ทำไม "รถไฟความเร็วสูงไทย-จีน" ช่วงผ่านเขาดงพญาเย็น ถึงต้องสร้างอุโมงค์ยาวเหยียด?

ทำไม "รถไฟความเร็วสูงไทย-จีน" ช่วงผ่านเขาดงพญาเย็น ถึงต้องสร้างอุโมงค์ยาวเหยียด?

เส้นทางรถไฟความเร็วสูงสายแรกของประเทศไทย (กรุงเทพฯ-นครราชสีมา) คือหนึ่งในเมกะโปรเจกต์ทางวิศวกรรมที่ท้าทายที่สุดของประเทศ โดยเฉพาะช่วงการขีดเส้นทางผ่านพื้นที่เทือกเขาดงพญาเย็นและมรดกโลกป่าดงพญาเย็น-เขาใหญ่ บริเวณมวกเหล็กถึงป่าดงซ่อม หากเป็นระบบรถไฟทางคู่ธรรมดา เราอาจเห็นการสร้างทางเลาะเลี้ยวไปตามแนวเขา แต่สำหรับ "รถไฟความเร็วสูง" ที่ถูกออกแบบให้ทำความเร็วสูงสุดถึง 250 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ข้อจำกัดทางกลศาสตร์การเคลื่อนที่ทำให้วิศวกรไม่มีทางเลือกอื่น นอกจาก "ขุดเจาะอุโมงค์ยาวเหยียด" ทะลุผ่านภูเขาหิน

โจทย์สำคัญอันดับแรกของรถไฟความเร็วสูงคือเรื่อง "รัศมีโค้ง" (Curve Radius) และ "ความลาดชัน" (Gradient) เมื่อรถไฟวิ่งด้วยความเร็วสูงมาก แรงเหวี่ยงออกจากศูนย์กลาง (Centrifugal Force) จะสูงตาม หากเส้นทางมีโค้งแคบเกินไป รถไฟจะเสี่ยงต่อการตกราง หรือต้องชะลอความเร็วลงอย่างมากจนเสียจุดขายเรื่องเวลา รัศมีโค้งของทางรถไฟความเร็วสูงจึงต้องกว้างขวางระดับหลายกิโลเมตร รวมถึงความลาดชันที่ต้องไต่ระดับขึ้นลงได้ไม่เกิน 1.2–2% เท่านั้น การเจาะอุโมงค์ตรงยาวผ่านภูเขาจึงเป็นทางออกเดียวที่รักษาแนวเส้นทางให้ราบเรียบและตรงพอสำหรับความเร็วระดับ 250 กม./ชม.

นอกจากโจทย์ความเร็วแล้ว การสร้างอุโมงค์ยังเป็นข้อกำหนดด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมเพื่ออนุรักษ์ผืนป่ามรดกโลก การสร้างทางระดับดินหรือการตัดหน้าผาเปิด (Cut and Cover) จะทำลายระบบ生態อย่างรุนแรง ตัดขาดทางเดินของสัตว์ป่า และส่งผลกระทบต่อพื้นที่ลุ่มน้ำ การมุดลงใต้ดินผ่านอุโมงค์มวกเหล็กและอุโมงค์ลำตะคอง ซึ่งมีความยาวรวมกันหลายกิโลเมตร จึงช่วยลดการรบกวนหน้าดินและผืนป่าด้านบนให้เหลือน้อยที่สุด

ด้านการขุดเจาะ วิศวกรได้เลือกใช้เทคโนโลยีขุดเจาะอุโมงค์ขั้นสูง ทั้งวิธีระเบิดหินและค้ำยันแบบใหม่ (NATM - New Austrian Tunnelling Method) และเครื่องเจาะหัวเจาะอุโมงค์ (TBM) พร้อมกับการติดตั้งระบบความปลอดภัยระดับสากล เช่น อุโมงค์อพยพขนาน (Escape Tunnel) และระบบระบายอากาศแรงดันสูง การขุดเจาะอุโมงค์ดงพญาเย็นจึงไม่ใช่แค่การร่นระยะทาง แต่คือการผสานหลักฟิสิกส์การเคลื่อนที่ความเร็วสูงเข้ากับการรักษาสมดุลของธรรมชาติอย่างลงตัว