欢迎您,中国隧道网!
设为首页收藏本页

资讯 > 行业新闻> 国际热点> 正文

17分钟穿越阿尔卑斯山—世界最长隧道圣哥达隧道回顾

来源:中隧网 发布:2016-12-23 浏览:1375

“17分钟穿过阿尔卑斯山,真是一个奇迹!”

 

    瑞士通讯社(ATS)报道,瑞士联邦铁路局12月11日宣布,全球最长铁路隧道圣哥达基线隧道于当天正式投入商业运营。首班列车在当地时间早上6时9分从苏黎世出发,在早上8时17分抵达卢加诺,行程较之前大幅缩减一小时。

 

    正式营运开始后,每天经过该隧道的货运列车和客运列车的数量将分别达到260趟和65趟,客运列车在隧道里的最高时速可达250公里。“圣哥达隧道位于欧洲南北向最为繁忙的货运走廊上,它将为欧洲货运带来一场革命”。每年大约 100 万卡车的货物将改由火车经此运输,意大利的红酒送到荷兰,德国汽车运往希腊,阿尔卑斯山脉是必经之路,现在能够以更快、更安全、更便宜、更环保的方式实现。 



    世界最长!圣哥达隧道的关键数据:

 

    施工时间:17年

 

    长度:57.1公里

 

    建造费用:122亿瑞郎(约合842亿元人民币)

 

    设计使用年限:100年


圣哥达隧道的记录有望保持数年

 

    圣哥达隧道 ── 过去、现在与未来




    在圣哥达山脉建设隧道的历史超过3个世纪。圣哥达基线隧道将成为世界上最长的隧道:一个划时代的项目。

 

    1707年

    来自提契诺州(Ticino)的建筑大师Morettini采用切削和爆破方式挖出一条64米长穿过Chilchberg山的隧道──这就是著名的Urner Loch。

    1872年

    穿越圣哥达山脉的第一条铁路隧道开工

    1880年

    2月29日实现贯通, 按当时的标准, 达到了极高的精确度。

    1882年

    长15公里的铁路隧道投入运行, 这是当时全球最长的铁路隧道。

    1993年

    开始在 Piora盆地勘探钻孔。

    1996年

    圣哥达基线隧道的初期准备和勘探工作在Sedrun展开。

    1998年

    瑞士政府批准为新穿越阿尔卑斯铁路枢纽计划 (NewAlpine Transversal, NEAT) 项目融资。

    1999年

    随着第一声爆破声, 开挖工作在Sedrun展开。

    2003年

    4台撑靴式硬岩掘进机开始掘进。

    2006年

    在基线隧道北端和南端掘进的隧道掘进机到达首个接收井, 比计划提前多达9个月。

    2008年

    S-210成功穿越令人畏惧的Piora盆地。

    2009年

    北端的机械化隧道掘进作业成功完成。

    2010年10月15日

    在东侧隧道Sedrun与Faido区间实现贯通。

    2011年3月23日

    在西侧隧道Sedrun与Faido区间实现主线贯通。

    2016年6月1日

    圣哥达基线隧道──新穿越阿尔卑斯铁路枢纽计划的核心部分──投入运行。

    2016年12月11日

    圣哥达隧道于正式投入商业运营


 

    2003:平衡——高精度规划与不可预测的地质条件



断层和地质挑战 要求设备和施工团队的最佳表现

 

    像圣哥达项目这样大型的隧道钻进过程中,随时都可能发生意料之外的情况。隧道建设人员的敬业精神具有至关重要的作用,他们的工作就像在精密计划与不可预见之间走钢丝。尽管已做过大量调研准备工作,意外困难仍会不时出现。例如,2003年2月,从圣哥达南端刚刚开始掘进隧道时──仅仅开始200米,疏松的岩层使施工受阻。从Bodio开始动工的两台隧道掘进机──施工团队亲切地称掘进东侧隧道的设备为“Sissi” (S-210),掘进西侧隧道的设备为“Heidi” (S-211)──遭遇了角砾破碎岩带。这种地质对于专为硬岩条件设计的撑靴式隧道掘进机来说过于松软,想快速掘进几乎是不可能的。隧道每掘进一米都要经过一套复杂的程序进行安全支护。直到2003年8月,两台掘进机才完成约400米的掘进任务,得以通过这些破碎带。

 

    2004年春季,从北侧传来好消息。根据施工计划,地质学家预计要中断多达4个月来处理Intschi带。但是幸运的是,这一地带比推测的长度短50%左右。施工团队操作着名字有些天真的 “Gabi 1” 和 “Gabi 2”隧道掘进机通过了这一地带。

 

    施工进程中总是喜忧参半。有时刀盘旋转一周可以掘进多达12毫米,实现月进尺560米的卓越进度,而有时遇到困难的地段, 每月仅前进140米,意味着刀盘旋转一周只能掘进3毫米。

 

    2005年6月,在毫无预兆的情况下,松散的岩石混着山水顷刻之间进入在西侧隧道作业的Gabi 2的刀盘。起初,掘进队员试图人工清理刀盘部位的粉细物质,并将隧道掘进机缩回几厘米,但没有成功。最后,将水泥和膨润土混合物注入掘进机刀盘前面的不稳定区域,进行加固。与此同时,隧道建设者们从已经掘进好的东侧隧道的前方横着向西侧隧道挖出一条50米长的连通隧道, 然后在西侧隧道中往回向着Gabi 2的方向挖掘,最后从前面将Gabi 2的刀盘卸下。历经5个月的停顿后,直到2005年11月才恢复了正常掘进工作。

 

    在南部从Bodio到Faido区间,掘进机也不得不面对变化无常的地质状况,因而影响了掘进速度。在对2台隧道掘进机进行适应性调整,以应对不可预见的地质环境后,情况得到了显著改善。2005年12月,“Sissi”在东侧隧道取得了圣哥达隧道建设中最佳日进尺 —— 38米。

 

    2006:首次贯通之年



分别比计划时间提前6个月和9个月,并创下记录

 

    2006年6月和10月, 北段施工团队庆祝Amsteg-Sedrun段掘进任务完成,成绩卓越。掘进机分别比计划时间提前6个月和9个月挺进到施工段终点。但两台掘进机在到达终点前都遭遇了黎明前的黑暗。就在该段完工之前, 它们遇到了地质障碍 ——角砾破碎岩。只好将掘进机在硬岩区提前拆解,随后通过隧道列车将其组件运出隧道。

 

    精准无误: 从南端开始掘进,在贯通时误差仅几厘米。

 

    2006年秋季,南段也最终在Faido多功能站实现贯通,并达到了要求的精度。直径超过8米的两台隧道掘进机在分别掘进13.5公里和14公里后到达各自的接收井,水平和垂直偏差仅为几个厘米。这种精度相当于一位神枪手在2公里外击中1枚1欧元硬币时所能达到的准确度。经过全面检修和换装直径超过9米的更大的新刀盘后,Sissi和Heidi分别于2007年7月和10月再次出发,从Faido向北朝Sedrun掘进。

 

    2008:安全通过Piora盆地的“严峻”考验



警报解除: Piora盆地没有预期的那么困难

 

    另一个复杂的区域在等待着隧道施工队伍。Piora盆地是一个漏斗形构造,充满糖粒状白云岩和水,深达山脉岩层。由于无从知道这个“漏斗”进入山脉有多深,施工队伍所以决定进行试验钻探。从州级公路向扰动带钻进一条长约5.5公里的水平隧道。1996年,勘探隧道到达断层带。勘探发现,松散的岩粒承受着约150bar的巨大压力。混有白云岩的混浊水柱从山中喷射而出, 淹没了路面。媒体称之为 “Piora海滩的末日”。

 

    从勘探隧道向将来基线隧道附近钻了19个斜孔,最终使工程师了解了全部地下情况。这些斜孔深达硬岩,没有遇到水压。通过观察钻芯、温度和地震观测结果,地质学家做出结论:Piora盆地底部由石膏岩封闭。而后,2008年10月12日从Sissi传来喜讯:“成功穿越Piora盆地”。Sissi的姊妹机很快也成功穿越。

 

    在从Faido到Sedrun的过渡平导洞用常规的钻爆方进行开挖也是一项极端的技术挑战。在这里,隧道建设者从岩层中爆破出庞大的地下车站,用作紧急情况下火车的专用停车港。另外还建有分岔隧道,供列车在运行过程中从一个路洞开入另一个路洞。通过一套复杂的横向洞和连接洞, 可以保证烟雾排出, 新鲜空气可以进入隧道。两个多功能车站本身就是庞大的建筑工地。

 

    2009:24小时掘进56米




    经过综合检修后, 两台撑靴式硬岩掘进机Gabi 1和Gabi 2继续掘进, 要完成长度超过7公里的Erstfeld-Amsteg区间,那里的地质条件十分理想。这成就了2009年夏季末圣哥达隧道掘进的记录。在仅仅24小时内, Gabi 2掘进机在山体中掘进超过56米——对于该尺寸(9.58m)的隧道掘进机来说,这是一个世界记录。经过短短的18个月后,两个掘进团队分别于2009年6月16日和9月16日到达Amsteg的目的地,比预定工期提前6个月。

 

    这次贯通是隧道建设者和掘进机精确作业的最好见证。两台隧道掘进机实现了真正意义上的毫米级精度——距设计路线水平方向偏离4毫米, 垂直方向偏离8毫米。

 

    2010: 哥达基线隧道主线贯通



    

    2010年10月15日,东线隧道贯通,2011年3月23日,西线隧道贯通,使“地中海沿岸一览无遗”成为现实。隧道打通后,还需要几年完善工程,将隧道变成具有通行功能的高速铁路线。隧道设有大量的安全措施,例如设有两个应急车站,发生危险情况时列车可以在这里停靠。



 

    圣哥达是最安全隧道之一


    联邦铁路公司(SBB/CFF/FSS)对此毫不怀疑:无论从哪个角度来审视,无论是用于客运还是货运,圣哥达铁路隧道都绝对安全。两条单向行驶隧道避免了列车正面相撞,而一旦发生火灾、燃气泄漏、车轴过热或负载移位,各套监测系统就会启动,令不合规格的列车还未进入隧道便得停车。

 

    每325米,两个侧向通道将两条铁路隧道连接起来,让乘客可在发生紧急情况时迅速撤离到安全区域。如果一列火车拉响警报,整部列车都会被自动引向两座紧急停靠站(分别位于Sedrun及Faido)中的一座。

 

    看一看山体内部,我们就会发现隧道与巷道、安全概念实现方式的系统有多复杂。


    

    结尾:冷知识——圣哥达是个神话

 

    作为1291年首批联邦州结盟之处,及对哈布斯堡王朝反抗的诞生地,圣哥达享有独特的光圈。无论马特洪峰(Matterhorn)还是任何其他瑞士山峰,都没有这座山体所具有的象征意义:联邦的摇篮、阿尔卑斯山脉的中心、人员交通的枢纽、欧洲大河的源头、瑞士各文化的十字路口,以及祖国独立、凝聚力与认同感的象征。

 

    用纳沙泰尔大学中世纪史教授让-丹尼尔·莫勒罗德(Jean-Daniel Morerod)的话说就是“大杂烩”,他在这篇文章(法)中将之解释为“13世纪圣哥达商业重要性与反抗哈布斯堡群体起义的巧合”。对作家彼得·冯·马特(Peter von Matt)来说,圣哥达可以被看作是用于“瑞士自我荣耀”的“赫尔维蒂的西奈山”。

 

    然而,人们所述说关于圣哥达的一切并非都是真有其事。历史学家拉尔夫·阿什万登(Ralph Aschwanden)回忆道,在很长的时间里,人们甚至以为圣哥达是阿尔卑斯山脉的最高峰,这种错误认识直到18世纪才得到纠正。



相关文章
8.18智慧城市隧道建设创新技术中德研讨会
智慧城市隧道建设创新技术中德研讨会在广州顺利召开

粤公网安备 44010402001558号

(c)2016-2017 中国隧道网/广州轨道交通建设监理有限公司 All Rights Reserved 粤ICP备14007224号