瑞士通訊社(ATS)報道,瑞士聯(lián)邦鐵路局12月11日宣布,全球最長鐵路隧道圣哥達基線隧道于當天正式投入商業(yè)運營。首班列車在當?shù)貢r間早上6時9分從蘇黎世出發(fā),在早上8時17分抵達盧加諾,行程較之前大幅縮減一小時。
正式營運開始后,每天經(jīng)過該隧道的貨運列車和客運列車的數(shù)量將分別達到260趟和65趟,客運列車在隧道里的最高時速可達250公里。“圣哥達隧道位于歐洲南北向最為繁忙的貨運走廊上,它將為歐洲貨運帶來一場革命”。每年大約 100 萬卡車的貨物將改由火車經(jīng)此運輸,意大利的紅酒送到荷蘭,德國汽車運往希臘,阿爾卑斯山脈是必經(jīng)之路,現(xiàn)在能夠以更快、更安全、更便宜、更環(huán)保的方式實現(xiàn)。
施工時間:17年
長度:57.1公里
建造費用:122億瑞郎(約合842億元人民幣)
設計使用年限:100年
在圣哥達山脈建設隧道的歷史超過3個世紀。圣哥達基線隧道將成為世界上最長的隧道:一個劃時代的項目。
1707年
來自提契諾州(Ticino)的建筑大師Morettini采用切削和爆破方式挖出一條64米長穿過Chilchberg山的隧道──這就是著名的Urner Loch。
1872年
穿越圣哥達山脈的第一條鐵路隧道開工
1880年
2月29日實現(xiàn)貫通, 按當時的標準, 達到了極高的精確度。
1882年
長15公里的鐵路隧道投入運行, 這是當時全球最長的鐵路隧道。
1993年
開始在 Piora盆地勘探鉆孔。
1996年
圣哥達基線隧道的初期準備和勘探工作在Sedrun展開。
1998年
瑞士政府批準為新穿越阿爾卑斯鐵路樞紐計劃 (NewAlpine Transversal,NEAT) 項目融資。
1999年
隨著第一聲爆破聲, 開挖工作在Sedrun展開。
2003年
4臺撐靴式硬巖掘進機開始掘進。
2006年
在基線隧道北端和南端掘進的隧道掘進機到達首個接收井, 比計劃提前多達9個月。
2008年
S-210成功穿越令人畏懼的Piora盆地。
2009年
北端的機械化隧道掘進作業(yè)成功完成。
2010年10月15日
在東側(cè)隧道Sedrun與Faido區(qū)間實現(xiàn)貫通。
2011年3月23日
在西側(cè)隧道Sedrun與Faido區(qū)間實現(xiàn)主線貫通。
2016年6月1日
圣哥達基線隧道──新穿越阿爾卑斯鐵路樞紐計劃的核心部分──投入運行。
△ 視頻:瑞士舉行儀式慶祝圣哥達隧道開通
2016年12月11日
圣哥達隧道于正式投入商業(yè)運營
2003:平衡——高精度規(guī)劃與不可預測的地質(zhì)條件
斷層和地質(zhì)挑戰(zhàn) 要求設備和施工團隊的最佳表現(xiàn)。
像圣哥達項目這樣大型的隧道鉆進過程中,隨時都可能發(fā)生意料之外的情況。隧道建設人員的敬業(yè)精神具有至關(guān)重要的作用,他們的工作就像在精密計劃與不可預見之間走鋼絲。盡管已做過大量調(diào)研準備工作,意外困難仍會不時出現(xiàn)。例如,2003年2月,從圣哥達南端剛剛開始掘進隧道時──僅僅開始200米,疏松的巖層使施工受阻。從Bodio開始動工的兩臺隧道掘進機──施工團隊親切地稱掘進東側(cè)隧道的設備為“Sissi” (S-210),掘進西側(cè)隧道的設備為“Heidi” (S-211)──遭遇了角礫破碎巖帶。這種地質(zhì)對于專為硬巖條件設計的撐靴式隧道掘進機來說過于松軟,想快速掘進幾乎是不可能的。隧道每掘進一米都要經(jīng)過一套復雜的程序進行安全支護。直到2003年8月,兩臺掘進機才完成約400米的掘進任務,得以通過這些破碎帶。
2004年春季,從北側(cè)傳來好消息。根據(jù)施工計劃,地質(zhì)學家預計要中斷多達4個月來處理Intschi帶。但是幸運的是,這一地帶比推測的長度短50%左右。施工團隊操作著名字有些天真的 “Gabi 1” 和 “Gabi 2”隧道掘進機通過了這一地帶。
施工進程中總是喜憂參半。有時刀盤旋轉(zhuǎn)一周可以掘進多達12毫米,實現(xiàn)月進尺560米的卓越進度,而有時遇到困難的地段, 每月僅前進140米,意味著刀盤旋轉(zhuǎn)一周只能掘進3毫米。
2005年6月,在毫無預兆的情況下,松散的巖石混著山水頃刻之間進入在西側(cè)隧道作業(yè)的Gabi 2的刀盤。起初,掘進隊員試圖人工清理刀盤部位的粉細物質(zhì),并將隧道掘進機縮回幾厘米,但沒有成功。最后,將水泥和膨潤土混合物注入掘進機刀盤前面的不穩(wěn)定區(qū)域,進行加固。與此同時,隧道建設者們從已經(jīng)掘進好的東側(cè)隧道的前方橫著向西側(cè)隧道挖出一條50米長的連通隧道, 然后在西側(cè)隧道中往回向著Gabi 2的方向挖掘,最后從前面將Gabi 2的刀盤卸下。歷經(jīng)5個月的停頓后,直到2005年11月才恢復了正常掘進工作。
在南部從Bodio到Faido區(qū)間,掘進機也不得不面對變化無常的地質(zhì)狀況,因而影響了掘進速度。在對2臺隧道掘進機進行適應性調(diào)整,以應對不可預見的地質(zhì)環(huán)境后,情況得到了顯著改善。2005年12月,“Sissi”在東側(cè)隧道取得了圣哥達隧道建設中最佳日進尺 —— 38米。
2006:首次貫通之年
分別比計劃時間提前6個月和9個月,并創(chuàng)下記錄。
2006年6月和10月, 北段施工團隊慶祝Amsteg-Sedrun段掘進任務完成,成績卓越。掘進機分別比計劃時間提前6個月和9個月挺進到施工段終點。但兩臺掘進機在到達終點前都遭遇了黎明前的黑暗。就在該段完工之前, 它們遇到了地質(zhì)障礙 ——角礫破碎巖。只好將掘進機在硬巖區(qū)提前拆解,隨后通過隧道列車將其組件運出隧道。
精準無誤: 從南端開始掘進,在貫通時誤差僅幾厘米。
2006年秋季,南段也最終在Faido多功能站實現(xiàn)貫通,并達到了要求的精度。直徑超過8米的兩臺隧道掘進機在分別掘進13.5公里和14公里后到達各自的接收井,水平和垂直偏差僅為幾個厘米。這種精度相當于一位神槍手在2公里外擊中1枚1歐元硬幣時所能達到的準確度。經(jīng)過全面檢修和換裝直徑超過9米的更大的新刀盤后,Sissi和Heidi分別于2007年7月和10月再次出發(fā),從Faido向北朝Sedrun掘進。
2008:安全通過Piora盆地的“嚴峻”考驗
警報解除: Piora盆地沒有預期的那么困難。
另一個復雜的區(qū)域在等待著隧道施工隊伍。Piora盆地是一個漏斗形構(gòu)造,充滿糖粒狀白云巖和水,深達山脈巖層。由于無從知道這個“漏斗”進入山脈有多深,施工隊伍所以決定進行試驗鉆探。從州級公路向擾動帶鉆進一條長約5.5公里的水平隧道。1996年,勘探隧道到達斷層帶??碧桨l(fā)現(xiàn),松散的巖粒承受著約150bar的巨大壓力?;煊邪自茙r的混濁水柱從山中噴射而出, 淹沒了路面。媒體稱之為 “Piora海灘的末日”。
從勘探隧道向?qū)砘€隧道附近鉆了19個斜孔,最終使工程師了解了全部地下情況。這些斜孔深達硬巖,沒有遇到水壓。通過觀察鉆芯、溫度和地震觀測結(jié)果,地質(zhì)學家做出結(jié)論:Piora盆地底部由石膏巖封閉。而后,2008年10月12日從Sissi傳來喜訊:“成功穿越Piora盆地”。Sissi的姊妹機很快也成功穿越。
在從Faido到Sedrun的過渡平導洞用常規(guī)的鉆爆方進行開挖也是一項極端的技術(shù)挑戰(zhàn)。在這里,隧道建設者從巖層中爆破出龐大的地下車站,用作緊急情況下火車的專用停車港。另外還建有分岔隧道,供列車在運行過程中從一個路洞開入另一個路洞。通過一套復雜的橫向洞和連接洞, 可以保證煙霧排出, 新鮮空氣可以進入隧道。兩個多功能車站本身就是龐大的建筑工地。
2009:24小時掘進56米
經(jīng)過綜合檢修后, 兩臺撐靴式硬巖掘進機Gabi 1和Gabi 2繼續(xù)掘進, 要完成長度超過7公里的Erstfeld-Amsteg區(qū)間,那里的地質(zhì)條件十分理想。這成就了2009年夏季末圣哥達隧道掘進的記錄。在僅僅24小時內(nèi), Gabi 2掘進機在山體中掘進超過56米——對于該尺寸(9.58m)的隧道掘進機來說,這是一個世界記錄。經(jīng)過短短的18個月后,兩個掘進團隊分別于2009年6月16日和9月16日到達Amsteg的目的地,比預定工期提前6個月。
這次貫通是隧道建設者和掘進機精確作業(yè)的最好見證。兩臺隧道掘進機實現(xiàn)了真正意義上的毫米級精度——距設計路線水平方向偏離4毫米, 垂直方向偏離8毫米。
2010: 哥達基線隧道主線貫通
2010年10月15日,東線隧道貫通,2011年3月23日,西線隧道貫通,使“地中海沿岸一覽無遺”成為現(xiàn)實。隧道打通后,還需要幾年完善工程,將隧道變成具有通行功能的高速鐵路線。隧道設有大量的安全措施,例如設有兩個應急車站,發(fā)生危險情況時列車可以在這里??俊?/span>
聯(lián)邦鐵路公司(SBB/CFF/FSS)對此毫不懷疑:無論從哪個角度來審視,無論是用于客運還是貨運,圣哥達鐵路隧道都絕對安全。兩條單向行駛隧道避免了列車正面相撞,而一旦發(fā)生火災、燃氣泄漏、車軸過熱或負載移位,各套監(jiān)測系統(tǒng)就會啟動,令不合規(guī)格的列車還未進入隧道便得停車。
每325米,兩個側(cè)向通道將兩條鐵路隧道連接起來,讓乘客可在發(fā)生緊急情況時迅速撤離到安全區(qū)域。如果一列火車拉響警報,整部列車都會被自動引向兩座緊急??空?分別位于Sedrun及Faido)中的一座。
看一看山體內(nèi)部,我們就會發(fā)現(xiàn)隧道與巷道、安全概念實現(xiàn)方式的系統(tǒng)有多復雜。
本文轉(zhuǎn)自中隧網(wǎng)
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