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世界上最长的铁路隧道完工

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发布:2016年7月25日||还没有评论

经过17年的建设,新的圣哥达基地隧道于2016年6月1日正式开放。它长57公里,不仅是世界上最长的铁路隧道,也是一项独特的工程杰作。负责施工的哥达AlpTransit Ltd.的首席执行官伦佐·西莫尼(Renzo Simoni)向我们介绍了这个巨大的隧道结构工作以及该项目的不同阶段。

SBB列车开通瑞士圣哥达基地隧道

圣哥达基地隧道它从乌里州的厄斯特菲尔德的北入口,延伸到提契诺州的博迪奥的南入口。主隧道长57公里,由两条单轨管道组成,间隔40米,每隔325米通过交叉通道相互连接。当所有连接通道、通道和竖井加在一起时,整个隧道系统的长度超过152公里。圣哥达基地隧道的岩石覆盖层高达2300米,是世界上最深的铁路隧道,几乎没有坡度,最高点海拔550米。

Faido和Sedrun下面的两个多功能站将这两个管道分为三个长度大致相等的部分。在这些多功能车站里,火车可以从一根管子穿过另一根管子,并在紧急情况下停车。为了施工目的,圣哥达基地隧道被分为五个部分。为了节省时间和费用,协调各个部分的建筑工作,有时还同时进行。

隧道结构

为了建造圣哥达基地隧道,矿工们不得不凿穿各种各样的岩层:从坚硬的花岗岩到高度破碎的沉积物。80%的主管掘进由隧道掘进机完成,20%由常规钻孔和爆破完成。总共有2820万吨挖出的岩石被运出隧道。地下温度高达45°C。高峰期约有2400人在隧道施工现场工作,实行24小时三班制。

圣哥达隧道系统示意图

圣哥达隧道系统示意图

尽管有些出人意料,但地质学家对圣哥达基地隧道的预测基本上是正确的。在塞德龙段的北上路段,Tavetsch中间地块被认为是圣哥达基地隧道建设的主要风险之一。由于所选择的施工方法,这个区域没有任何问题。正如试验钻孔系统的结果所预测的那样,在计划阶段开始时引起广泛讨论的Piora区顺利通过。根据地质学家的预测,在Faido的多功能站(MFS)应该位于有利于建设的片麻岩中。然而,在通道坑道的施工过程中,很明显,在计划的MFS中部有一个挤压的、易碎岩石的大型断裂带。这导致MFS向南迁移6亿米,带来了财政和调度方面的后果。

2010年10月15日,圣哥达隧道下的世界纪录成为现实:从南入口30公里,从北入口27公里,世界最长铁路隧道的最终突破发生了。调查者们也取得了出色的表现:水平方向的偏差只有8厘米,垂直方向的偏差只有1厘米。为了挖掘整个隧道,矿工们总共花了大约11年的时间。

铁路基础设施系统

然而,圣哥达基地隧道的工作并没有随着最终的突破而结束。他们继续安装两根隧道管。隧道基础设施专家们为隧道安装了门、通风系统、排水系统等机械和机电系统。这些系统确保了铁路隧道的安全运行和维护。

只有在铁路基础设施系统安装后,列车才能在隧道中运行,新线路才能与现有线路连接。圣哥达基地隧道的铁路基础设施系统的安装是在2010年至2015年之间进行的。它们包括构成铁路技术系统的所有系统和部件,因此对铁路的未来运营至关重要。它们包括铁轨;为基础设施提供电力的电力系统;火车的电力系统;电信系统;还有安全系统。

在圣哥达基地隧道安装铁路基础设施系统是一项复杂而富有挑战性的任务。隧道结构与铁路基础设施系统之间的良好协调,以及灵活的安装计划是至关重要的。安装的访问受到限制,因为唯一可用的访问点是两个门户。漫长的运输距离和有限的空间需要复杂的物流。由于轮胎车辆不能在隧道内转弯,几乎所有的铁路基础设施都是通过铁路安装的。因此,第一步是安装铁轨,随后进行其他活动。

圣哥达基地隧道的铁路系统的安装分几个阶段进行。在2010年和2011年,Bodio的西管从Biasca的地面安装地点安装完毕。从2011年底开始,Erstfeld的地面安装场地继续进行舾装工作。从那里开始,从厄斯特菲尔德到法伊多的东西两个管道都安装好了。最终,在2014年,在Bodio的东管是最后一段配备了铁路基础设施系统组件。

然而,新隧道也必须与现有的铁路网相连。为此,沿着北部5公里的路段和南部7公里的路段,修建了桥梁和地下通道等辅助结构,以连接现有的SFR铁路线和隧道。

调试隧道

2016年底,在定期列车可以通过圣哥达基地隧道之前,2015年10月1日至2016年5月底,所有系统都进行了彻底的测试;已经进行了测试运行;这些人员都受过训练。在大约3 500次试验中,彻底测试了所有隧道构件和系统的相互作用。

调试圣哥达基地隧道

调试圣哥达基地隧道

圣哥达基地隧道的主要建设项目的调试是复杂的,分为几个阶段。在子测试中,对每个组件和系统的功能进行测试。还必须保证与隧道控制系统的相互作用和与整个系统的集成。这部分是在操作系统的安装阶段实现的。

2015年10月1日,测试运行阶段开始,不久之后,新的ETCS 2级列车控制系统进行了首次测试运行。GSM-R数字无线通信系统和隧道无线电系统在瑞士联邦铁路无线测量车中进行了测试。2015年11月和12月进行了增量速度测试,其中速度逐渐提高到275公里/小时的最大值。在2015年11月7日/8日夜间,在两个管道中以230公里/小时的速度运行,在2015年11月8日/9日,在东部管道中第一次达到275公里/小时的最高速度。

从2015年10月到2016年1月,对圣哥达基地隧道的流程(主要是正常运行和事故运行)进行了系统和成功的测试。这些测试的结论是2015年11月25/26日所谓的“大测试”,在该测试中,多达8列列车同时进行了事故-操作场景测试。

2016年2月6日,一列1500米长的货运列车在圣哥达基地隧道进行了部署测试。测试列车由76辆未装载的平板车、伸缩车和集装箱车组成。这列货物列车重2216吨,由三台Re620型机车牵引,分别位于列车的前部、中部和后部。他们进行了一系列的测试,以测试在必要时,使用新的ETCS第2级列车控制系统,这样长的货运列车是否可以毫无问题地通过57公里长的圣哥达基地隧道。

试验操作

试运行阶段由瑞士联邦铁路公司进行。试运行本质上是在实际条件下演练操作过程和不同的操作方式,以及建立操作、干预和维护组织。

用ICE-S进行增量速度测试

用ICE-S进行增量速度测试

为了使瑞士联邦铁路从试运行一开始就承担主要责任,由于其性质而属于试运行阶段的活动必须在试运行阶段已由ATG执行。例如,这些活动包括救援演习和证明维修效率的测试。

在试运营阶段,隧道将由试运营到试运营过渡到正常运营。为了实现这一目标,将使用商用列车进行试运行,并逐步加强运营。

试运行阶段的活动可分为以下三组:

  • 商业运营
  • 维护操作
  • 试验运行。

试运行中的商业运行将包括大量货物列车的压力测试。为此目的,运行次数将不断增加。

从2016年8月到2016年11月,将对客运列车进行进一步的压力测试。

操作的概念

与许多专为高速客运设计的新高速铁路不同的是,圣哥达轴同时为货物运输(最高110公里/小时)和客运运输(最高250公里/小时)设计。这不仅影响安全系统,也影响最大容量。在第一运营阶段,计划的交通组合是每小时五列货物列车和两列客运列车。在隧道中,原则适用于在商业运营期间不进行任何维护。定期维护必须在无操作的夜间进行。

工程师们正在铺设无砟铁路轨道

铺设无砟铁路轨道

根据目前的计划,测试运行、压力测试以及批准和授权过程中产生的所有措施将在2016年12月之前完成。这条世界上最长的铁路隧道将与定期列车一起投入商业运营。

传记

伦佐·西摩尼于2017年4月1日加入AlpTransit圣哥达有限公司。他之前任职于Helbling Beratung + Bauplanung AG、Ernst Basler + Partner AG和Gruner AG。Renzo在苏黎世的瑞士联邦理工学院(ETH)学习土木工程,随后在苏黎世联邦理工学院空间规划研究所获得研究生文凭和博士学位。

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