2.精心、合理的安全設(shè)計
海底隧道的規(guī)劃設(shè)計把施工和運(yùn)行安全放在極重要的地位。之所以不采用一條大跨度雙線鐵路共用隧洞,是為了減小海底施工的風(fēng)險和提高運(yùn)行、維護(hù)的可靠性。在兩條單線鐵路洞之間是后勤服務(wù)洞,每間距375m設(shè)置直徑為3.3m的橫向通道與兩個主洞連接,連接處有防火撤離門。后勤服務(wù)洞的主要功能是在隧道全長范圍內(nèi)提供正常維護(hù)和緊急撤離的通道。在接到命令后,它可在90分鐘內(nèi)將全部人員從隧道和列車中撤到地面。它還是向主洞提供新鮮空氣的通道,并保持其氣壓始終高于主洞,使主洞中的煙氣在任何情況下都不能侵入后勤服務(wù)洞。后勤服務(wù)洞在施工期是領(lǐng)先掘進(jìn)的,這為主洞的掘進(jìn)提供了詳盡的地質(zhì)資料,對保證安全施工有重要意義。此外,隧道的運(yùn)輸、供電、照明、供水、冷卻、排水、通風(fēng)、通訊、防火等系統(tǒng)都充分考慮了緊急備用的要求。
3.較好地解決了某些特殊的工程技術(shù)問題
列車在很長的隧洞中高速行駛時會產(chǎn)生壓差和空氣動力阻抗。特別是歐洲隧道列車的阻塞比(列車與隧道斷面之比)很高,如果沒有卸壓管,列車的驅(qū)動力需要增加很多。為此隧道沿線每250m設(shè)一個2m直徑的卸壓管,從后勤服務(wù)洞的頂上跨過,把兩個鐵路主洞連接起來。在設(shè)計階段對卸壓管的作用做了許多模型研究,使其有較好的空氣動力效應(yīng),并避免在管中產(chǎn)生氣流沖擊。
鐵路隧道和列車要承受車輛震動的長期反復(fù)荷載。為此鐵道路軌采用了一種稱作‘松那飛’(Sonneville)的系統(tǒng)。一系列連續(xù)焊接的鐵軌下面設(shè)彈性減振裝置,使車輛在軌道上行駛非常平穩(wěn)。該系統(tǒng)的部件要經(jīng)過多種性能測試,包括經(jīng)歷1000萬次荷載周期的疲勞試驗(yàn),以確保系統(tǒng)的可靠性。
該隧道還采用一種由鐵路控制中心操縱的‘司機(jī)臺信號系統(tǒng)’(Cab Signal)。這種信號不是在機(jī)車外面或軌道旁邊,而是顯示在司機(jī)臺的屏幕上。一旦司機(jī)對信號沒有作出反應(yīng),自動列車保護(hù)裝置就會使列車減速,直到停止,保證列車安全行駛。
長隧洞掘進(jìn)時的通風(fēng)往往是施工中的一個難題。歐洲隧道對空氣循環(huán)的途徑和風(fēng)機(jī)的布置都作了詳細(xì)的規(guī)劃和研究。不僅設(shè)置通風(fēng)管,而且也利用隧洞本身作為通風(fēng)通道,使開挖面的風(fēng)量達(dá)到13.5m3/s,符合社會保障與安全組織和地下工程協(xié)會規(guī)定的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。
4.掘進(jìn)機(jī)發(fā)揮重要作用
隧道施工的主要設(shè)備是隧道掘進(jìn)機(jī)(Tunnel Boring Machines),具有不同的型號、尺寸和性能,出自歐洲、北美和日本的不同廠家。它們從英國海岸的莎士比亞崖和法國海岸的桑潔灘兩個掘進(jìn)基地開始,分別沿三條隧洞的兩個方向開挖,共有12個開挖面,其中6個面向陸地方向掘進(jìn),另6個面向海峽方向掘進(jìn)。開敞式掘進(jìn)機(jī)適用于透水性較小的地層;封閉式掘進(jìn)機(jī)適用于透水性較強(qiáng)的地層,其掘進(jìn)頭能承受11bar(1巴=0.9869標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)的靜水壓力。最大的一臺掘進(jìn)機(jī)直徑8.78m,全長約250m,重達(dá)1200T,(合同運(yùn)行壽命2萬小時),價值超過1000萬英鎊。它能完成掘進(jìn)、鋼筋砼襯砌塊的安裝、灌漿以及施工軌道敷設(shè)等一連串工序,實(shí)際就象一條自動化作業(yè)線。最高掘進(jìn)紀(jì)錄為428m/周,英國一邊的6臺掘進(jìn)機(jī)平均掘進(jìn)速度為150m/周。整個掘進(jìn)工作按計劃完成,只用了三年半時間。由于歐洲隧道工程每延誤一天工期,僅貸款利息就要支付約200萬英鎊,因而施工速度至關(guān)重要。當(dāng)工期對經(jīng)濟(jì)效益有重大影響而掘進(jìn)工作面又受限制的情況下,采用隧道掘進(jìn)機(jī)能發(fā)揮很好的作用。
二、 歐洲一體化進(jìn)程的產(chǎn)物和推動力
在英、法兩國之間穿過海峽建立固定通道的想法,可以追溯到19世紀(jì)初的拿破侖一世時代。今天歐洲隧道竣工,盡管在工程技術(shù)上取得了重大的成功,然而‘200年來對是否建造英吉利海峽隧道的決策始終不是取決于科技方面,而是取決于圍繞這個計劃的政治環(huán)境’。長期以來英國方面反對建設(shè)海峽隧道的主要原因是考慮到軍事上的風(fēng)險,他們希望利用海峽作為抵御來自歐洲大陸軍事入侵的天然屏障。隨著國際局勢的變化,上述顧慮逐漸消退。后來,英國加入了歐洲共同體,預(yù)期會有一個統(tǒng)一的歐洲市場,因而在英國和歐洲大陸之間建立更為方便、快捷的通道成了顯而易見的需求。在1972-1992年的20年間,跨越英吉利海峽的客、貨運(yùn)交通量實(shí)際上增長了1倍。1992年英國與歐洲大陸的貿(mào)易占全部對外貿(mào)易的60%。
本世紀(jì)70年代以來,建設(shè)英吉利海峽隧道的決策主要受到歐洲一體化進(jìn)程的影響。1987年12月隧道工程得以破土動工,是由于當(dāng)時英、法兩國政府對歐洲一體化都持比較積極的態(tài)度。英國首相、保守黨領(lǐng)袖撒切爾夫人,支持把1975年曾被工黨政府下令停止的隧道工程重新提上議事日程?!▏偨y(tǒng)密特朗則把這項工程視為國家強(qiáng)大的象征’。這次歐洲隧道得以竣工建成,兩國首腦的推動,排除各種障礙,起了至關(guān)重要的作用。也就在歐洲隧道舉行正式通車儀式的前一年(1993年秋),包括英、法在內(nèi)的歐共體十二國簽訂了馬斯切克條 約,并將歐共體改名為歐洲聯(lián)盟(European Union)。
從歐盟有關(guān)國家政府的觀點(diǎn)來看,還有兩個因素與隧道建設(shè)有關(guān):一是運(yùn)輸政策,即通過建設(shè)高速鐵路網(wǎng),以利于節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境。這將大大擴(kuò)展海峽隧道的影響范圍和增加它的長期效益。二是地區(qū)政策,英、法兩國希望通過隧道帶動海峽兩岸地區(qū)的繁榮?,F(xiàn)在隧道連接地區(qū)(Transmanch Region)已成為一個專門名稱,包括英國的Kent和法國的Nord-Pas de Calais地區(qū);后來把比利時的一些地區(qū)也包括進(jìn)來,稱作歐洲專區(qū)(Euroregion)。通過地區(qū)性的合作,一個稱作TDP(Transfrontier Development Program)的金融發(fā)展計劃已經(jīng)起動。這些‘從政治角度看顯然有重大意義,對歐盟的發(fā)展,歐洲單一市場的形成和國際經(jīng)濟(jì)、文化合作交流,都會有重大促進(jìn)?!谶€不大可能對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生直接的重大影響。
實(shí)際上近20年來歐洲隧道項目的演變既是歐洲一體化進(jìn)程的產(chǎn)物,又是它的一個推動力,兩者相輔相成,幾乎是平行發(fā)展的。如果有朝一日我們考慮臺灣隧道問題時,則也必然要與祖國和和平統(tǒng)一的大業(yè)緊密聯(lián)系再一起。
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