. Ze względu na gęstą zabudowę oraz bliskość zabytków, na powierzchni znajdą się jedynie dyskretne wejścia. Do przejazdów pod Bosforem zamówiono nowy tabor – 440 wagonów, które mają zostać połączone w 10- i 5-elementowe zespoły trakcyjne. W szczycie będą podjeżdżać na perony nawet co 2 minuty.

MASZYNY STOP, ŁOPATY W RUCH


Epoka korków w Stambule miała się zakończyć 15 marca 2010 roku. Dziś wiadomo, że to nierealny termin, inżynierowie ostrożnie prognozują, że przeprawa zostanie oddana do użytku na przełomie 2012 i 2013 r. Odpowiedzialności za opóźnienie nie ponoszą jednak budowniczowie, winien jest ktoś zupełnie inny: bizantyjski cesarz Teodozjusz. W 2004 roku robotnicy budujący stację Yenikapi natrafili na pozostałości antycznego portu – zaginionej przystani Teodozjusza. Prace natychmiast przerwano, a do akcji wkroczyli uzbrojeni w łopaty archeolodzy. „Wykopaliska prowadzono tradycyjnymi metodami – opowiada „Focusowi” profesor Cemal Pulak z Texas A&M University, który został poproszony przez tureckich naukowców o pomoc – i archeolodzy »ręcznie« zeszli na głębokość ok. 10 m”. Do tej pory wykopali 34 bizantyjskie statki oraz pozostałości urządzeń portowych. Archeologów szczególnie ucieszyły znaleziska z okresu neolitu, które udowodniły, że osadnictwo w tym rejonie istniało już ok. 6200 r. p.n.e.

Co cieszy archeologów – sprawia, że inżynierom włos jeży się na głowie. Każde kolejne znalezisko to miesiące opóźnień i miliony dolarów strat. Na szczęście archeolodzy zbliżają się już do końca prac. Jak powiedział „Focusowi” prof. Pulak, wykopaliska w rejonie głównego tunelu właśnie ustały. Archeolodzy kontynuują jeszcze prace na terenie pobocznej linii metra, przebiegającej przez stację Yenikapi. Tam prace mają potrwać jeszcze rok lub dwa. Jeden z głównych inżynierów pracujących nad projektem Marmaray Hüseyin Belkaya nauczył się nie przejmować przeciwnościami. „Ten tunel zostanie zbudowany – powiedział reporterom National Geographic Channel. – Oczywiście jego konstrukcja nieco się opóźni. Ale skoro czekaliśmy na niego ponad 147 lat, możemy poczekać troszeczkę dłużej”.