◄ مهندسی تهویه تونل توحید و پندی از قطار سنگین جنوب

تونل توحید از ابتدای بهره برداری دارای کاستی هایی در تهویه بوده که با افزایش جابجایی می تواند برای برخی خطر آفرین باشد.

این تونل اثربخش با طول بیش از 2 کیلومتر در مدت 30 ماه احداث و در 12 بهمن 1388 افتتاح گردید، برای تهویه این تونل از 80 دستگاه جت فن و اگزاست فن (14 درصد) استفاده شده، با این وجود گزارشاتی از بیهوش شدن چند موتورسوار منتشر شده است.

برخی کارشناسان به احداث تونل انتقاد داشته و دارند و احداث پل را مرجح می دانند ولی اکنون که تونل احداث شده باید درپی شناسایی و رفع کاستی های موجود باشیم تا شهروندان در بهره برداری از این زیرساخت با مشکلات کمتری مواجه گردند.

یکی از مشکلات مسیر شمالی در تابستان، افزایش شدید دما به ویژه در میانه و انتهای تونل است که با افزایش ترافیک و کاهش سرعت تشدید می شود و به صورت خاص با خرابی خودروها (به دلیل افزایش دما یا جوش آوردن در نقاط مختلف) بحرانی می گردد.    

سرعت پایینتر خودروها سبب افزایش حرارت تولیدی در واحد طول تونل شده و ضعف سامانه تهویه را بیشتر آشکار می نماید.

برای برداشت بهتر از تهویه تونل شمال رو نتیجه اندازه گیری دما در طول تونل مذکور در اواسط تیرماه این گونه مشاهده شد:   

ساعت 9 شب، قبل از ورود 36، در ورود 37، در میانه تونل 40 و در پایان تونل 43 با سرعت متوسط 35، هفت خودرو خراب

ساعت 9 صبح، قبل از ورود 36، در ورود 37، در میانه تونل 38 و در پایان تونل 39 با سرعت متوسط 45، بدون خرابی خودرو

ساعت 6 عصر، قبل از ورود 40، در ورود 41، در میانه تونل 44 و در پایان تونل 47 با سرعت متوسط 20، هفده خودرو خراب

ساعت 8 صبح، قبل از ورود 35، در ورود 36، در میانه تونل 38 و در پایان تونل 39 با سرعت متوسط 60، بدون خرابی خودرو

این پدیده شباهت زیادی با مشکلات لوکوموتیوهای آزمایش قطار سنگین راه آهن لرستان در ابتدای دهه هفتاد دارد که ابتدا با محاسبات افزایش دمای هوای تونل با تلفات حرارتی موتور از اگزوز، رادیاتور و ... اولین لوکوموتیو که حدود 4 مگاوات برای هر لوکوموتیو برآورد گردید که سبب افزایش شدید دمای ورودی موتور همزمان با کاهش اکسیژن لوکوموتیو دوم به بعد می شد.

خاصیت پیستونی به دلیل نسبت سطح مقطع لوکوموتیو به مقطع تونل که سبب بیرون راندن هوای تونل می شد هم عامل تشدید کننده مشکل افزایش حرارت در تونل ها بود که به دلیل نسبت سطح مقطع خودروها به مقطع تونل در اینجا موضوعیت ندارد.              

در دوران دفاع مقدس برای رفع مشکلات جابجایی بار ریلی از بندر امام خمینی و کاهش هزینه سنگین دموراژ کشتی ها، با استناد به تجربه قطارهای سنگین کانادا، طرح قطار سنگین دوکوهه آپرین از سوی شرکت مشاور ایرانی راه آهن پیشنهاد شد که به صورت خاص مسیر تک خطه 200 کیلومتری لرستان (دورود اندیمشک) با داشتن 134 تونل به طول حدود 60 کیلومتر که قابلیت عبور قطارهای 400 متری 2000 تنی را داشت، با تطویل برخی ایستگاه ها و احداث چندایستگاه جدید با فاصله 50 کیلومتر، قابلیت عبور قطارهای 10 هزارتنی (با لکوترول) را می یافت و ظاهرا گلوگاه ظرفیتی مسیر برطرف می شد. 

در مورد آثار و نتایج این طرح در تونل بررسی هایی انجام پذیرفت و موانع متعددی شناسایی شد از جمله گرم کردن لوکوموتیوها در تونل و افزایش خرابی توربوشارژر، احتمال بریدن قلاب، افزایش احتمال خروج از خط واگن ها به دلیل نیروهای طولی ... .

پس از طرح مسئله با قائم مقام وقت، جلساتی برای بررسی طرح مذکور با کارشناسان و متخصصان شرکت مشاور در راه آهن تشکیل و پس از اثبات محاسباتی و تحلیل گرم کردن لوکوموتیوهای پیرو که بر اساس آمار بالای خرابی توربوشارژر تایید می شد، آزمایشی با قطار نسبتا سنگین (4000 تنی) برای این موضوع انجام که با این اقدام نظریات فنی اثبات گردید (تین 162747). 

یکی از راهکارهای کاهش ریسک تونل توحید برای عبور ترافیک نواب به چمران به ویژه از منظر پدافند غیرعامل، بازنگری انطباقی تابلوهای اعلام سرعت مجاز و جت فن ها است که درصورت انجام می تواند خطای مهندسی را آشکار نماید، به بیان دیگر بهتر است تابلوها که بیش از نصف آنها در نیمه پایانی تونل خراب است در طرفین جت فن ها قرار گیرند تا کمتر مانع جریان هوا شوند، این خطا که الگوی سایر تونل ها شده از 1390 مکررا به معاونان شهردار تهران و ... پیشنهاد شده است و با شبیه سازی آشکار خواهد شد (تین 139529)، این مبحث یکی از نمونه های اثبات چرخه دانایی کتاب نقشه راه بلوغ است (پرسش، آزمایش، سنجش)