تقنية حفر نفق لوس أنجلوس

تقنية حفر نفق لوس أنجلوس
تقنية حفر نفق لوس أنجلوس

تقنية حفر نفق لوس أنجلوس

يتحدث إلون ماسك عن مشروعه حفر نفق لوس أنجلوس تحت المدينة في مقابلته مع كريس أندرسون على منصة TED.

وفي هذه المقابلة سنقضي بعض الوقت في استكشاف رؤيته لما قد يبدو عليه مستقبلاً مثيراً، وهذا سيؤدي إلى السؤال الأول.

لماذا يحفر إلون ماسك نفق لوس أنجلوس

لماذا يحفر إلون ماسك نفق لوس أنجلوس

يحاول إلون ماسك أن يحفر أسفل لوس أنجلوس، لتدشين البداية لما يأمل أن يكون شبكة أنفاق ثلاثية الأبعاد لتخفيف الازدحام.

فإحدى أكثر الأمور المحبطة هي حركة المرور، وهي تؤثر على الناس في جميع أنحاء العالم. وتضيع الكثير من حياتنا.

وهذا مريع وخصوصاً في لوس أنجلوس، لذلك يقدم تصوره وهو يعرضه للمرة ألأولى أمام الجمهور وذلك في عام 2017.

نفق لوس أنجلوس ومصعد السيارات

مصعد السيارات

هناك بضعة أمور أساسية مهمة لإنشاء شبكة أنفاق ثلاثية الأبعاد، فأولاً يجب أن تكون قادراً على دمج مدخل ومخرج النفق بسلاسة مع بنية المدينة.

عن طريق مصعد يشبه منصة للسيارة، سيمكن دمج المدخل والمخرج مع شبكة الأنفاق باستخدام اثنين فقط من أماكن انتظار السيارات.

ولا توجد سرعة قصوى في هذه الأنفاق، لذا سيتم تصميم ذلك كي يعمل عند سرعة توازي 200 كيلومتر في الساعة.

أي أن السائق سيكون قادراً على الذهاب من ويستوود مثلاً إلى مطار لوس أنجلوس في 6 دقائق.

وهذا ربما في البداية سيشبه طريقاً عليه نقاط تحصيل رسوم، مما سيخفف بعضاً من الازدحام على الطرق السطحية كذلك.

ولا يوجد حد أقصى لعدد مستويات الأنفاق التي يمكن الوصول إليها، حيث يمكن التعمق لمسافة أكبر مما قد تصل لأعلى.

أعمق المناجم يفوق عمقها بكثير ارتفاع أعلى المباني، ولذا يمكن تقليل أي مستوى عشوائي من ازدحام المناطق الحضرية باستخدام الشبكة.

لكن أحد عيوب الأنفاق الأساسية هو أنك إذا أضفت طبقة من الأنفاق فقط للتقليل من الازدحام، فسيتم استنفاد الفراغ.

وستعود مجدداً إلى حيث بدأت إلى الازدحام مجدداً. لذا لا بد من الوصول إلى عدد من الأنفاق، وعدد من المستويات.

نفق لوس أنجلوس وتكلفة الحفر

إن الحفر مكلف جداً عادة، وهذا من شأنه أن ينهي هذه الفكرة.

فعلى سبيل المثال فإن امتداد خط نفق لوس أنجلوس والذي يمتد لمسافة 2.5 ميل يتم انشاؤه بتكلفة 2 مليار دولار.

أي حوالي مليار دولار للميل، لإنشاء امتداد خط الأنفاق في لوس أنجلوس. وهو ليس خط الأنفاق الأكثر نفعاً في العالم.

لذا يجب أن تصل التكلفة للعشر على الأقل ويتم تحقيق ذلك بالقيام بأمرين:

تقليل قطر نفق لوس أنجلوس

نفق لوس أنجلوس اللازم لطريق من حارة واحدة، وفقاً للقوانين، يجب أن يكون قطره 26 إلى 28 قدماً.

لاستيعاب الحوادث وسيارات الطوارئ، وللسماح بتهوية كافية للسيارات التي تسير بمحركات احتراق.

لكن إذا قللت هذا القطر إلى 12 قدماً، وهذا أكثر من كاف لاستيعاب منصة كهربائية، فإنك ستقلل القطر إلى النصف.

والمساحة العرضية للقطاع إلى الربع، وتكلفة الحفر ترتبط بمساحة القطاع العرضي مما يعني تقليل التكلفة إلى الخمس تقريباً حتى الآن.

بالإضافة إلى أن آلات حفر الأنفاق تعمل لنصف الوقت ثم تتوقف، وتقضي بقية الوقت في إضافة التعزيزات لجدار النفق.

تصميم آلات تعمل بشكل دائم

فإذا صممت الآلة لتقوم بالحفر والتعزيز بشكل متواصل، فإن ذلك سيقلل التكلفة إلى النصف، وهكذا ستصل إلى ثمن التكلفة.

كما أن الآلات ستكون بعيدة عن الوصول إلى طاقتها القصوى وحدودها الحرارية، لذا يمكنك أن تزيد طاقة الآلة بشكل كبير.

لذلك هناك عدد من الخطوات المباشرة بالقدر الكافي للوصول إلى قيمة تقل عن العشر من تكلفة حفر الميل الواحد.

أليست السيارة الطائرة أفضل من الحفر

هناك الكثيرين ممن يتخيلون ويحلمون بمدن المستقبل، يتصورون أن الحل هو السيارات الطائرة والطائرات بدون طيار، والاتجاه فوق سطح الأرض.

فهي ستوفر كل تكاليف حفر الأنفاق. لكن برأي إلون ماسك أن لا.

الأمر ليس تحيزاً ضد الأشياء الطائرة، ولكن هناك تحد يواجه السيارات الطائرة وهو أنها ستكون مزعجة للغاية.

فأحمال الرياح المتولدة ستكون عالية جداً، ووجود شيء ما يحلق فوق رأسك أو مجموعة من السيارات لن يعطي شعوراً أمناً.

فلن تقول في نفسك لدي شعور أفضل اليوم، بل ستتساءل هل قاموا بصيانة أغطية العجلات أم أنها ستطير وتقطع رأسي؟

تجربة مسار هايبرلوب

قامت شركة إلون ماسك ببناء مسار هايبرلوب تجريبي بجوار شركة سبيس إكس لأجل منافسة طلابية ولتشجيع الأفكار المبتكرة في مجال النقل.

وانتهى به الأمر ليصبح أكبر غرفة مفرغة من الهواء في العالم بعد مصادم الهدرونات الكبير من حيث الحجم.

ثم قاموا بصنع سيارة دافعة صغيرة لتدفع كبسولات الطلاب. ويشعر إلون ماسك بتفاؤل حذر أن تصبح أسرع من القطار الطلقة.

ويمكن لك أن تتخيل هايبرلوب داخل نفق يسير لمسافات طويلة جداً.

تقنية النفق

ومن أجل عزله ضد منسوب المياه الجوفية، سيجب إعادة تصميم جدار النفق ليتحمل نحو 5 أو 6 أضعاف الضغط الجوي.

فالوصول إلى الفراغ يعني ضغطاً جوياً واحداً أو قريباً من الفراغ، فإذا أنشأت نفقاً يمكنه قاومة منسوب المياه الجوفية، فسيكون تلقائياً قادراً على مقاومة التفريغ.

مدى طول النفق الذي يحتاجه لتشغيل الهايبرلوب

لا يوجد حد أقصى للطول، حيث تستطيع أن تحفر بالقدر الذي تريده، كأن تنشئ هايبرلوب من واشنطن إلى نيويورك.

ويفضل غالباً أن يكون المسار كله تحت الأرض، لأنها منطقة عالية الكثافة، وسوف تمر أسفل الكثير من المباني والمنازل.

وإذا تعمقت بما فيه الكفاية، فلن تستطيع أن ترصد النفق.

هل سيزعج نفق لوس أنجلوس السكان

يعتقد الناس أنه سيكون من المزعج جداً وجود نفق يتم حفره أسفل منازلهم.

لكن إذا حفر النفق على عمق 3 أو 4 أضعاف قطر النفق أسفل منزلك فلن تكون قادراً على رصده مطلقاً.

وإذا كان باستطاعتك رصد نفق لوس أنجلوس أثناء حفره، أياً كان الجهاز الذي تستخدمه.

يمكنك الحصول على كثير من المال في مقابله من الجيش الإسرائيلي، الذي يحاول رصد أنفاق حركة حماس.

ومن هيئة الجمارك وحماية الحدود الأمريكية التي تحاول رصد أنفاق تهريب المخدرات.

إن الأرض جيدة بشكل مذهل في امتصاص الاهتزازات، وبمجرد أن يصبح عمق النفق أسفل مستوى معين يصبح غير قابل للرصد.

وربما إذا كان لديك جهازاً حساساً جداً لرصد الزلازل، قد تتمكن من رصده.

شركة حفر الخاصة بإلون ماسك

ولذلك أسس إلون ماسك شركة جديدة للحفر The Boring Company يقوم عليها المتدربون وأشخاص يعملون بدوام جزئي.

حيث قام بشراء بعض الآلات المستعملة، ويقضي من وقته 2% إلى 3% فقط للاهتمام بها.


المصادر

قناة TED


جميع الحقوق محفوظة لموقع ماكتيوبس للنشر والتوثيق 2020 / MakTubes.com

قد يعجبك أيضاً

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *