חפירת מנהרות מודרניות למסילות רכבת וכבישים היא משימה מורכבת ויקרה ביותר, שעלותה יכולה להגיע למאות מיליוני דולרים ויותר. חפירה של מנהרה ארוכה מחייבת שנים של תכנון וביצוע והיא בדרך כלל פרויקט לאומי של ממשלות.

שיטה אחת היא של חציבה בה קודחים את תוואי המנהרה אופקית בקרקע. בשיטה זו המנהרה חייבת להיות עמוקה והיא מתאימה רק לסלע יציב. החפירה מתבצעת בסוגי אדמה שונים, מאדמת החול הרכה ועד לאדמת סלע קשה, כשסוג האדמה הוא שקובע את שיטת החפירה שבה משתמשים. כיום יש מכונות חפירה ענקיות עם מקדח עגול וענקי, שמבצעות חפירה אנכית. הן נקראות TBM ומבצעות את הכרייה האנכית, בסוגי אדמה מתאימים.

השיטה השנייה היא "חפירה וכיסוי" (Cut & Cover), שמתאימה לעומק רדוד יותר ומשמשת בעיקר לכבישים ולתשתיות. בשיטה זו נחפרת תעלה בקרקע ומעליה בונים קירוי בטון.


כך חופרים מנהרות:

https://youtu.be/z38JIqGDZVU


הנה ריכוך האדמה בפיצוצים מבוקרים, פינוי העפר בעזרת פיגום סיני, החדרת כלונסאות לעומק ויצירת עיגול, חיזוקו ברשתות וריסוס בטון עם שבבי מתכת:

https://youtu.be/AyDGBSyza1s


התחלת החפירה בהילוך מהיר:

https://youtu.be/4i4DSvRoKQc


כך נראה סיום חפירת מנהרות:

https://youtu.be/3rxNyO8nZDo


וכך חפרו את המנהרות בשדרות ירושלים שביפו:

https://youtu.be/8ahjhSxwl-Y

את המנהרה חוצבים כדי לקצר את זמן הנסיעה של רכבות או כבישים, בנסיעה בהרים. נסיעה בין ההרים הייתה בעבר על כבישים מפותלים, שעלו וירדו מההרים. כיום מאפשרות המנהרות החצובות בהרים לקצר את זמן הנסיעה ולנסוע ישירות, מבלי לעלות ולרדת על ההרים, בדרכים מסוכנות.

בערים רבות נחצבו מנהרות מתחת לפני הקרקע ובהן עוברות מסילות הרכבת התחתית. כך ניתן להגיע במהירות ממקום למקום בערים צפופות, מבלי להתעכב ברמזורים ופקקי תנועה.

חציבת המנהרות כל כך התקדמה עד כדי כך שכיום חצובות מנהרות גם מתחת לים. כזו היא המנהרה שמחברת בין אנגליה לצרפת ועוברת מתחת לים.


הנה מנהרה שחצובה בהרים ותוביל את הרכבת החדשה לירושלים:

http://youtu.be/6VGjHPrCOBs


הנה חציבה של מנהרה:

http://youtu.be/zRmczNZMxo8


וכך פועלת מכונת החציבה האדירה:

http://youtu.be/79ZxTL7NXaM

מנהרת גואולינג או מנהרות גואולינג הן חלק מדרך מסוכנת שאסור לנהג לטעות בה! - הכפריים מהסביבה בנו את הדרך כדי להחליף את הדרך המסוכנת שהייתה שם קודם - דרך של סלעים תלויים שחיברו את האזור עם שאר סין. הפועלים חצבו את המנהרה במשך 5 שנים והיא נפתחה לתנועה בסוף שנות ה-70. יש בה 1,200 מטרים של מנהרות אבן בהרים, שכולם נחפרו ביד!

מאז פתיחתה הפכה דרך המנהרות בגאולינג, דרך הררית גבוהה, לידועה ברחבי סין כאחת הדרכים המסוכנות ביותר. היא נמתחת מעל תהומות עצומים ורוחבה הקטן, היעדרם של גדרות ואמצעי בטיחות ונהגים לא זהירים, גורמים למוות להיות שם ממש "מעבר לפינה"..


הנה סרטון שמציג את הדרך ואת מנהרת גואולינג:

http://youtu.be/GzJnOrr5RUE


ונסיעה בכביש המנהרות של גואולינג:

http://youtu.be/KnSgqnCtaxQ

מנהרת התעלה (Channel Tunnel) היא מנהרה שחפרו בין אנגליה לצרפת. מאז המאה ה-19 חלמו על מנהרה שתקשר המדינות, תעלה שתעבור מתחת לים, באזור המכונה תעלת למנש. חששות של האנגלים מפלישה אירופית מנעו את המיזם השאפתני.

רק באירופה השלווה והשבעה של סוף המאה ה-20 נוצרה אווירה מתאימה ונמצאו המשאבים לחפירת מנהרת התעלה. מנהרת התעלה נחפרה על ידי 11 מחפרי ענק, מכשירי חפירה עצומים בגודלם, שחפרו באדמה במקביל. השלמת המנהרה בשנת 1994, לאחר 7 שנות עבודה, הייתה אירוע מרשים.

אורך מנהרת תעלת למאנש כ-50 קילומטרים, שמתוכם עובר חלק גדול מתחת למימי תעלת למאנש. במנהרה עוברות 3 מסילות רכבת שונות. כיום עובר בה קו הרכבת העמוס ביותר בעולם והיא נחשבת להצלחה הנדסית ותעבורתית אדירה.


כך נוצרה המנהרה הארוכה בעולם שמתחת למים (מתורגם):

https://youtu.be/qNS2jj2w-GI


תולדות חפירת המנהרה הבריטית-צרפתית:

http://youtu.be/fN2Wn0Lq3V0


הנה סיפורה של מנהרת התעלה:

http://youtu.be/_jtQ_U9p3wY


על הרכבת של מנהרת תעלה למאנש נוסעות גם מכוניות:

http://youtu.be/pEScdPY-8Yw


ומנהרת התחזוקה, מנהרה נוספת שמיועדת לרכבי השירות והחירום במנהרה:

http://youtu.be/LAsCrHDaNMk

"מגדל השער" שבעיר היפנית אוסקה, בנוי על גבי גשר שמעל לכביש. שלוש מקומות הבניין הזה משמשות למעשה כשער לכביש מהיר שמעליו הוא מתנשא.

המנהרה המוזרה שנכנסת לתוך הבניין נועדה לבודד אותו מרעשים ורעידות שבאים מהתנועה העמוסה שמתחתיו.


הנה סיפורה של המנהרה שעוברת בתוך בניין:

https://youtu.be/C5gRAMFdO_Y


נסיעה לתוך המנהרה שבתוך בניין:

http://youtu.be/rnSilIeanBI


ומבט מרחוק על הבניין שמנהרה עוברת בתוכו:

http://youtu.be/zIWUqJRUd7A

מנהרת הכותל או מנהרות הכותל הן חלק מאוסף חללים ומחילות שנמצאות מתחת לפני הקרקע לאורכו של הכותל המערבי, באזור שלא רואים מבחוץ, כיוון שהוא נמצא מתחת לבתי הרובע המוסלמי. הרי בניגוד לאותם 62 מטרים שאנו מכירים של הכותל המערבי, אורכו המלא הוא 488 מטרים! - מנהרת הכותל מאפשרת לראות את שאר הכותל, בגובהו כמו שהיה בתקופות קדומות ובמיוחד בתקופת בית שני.

האזור של מנהרת הכותל נחשף כבר לפני כ-150 שנה על ידי הארכיאולוגים הבריטים ווילסוֹן וווֹרן. בשנת 1996 הסתיימו עבודות של ארגון המקום לסיורים לקהל הרחב ונפתח שער יציאה בסוף המנהרות.


הנה סרטון קצר של מנהרות הכותל:

https://youtu.be/QH_EqtsGwBA


ומעט ארוך יותר:

http://youtu.be/QapXKzA07rk?t=5s


סיור מודרך במנהרות:

https://youtu.be/6SWdaTd-c0A


מנהרות הכותל אינן לבד:

https://youtu.be/gqPfLO7Rf6o


בואו לטייל בהן:

https://youtu.be/GJFrkTdujJ0

אורכה של המנהרה הארוכה בעולם הוא 57 ק"מ. 15 שנים לקח לחצוב אותה דרך האלפים. היא תקצר את זמן הנסיעה של רכבות ממילאנו לציריך לפחות מ-3 שעות - שעה פחות מזמן הנסיעה כיום!

זוהי מנהרת בסיס הגוטהארד, שעוברת מתחת לרכס הרי האלפים שבשווייץ והיא הארוכה ביותר בעולם. אגב, האורך הכולל של המנהרות, המעברים ומנהרות המשנה שבמנהרת בסיס סן גוטארדו הארוכה הוא 151.84 ק"מ!

חציבת המנהרות שנכללות במנהרה הארוכה הזו, כולל מנהרות כפולות בשני הכיוונים, הסתיימה בשנת 2010. אבל פתיחתן של המנהרות לתנועה מתוכננת לשנת 2017, לכשייסתיימו העבודות הנדרשות להכשרתן כמסילות רכבת.

למנהרת בסיס הגוטהארד יש חשיבות סביבתית גדולה, כיוון שהיא תפחית במידה ניכרת את זיהום האוויר בהרי האלפים. זיהום זה נגרם ממעבר של עשרות אלפי משאיות בשנה, במעבר גוטהארד, המקשר בין איטליה לבין גרמניה וצרפת. הדבר גרם לפקקי תנועה גדולים ולזיהום אוויר ורעש בהרים. המנהרה תחסוך מיליון נסיעות של משאיות באירופה בכל שנה.


כתבת טלוויזיה על פתיחת המנהרה (עברית):

https://youtu.be/WSqxBTDu4NI


רגע השלמת החציבה של המנהרה הארוכה בעולם - מנהרת גוטהארד:

http://youtu.be/w76ocMGSqNk?t=22s


והסבר על חשיבותה של המנהרה של גוטהארד:

http://youtu.be/gz3U_aKPefk

מנהרת L או שפופרת אקסלון נבנתה מעל לקמפוס מקורמיק בשיקאגו, קמפוס דרום שיקגו. היא עוברת מעל גג המבנה וכדי שלא להפריע ללומדים והחוקרים שבמכון היא מבודדת גם מרעשים וגם מרעידות. את הפרדת הרעש יצרו באמצעות שכבות כפולות של בידוד ואת מעבר הרעידות למבנה הם מנעו על ידי הפרדה של רגלי המנהרה האווירית מהמבנה שמתחתיה.

המנהרה שמעל לקמפוס הפכה מזמן לאייקון אדריכלי ידוע בעולם כולו. היא מהווה את מהמקומות המיוחדים והיפים באזור ומעבר לפתרון ההנדסי המרהיב לבעיית תעבורה של הרכבת המקומית, היא הפכה לדוגמה יחודית למנהרה שבנויה באוויר.


הנה סרטון של המנהרה באוויר בשיקאגו:

http://youtu.be/fCEx8w9kCQ4


והנה תכנון המנהרה שמעל למבנה של קמפוס מקורמיק:

http://youtu.be/hvisljFqcT8

בתורכיה נחנכה בשנת 2013 מנהרה באורך של 13 קילומטרים ובעומק של 60 מטרים מתחת לפני הים - המנהרה העמוקה בתבל. שמה העממי של המנהרה הוא "מנהרת הבּוֹסְפּוֹרוּס" ובשמה הרשמי מנהרת אירו-אסיה (Eurasia Tunnel).

המנהרה מחברת בין חלקי העיר איסטנבול - האירופי והאסייתי. אבל למעשה, מחברת המנהרה הזו בין יבשות אירופה לאסיה. איסטנבול היא העיר היחידה היושבת על שתי היבשות הללו.

עוד בזמן הסולטן העותומני חלמו התורכים על מנהרה כזו, שתחבר את חלקי העיר הקרובים כל כך, אבל מיצר הבוספורוס מפריד ביניהם ולא הייתה להם המיומנות והטכנולוגיה לבצע אותה.

במנהרה נוסעים הרכבת התחתית של איסטנבול וכלי רכב פרטיים. הנסיעה במנהרה שמהווה חיבור בין אירופה לאסיה אורכת רק 4 דקות והיא מקצרת משמעותית את המעבר, אם לוקחים בחשבון את מצב התנועה בעיר הסואנת והענקית הזו.

מנהרת הבוספורוס היא היחידה בעולם שמחברת בין יבשות ובסביבות 2 מיליון איש עוברים בה בכל יום.


נסיעה במנהרה העוברת מתחת למצר הבוספורוס:

http://youtu.be/CfIJUaKSfzw


תכניות המנהרה עוד לפני שהיא נבנתה:

http://youtu.be/-AKDiyHXzsY


חגיגות פתיחת המנהרה ביומה הראשון:

https://youtu.be/OBgKpSKcEKY


והסבר מקיף על המנהרה היחידה בעולם שמחברת בין יבשות:

https://youtu.be/idKFlrRYGCY?long=yes

עץ המנהרה הוא עץ שנפל. העץ הזה היה כה גדול שאפשר היה לעבור דרכו במכונית, אבל בשנת 1969 הוא קרס ונפל. זה קרה בחורף, בשל משקל השלג הרב שהצטבר עליו.

כיום כשהוא שוכב על הארץ, אנשים יכולים לעבור בתוכו כמו במנהרה. לכן הוא קרוי "עץ המנהרה" של וואונה.


הנה עץ דומה שעוברים דרכו ברכב:

http://youtu.be/ar-emgLt_qY?t=1m33s



והעץ הזה כיום, אחרי שנפל, בתור עץ המנהרה:

http://youtu.be/okbIiOwRJJA

במרחק של 4 שעות מטוקיו אפשר לראות את אחד המחזות היפים של יפאן. זוהי מנהרת ויסטריה (Kawachi Fuji Wisteria tunnel), הנמצאת בגן קוואצ'י פוג'י, או בקיצור "גן פוג'י".

בגן הפרחים העתיק הזה ניתן לראות לא פחות מ-150 צמחי ויסטריה, הנמנים על 20 מינים שונים. אמנם מקורם של פרחי הויסטריה המרהיבים הוא בסין, אלא שדווקא יפאן היא שהפכה אותם למפורסמים כל כך.

עבור הבודהיסטים, מהווה הצמח המטפס הזה, שיכול להגיע לגובה של 20 מטרים מהקרקע, סמל חשוב שמייצג את הכמיהה האנושית להגיע לדרגות העליונות שבהן נמצא האלוהי.

חוץ מההתפעלות מיופיה עוצר הנשימה של מנהרת ויסטריה, שורה על המבקרים במקום אווירה רוגעת של זן והתעלות. לצעידה השלווה, מסתבר, מתחת למגוון מקסים של שרשראות פרחוניות בשלל גוונים, יש קסם מיוחד.

כך הפכה, עם השנים, מנהרת פרחי הויסטריה, למוקד עליה לרגל עבור מטיילים ותיירים מרחבי העולם. במיוחד נכון הדהר בפריחת הויסטריה, המתחילה באמצע אפריל ונמשכת כחודש.

בתקופה זו של השנה מגיעים פרחי הוויסטריה לשיא פריחתם. התפרחות בגן פורצות אז במגוון צבעים מהמם, הנע מאדום, צהוב וסגול ועד גוונים בהירים דוגמת ורוד ולבן.


הנה מנהרת הפרחים של הויסטריה:

https://youtu.be/yYL35APrFbY


מצגת וידאו של המנהרה עשויית הפרחים:

https://youtu.be/lk9TElt36uo


וסרט ב-4K:

https://youtu.be/kaawCqyMs6A

בהחלט. מתחת לעיר לונדון עוברים יובלי נהר התמזה. הם נמצאים מתחת לעיר לונדון, לאחר שכוסו במאה ה-18. הם כוסו כל כך טוב עד שנתיבם של היובלים הללו לא ידוע. רובם של הנהרות הללו זורמים כיום במנהרות ותעלות ביוב מתחת לעיר. הם נראים רק כשהם מזינים אגמים שונים שנמצאים בפארקים המלכותיים של לונדון, כמו האגם שבפארק סנט ג'יימס, או אגם הסרפנטיין שבהייד פארק.

מי שמעוניין לראות בלונדון מה נשאר מנהר הווסטבורן למשל, יכול לנסוע לקווי הרכבת התחתית של לונדון. בתקרת תחנת הרכבת התחתית "כיכר סלואון", אחת מתחנות הרכבת התחתית, ניתן לראות את הצינורות שבהם נהר הווסטבורן זורם כיום.



הנה סרטון של נסיעה בנהר תת-קרקעי שמתחת ללונדון:

http://youtu.be/8HUM-ahrJlk

מנהרת האהבה אינה מערה או מנהרה אמיתית. היא פשוט קטע דרך במסילת רכבת, שעובר בתוך יער עבות באוקראינה. קטע המסילה זכה לכינוי "מנהרת האהבה" בזכות היופי של היער ה"חצוב" על ידי הרכבת, שככל שהיא נוסעת בו הוא שומר על צורת המנהרה שלו.

מנהרת האהבה של הכפר קלבן הפכה לאטרקציה חשובה באוקראינה וזוגות רבים מאוקראינה ומחו"ל באים למקום היפה הזה, כדי להצטלם ולזכור לנצח עד כמה יפה יכול הטבע להיות.


הנה מנהרת האהבה בכפר קלוואן שבאוקראינה:

http://youtu.be/B2Gk9ofWgKo


וסרטון נוסף שמראה את מנהרת האהבה של אוקראינה בקיץ, עם אור מלא וצבעים אחרים:

http://youtu.be/-yBHxV0D6Ik

מאיץ החלקיקים נמצא במרכז המחקר "צרן" בשווייץ. זהו מכון למחקר גרעיני, שיש בו מנהרה בעומק של 100 מטר מתחת לאדמה ובאורך של כ־27 קילומטר. במאיץ החלקיקים שנמצא בצרן עוסקים בהאצה של חלקיקים, במהירות הקרובה למהירות האור. המטרה היא לגרום להם להתנגש זה בזה וכך לנסות ליצור חלקיק חדש, או מה שמכנים לעתים "החלקיק האלוהי". שמו של החלקיק "בוזון היגס" וקיומו נחזה במחקר התיאורטי.

את החלקיק הזה לא ניתן לראות, אבל אפשר לראות את ההשפעה שלו על הסביבה. ההשפעה הזו נראית כצילום רנטגן שעל גבי הרקע הכהה שלו נראים קווים לבנים, שתנועתם מזכירה צורה של ספירלה. קווים אלה מתארים את האפקט של תנועת החלקיק.


הנה סרטון על מאיץ החלקיקים בצרן (מתורגם):

http://youtu.be/U8zimacGobE


וכתבה על המדענים שמעורבים בפרויקט של מאיץ החלקיקים בצרן (עברית):

http://youtu.be/ihroneugjAg?t=28s

כשאנו צועקים למול ההרים הגבוהים, קירות ההרים מחזירים את הקול אלינו. לכן אנחנו שומעים אותו שוב, כאילו הוא צועק אלינו מרחוק. אם למולם יש גם קירות - הקול יחזור שוב ושוב, מה שנקרא ״הדהוד״.

גם כשאנו צועקים לתוך מנהרה, הקול שלנו יהדהד. זה קורה משום שהקירות מחזירים שוב ושוב את הקולות, עד שהם נחלשים. כל קיר מחזיר את הקול לקיר שממולו וכך חוזר הקול שוב ושוב, עד שהוא נחלש ונגמר.


הנה הד בהרי הרוקי בארה"ב:

http://youtu.be/VKedFEs38lM


הנה הדהוד של מנהרה:

http://youtu.be/XSkZAvGWsmM


ועוד מנהרה מהדהדת:

http://youtu.be/U_y48Vmz5J4

דמיינו לרגע רובוטים קטנים, מעין חפרפרות רובוטיות שנעות בעומק האדמה ומחפשות מנהרות ומחצבים, נפט ופחם, בולענים ואוצרות אבודים..

האבטיפוס של רובוט החפרפרת הוא מודל ראשוני של רובוט שמסוגל לחפור אל תוך האדמה. הרובוט יוכל לשמש למשימות מגוונות, כולל מחקר קרקע וחיפוש נפט, פחם, מינרלים ומחצבים. בנוסף, בהיותו פיתוח ישראלי, הוא גם נראה כאחת התקוות לאיתור מנהרות מחבלים בעתיד. החפרפרת מסוגל לחפור לעומק ומרחק של קילומטרים רבים באדמה, להתגבר על מכשולים, לזהות מנהרות שנחפרו, להסתיר את עקבות החפירה שלו ובמידת הצורך גם להתפוצץ ולפגוע במחבלים שזוהו במנהרות.

הרובוט מצויד בחיישנים ובשלט רחוק שנשלט ממרחק של כמה קילומטרים ומאפשר לו לבצע משימות מורכבות, ששום טכנולוגיה אחרת לא אפשרה עד היום. החפרפרת הרובוטית יכולה לצאת אל מעל הקרקע בכל מקום שנדרש ולבצע חקר תת קרקעי, גם מבלי להותיר עקבות.


הנה רובוט החפרפרת בפעולה:

http://youtu.be/hA89xcQf9M0