Pembelajaran JAES

KUNJUNGI SALURAN YOUTUBE KAMI
Jaes Sponsor - Basket



Terowongan Channel | Teknik luar biasa yang memungkinkan hal ini terjadi

Menyeberangi Selat Inggris yang liar melalui terowongan bawah tanah sudah menjadi salah satu impian terbesar umat manusia dalam bidang teknik. Impian ini terwujud pada tahun 1990 setelah pembangunan terowongan besar-besaran dan pengerjaan rel kereta api yang canggih. Namun, metode terowongan kereta sederhana ini memiliki masalah teknis yang sangat besar. Tahukah Anda? Untuk memahaminya, mari kita lihat contoh. Setelah mendorong kereta api sedikit, anak laki-laki itu kesulitan mendorongnya. Pegas yang tertekan menahan kereta api. Solusinya, lepaskan sebagian pegas dan rekatkan kembali secara ajaib. Sekarang ia bisa mendorong kereta apinya lagi. Mirip dengan hambatan yang diberikan oleh pegas, ketika kereta berkecepatan tinggi melewati terowongan, maka udara di depan kereta terkompresi dan menciptakan hambatan yang tinggi terhadap kereta.

Pergerakan kereta akan sangat sulit jika udara terkompresi ini tidak diperhatikan. Solusinya serupa dengan pelepasan pegas terkompresi adalah dengan membuang udara terkompresi. Ini kunci mengelola udara terkompresi terletak pada 194 saluran pelepas piston. Menggali tanah dari dasar laut dan menghubungkan Inggris dengan Perancis mungkin tampak seperti proyek sederhana. Namun untuk memahami kenyataannya, kita perlu melihat penampang tanah. Bagaimana jika terowongan runtuh akibat tekanan air yang sangat besar? Selain itu, air bisa menemukan jalannya melalui lapisan-lapisan patahan. Setelah studi geologi terperinci, para insinyur memutuskan untuk mengebor melalui Marl Kapur yang ideal karena permeabilitas rendahnya dan stabilitasnya yang baik.

Diagram detail berbagai lapisan tanah di bawah dasar laut belum tersedia sebelum pertengahan 1950-an. Untuk memahami sifat dasar laut, para insinyur harus mengebor ratusan lubang bor di dasar laut dan survei geofisika ekstensif dilakukan dari tahun 1950-an hingga 1980-an. Menariknya, Napoleon Bonaparte telah menyusun rencana untuk membangun terowongan yang menghubungkan Prancis dan Inggris melintasi Selat Inggris. Gagasan tersebut pertama kali disampaikan secara resmi kepada Napoleon pada tahun 1802 selama masa perdamaian singkat antara Inggris dan Prancis. Sebuah terowongan untuk kereta kuda dan diterangi lampu menyang. Sayangnya perang antara Inggris dan Prancis kembali berkecamuk pada tahun 1803 dan proyek tersebut segera dibatalkan. Sekarang saatnya memperkenalkan ulat robotik, mesin bor terowongan. Kita akan segera melihat mengapa kita menyebut mesin ini ulat. Lihatlah kepala pemotong mesin ini. Ia memiliki banyak alat pemotong yang kuat.

Anda juga bisa melihat lubang intip pada kepala pemotong. Piston hidraulik memastikan kepala pemotong ditekan ke tanah dengan tekanan tinggi. Kemudian kepala pemotong berputar. Material galian atau kotoran juga akan berputar pada awalnya tetapi tidak ada jalan keluar selain ke lubang intip kepala pemotong. Kotoran akan mulai mengisi ruang pencampuran. Conveyor group yang terletak di sini mengangkut kotoran tersebut. Ingat, piston ini memiliki jarak gerakan tertentu. Perhatikan bahwa mendorong kepala pemotong ke depan, memecahkan batu, dan membuang kotoran yang dihasilkan semuanya terjadi secara bersamaan. Setelah satu langkah selesai, mesin mencapai posisi ini. TBM kemudian memulai perakitan cincin beton pracetak. Setelah perakitan selesai, piston hidrolik dipasang ke cincin beton ini dan TBM memulai siklus pengeboran dan pembuangan kotoran berikutnya. Gerakan mesin ini menyerupai ulat, bukan? Mesin-mesin raksasa ini tidak bisa diangkut dalam keadaan sudah dirakit sepenuhnya. Sebaliknya, mereka diangkut sepotong demi sepotong dan kemudian dirakit di tempat. TBM diproduksi oleh The Robins Company dan Kawasaki Heavy Industries.

Bagian bagian besar dan individual ini diraki di lokasi konstruksi di Shakespeare Cliff dekat Dover di Inggris dan Senggard di Prancis. Di kedua lokasi, gua bawah tanah yang besar atau area terbuka yang besar di portal terowongan berfungsi sebagai aula perakitan. Ruang peluncuran ini harus cukup besar untuk menampung seluruh panjang TBM. Apa yang terjadi di dalam ruang peluncuran adalah karya presisi dan keahlian. Tim insinyur dan teknis yang terampil bekerja bersama selama beberapa minggu untuk merakit 1 TBM. Setelah dirakit sepenuhnya dan diuji secara menyeluruh, TBM siap untuk memulai perjalanannya yang panjang dan lambat di bawah Selat Inggris bergerak maju perlahan. Proyek tanah laut membutuhkan tiga terowongan. Dua terowongan utama dan satu terowongan servis. Kita telah melihat katup pelepas piston di antara terowongan utama. Silakan lihat lorong-lorong silang ini. Untuk pekerjaan pemeliharaan apapun di terowongan utama, personal service masuk melalui terowongan servis dan mengaksesnya dengan berjalan melalui lorong-lorong silang ini.

Seperti yang telah kita bahas sebelumnya, penemuan lapisan kapur yang konsisten merupakan kelegaan besar bagi para insinyur. TBM bisa dengan mudah menembusnya. Namun perhatikan bentuk lapisan ini. TBM harus menembus lapisan tersebut secara presisi dan akhirnya bertemu di tengah tanpa pergeseran yang signifikan. Jika terowongan bertemu dengan pergeseran, proyek akan berakhir bencana. Bagaimana mungkin TBM mempertahankan jalur yang begitu rumit? Ingat, pemetaan satelit seperti GPS tidak akan berfungsi pada kedalaman itu. Untuk melakukannya, para insinyur pertama-tama harus membuat jalur di bawah dasar laut dengan koordinat yang diketahui, garis sumbuh terowongan yang harus diikuti dengan ketat oleh TBM. Hal ini membutuhkan teknik survei yang canggih dan sistem pemandu laser tanah laut. Tugas survei utama adalah untuk membuat sistem grade tunggal dan terpadu yang menghubungkan pantai Inggris dan Prancis. Sebelum pembuatan terowongan apapun dapat dimulai, surveyor harus mengetahui hubungan tiga dimensi yang tepat antara titik awal di Folkston, Inggris dan titik awal di Senggat, Prancis. Pada hari yang cerah, Anda bisa melihat Inggris dan Prancis.

Surveyer awalnya menggunakan teknik triangulasi tradisional menciptakan jaringan segitiga yang saling terkait di selgris. Mereka mengukur sudut dari titik-titik tinggi di tebing Gover ke titik-titik di pantai Kalai. Namun jaraknya terlalu jauh untuk pengukuran langsung yang sangat akurat di seberang air. Untuk menjembatani sela dengan akurasi yang diperlukan, mereka menggunakan instrumen pengukuran jarak elektromagnetik presisi tinggi. Alat-alat ini mengirimkan sinar cahaya atau gelombang mikro ke reflektor di pantai seberang untuk mengukur jarak dengan akurasi yang tepat. Munculnya GPS semakin membantu survei permukaan. Cara itu juga mengonfirmasi pengukuran survei mereka. Pada bidang koordinat yang telah diketahui ini, para insinyur bisa memilih beberapa titik untuk membuat garis dasar awal terowongan. Setelah kisi permukaan terkunci, tibalah saatnya untuk melakukan survei di bawah laut. Teknik pengerjaan ini disebut shaft plumbing. Shaft plumbing secara akurat mentransfer koordinat survei permukaan ke dasar laut. Sebuah instrumen survei khusus yang disebut Zenit Plamid dipasang dengan presisi tinggi tepat di atas titik survei yang diketahui di puncak shaft.

Instrumen ini dirancang agar terlihat lurus sempurna ke atas atau ke bawah. Tabung ini mengisolasi plamet dari arus udara. Untuk tanda laut digunakan juga pelamet optik. Di dasar shaft ada pelamet lain yang terlihat lurus sempurna ke atas untuk sejajar dengan laser atau kabel yang turun dari permukaan. Setelah keselarasan ini tercapai, titik di dasar chef menjadi koordinat baru di dasar laut. Dari survei geofisika terperinci, para insinyur mengetahui kedalaman chok mar. Dengan menggabungkan kedua informasi ini, para insinyur menetapkan sumbu terowongan dengan banyak koordinat yang diketahui di atasnya. Sekarang satu-satunya pertanyaan adalah bagaimana membuat TBM mengikuti sumbu terowongan ini? Di sinilah salah satu teknik tercanggih dari proyek tanah laut muncul. Sistem pemandu laser untuk TBM. Sebuah theodolit laser dipasang di terowongan di belakang TBM. Mereka juga mengatur beberapa titik kontrol di dinding terowongan. Koordinat Theodoli dan titik kontrol diketahui oleh para insinyur.

Target foto sensitif dipasang pada rangka TBM.
Posisinya juga diketahui. Misalkan setelah bergerak maju beberapa meter agar sejajar dengan sumbu terowongan, TBM harus dikemudikan seperti ini. Titik-titik kontrol diatur sedemikian rupa sehingga laser akan jatuh tepat di tengah titik target setelah sejajar sempurna. Misalkan pengemudi tidak terlalu banyak mengarahkan kemudian laser jatuh tidak tepat di tengah target. Komputer kabin kendali pengemudi akan segera memberitahu pengemudi tentang kesalahan ini dan ia bisa mengambil tindakan perbaikan. Saat TBM bergerak maju, pos laser secara berkala dilompati ke depan bersama dengan titik-titik kontrol yang baru saja dipasang. Proses yang teliti ini memastikan bahwa jalan tidak pernah menyimpang dari rencana induk. Meskipun mudah mengebor chalkm, retakan di dalam lapisan ini berbahaya. Keruntuhan terowongan di bawah tekanan hidrostatik yang berat akan merenggut nyawa manusia dan juga menyebak TBM selamanya. Ini adalah sesuatu yang tidak pernah mampu dilakukan oleh para insinyur. Solusinya adalah memperkuat tanah sebelum memulai pengeboran. Grouting adalah solusi terbaik untuk memperkuat tanah.

TBM dilengkapi dengan kemampuan mengebor lubang prop ke depan dari permukaan terowongan. Lubang-lubang ini akan memanjang secara signifikan 100 m atau bahkan 250 m di depan TBM yang maju. Jika pengeburan prob menunjukkan kondisi yang tidak menguntungkan, Graut akan disuntikkan melalui lubang prob ini. Hal ini akan secara efektif mengkonsolidasikan tanah, mengurangi permeabilitas, dan memperkuat lapisan kapur sebelum TBM secara fisik mengebornya. Berikut ini sedikit teka-teki untuk Anda. Para insinyur mengebor terowongan servis sebelum terowongan utama. Bisakah Anda menjelaskan bagaimana mereka melakukan grouting yang dibutuhkan untuk terowongan utama? Gambar ini menunjukkan semuanya. Karena terowongan servis sudah dibor dengan bor radial ini, grouting bisa dengan mudah dilakukan untuk pengeboran torowongan utama. Meskipun survei geologi ekstensif telah dilakukan, kondisi tanah yang tepat di bawah Selat Inggris hanya bisa dipahami sepenuhnya melalui penggalian langsung. Para insinyur mengurangi risiko dengan mengebor terowongan servis terlebih dahulu. Hal ini juga mempermudah grouting terowongan utama. Berkat teknik rekayasa cerdas ini, kedua TBM bergerak di jalur yang benar. Namun ketika jaraknya 100 m, kedua mesin berhenti. Hanya satu mesin yang bergerak maju.

Mengapa para insinyur melakukan ini? Teknik ini disebut soft doging. Mengoperasikan kedua TBM hingga titik pertemuan terakhir jelas bukan metode yang aman. Masalah lainnya adalah kemungkinan terjadinya misalignment. Langkah pertama dalam soft docking adalah pengeboran pro sempit berdiameter 5 cm dari sisi Inggris ke sisi Prancis. Tugas ini berhasil diselesaikan pada 30 Oktober 1990. Hal ini memastikan kesejajaran terowongan sudah tepat. Sebuah kelegaan besar bagi para insinyur. Setelah pro berhasil, sebuah terowongan pilot kecil digali dengan tangan melalui sisa jarak. Hal ini memberikan momen jabat tangan bersejarah pada 1 Desember 1990 ketika para pekerja Inggris dan Prancis bertemu untuk pertama kalinya jauh di bawah Selat Inggris. Jabat tangan ini menandai pertama kalinya terdapat koneksi darat antara Britania Raya dan daratan Eropa sejak akhir zaman es terakhir.

Akhirnya TBM Prancis didorong dengan hati-hati ke depan untuk menembus tanah yang tersisa menyelesaikan penggalian terowongan servis utama terobosan mesin terakhir. Jika Anda berpikir ini adalah geometri akhir tanda laut, Anda salah. Faktanya para insinyur memilih desain yang lebih rumit desain dengan dua jalur penyeberangan. Mengapa mereka melakukan ini? Jalur penyeberangan ini secara efektif membagi terowongan sepanjang 50,5 km menjadi enam bagian yang mudah diatur. Hal ini bisa membuat pekerjaan pemeliharaan dilakukan di satu bagian terowongan sementara kereta dialihkan melalui jalur penyeberangan ke terowongan lainnya sehingga sebagian besar sistem tetap beroperasi. Jika terjadi insiden atau halangan di salah satu terowongan yang sedang beroperasi, jalur penyeberangan mengizinkan pengalihan lalu lintas sehingga meminimalkan gangguan pada servis. Anda mungkin pernah melihat kipas aksial besar ini di tebing Shakespeare Tanah Laut.

Apa fungsinya? Kipas ini untuk pasokan udara segar terowongan. Udara segar dialirkan ke terowongan servis di kedua ujung terowongan. Terowongan servis dijaga pada tekanan udara yang lebih tinggi daripada terowongan utama. Udara segar ini kemudian mengalir ke terowongan utama melalui kisi-kisi dan pintu yang terkontrol di jalur silang. Jalur silang menghubungkan terowongan servis ke terowongan utama secara berkala setiap 375 m. Jalur ini dilengkapi dengan pintu yang bisa dibuka atau ditutup untuk mengontrol aliran udara. Sebanyak 11 TBM digunakan untuk proyek ini. Lima dari sisi Perancis dan en dari sisi Inggris. Secara teoritis, 6 TBM sudah cukup untuk proyek ini. Alasan penggunaan 5 TBM tambahan adalah karena kondisi geologis yang berbeda. Geologi di darat antara pantai dan titik awal terowongan berbeda dan lebih kompleks daripada kapur laut dalam. Mencoba menggunakan TBM yang sama untuk bagian-bagian ini tidaklah praktis. Untuk penggalian terowongan di darat, tiga TBM berbeda digunakan di sisi Inggris dan dua di sisi Perancis. Anehnya, dua dari 11 mesin tersebut mati total. Maksud saya, mereka sengaja ditancapkan ke batu dan dikubur sebuah prosedur yang sering disebut sebagai penguburan TBM.

Keduanya adalah TBM Inggris. TBM tidak bisa bergerak mundur. Membongkar dan mengangkut mesin-mesin ini dari jarak yang begitu jauh merupakan pekerjaan yang sulit dan mahal. 5 TBM darat dibongkar dan dipindahkan seutuhnya. Empat sisanya dibongkar dan sebagian dipindahkan. Lebih tepatnya komponen-komponennya yang paling berharga diselamatkan. Pernahkah Anda memperhatikan pipa-pipa ini di dalam terowongan? Apa fungsinya? Kereta api menghasilkan panas karena gesekan udara. Untuk kereta api di ruang terbuka, panas ini mudah hilang. Namun untuk kereta api di dalam terowongan, panas tidak bisa mengalir ke manapun. Jika panas ini terakumulasi, suhu tinggi bahkan bisa menyebabkan masalah mekanis pada sistem. Pipa-pipa ini mengalirkan air dingin dan terus-menerus menyerap panas. Dengan demikian, para teknisi bisa mempertahankan suhu aman 25 derajat Celcius. Mari kita ikuti perjalanan kereta virtual melalui tanda laut dan pahami keajaiban teknik ini lebih detail.

Kereta memasuki tanah laut di sisi Prancis di Kokyel. Lokasi ini berjarak sekitar 6 km ke pedalaman dari pesisir Selat Inggris. Anda mungkin merasa kereta berjalan lurus, tetapi kenyataannya kereta mengikuti jalur yang rumit melalui lapisan chokm. Kita telah melihat penggunaan saluran pelepasan. Anda akan menemukan perlintasan reltempuh jarak 12 km dari pintu masuk terowongan. Wilayah ini sebenarnya adalah gua bawah laut yang sangat besar. Bayangkan kereta Anda mengalami masalah teknis. Berkat dua perlintasan yang membagi terowongan menjadi enam bagian, layanan tanah laut akan tetap berjalan. Pada posisi ini, kendaraan perawatan khusus tersebut memasuki terowongan. Gerbang kokoh di terowongan servis terbuka. Petugas perawatan bisa memasuki terowongan yang sedang beroperasi melalui jalur-jalur perlintasan ini.

Harap dicatat bahwa tekanan di dalam terowongan servis dijaga lebih tinggi daripada tekanan di terowongan utama. Jika terjadi kebakaran di terowongan yang sedang beroperasi, tekanan yang lebih tinggi ini akan memastikan asap dan api tidak menyebar ke terowongan servis. Dengan demikian, jalur ini juga akan berfungsi sebagai jalur evakuasi yang aman. Setelah perbaikan selesai, kereta melanjutkan perjalanannya. Kereta keluar dari tanah laut di Falston Kent di sisi Inggris dan akhirnya mencapai stasiun Inggris. Untuk memulai pelayanan berikutnya, kereta harus berbalik arah. Kereta kemudian siap untuk pelayanan kembali ke Prancis. Jika Anda merasa video ini bermanfaat, mohon beritahu kami dengan memberikan like dan komentar. Anda juga dapat membagikannya dan jangan lupa berlangganan saluran kami.