如何建造世界上最长的隧道

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  圣哥达基线隧道,世界上最长的山体隧道。它的成功开通,除了要依靠照片上这440米长、3000吨的巨型钻,还要多亏工程师们的集体智慧。
  最长隧道即将运营
  终于只剩下了8厘米的山壁厚度了,这只是一张银行卡的长度,10米宽的钻头从预计的突破点上离开那一刻,阿尔卑斯山深处最后一道石壁被凿穿了。
  凿穿的瞬间是10多年紧张的隧道工程中最令人激动的时刻,令人难以置信的高精度工程——世界上最长的铁路隧道穿通了,所有人都为它的打通而兴奋不已。而在这之前,世界最长的隧道为日本的青函隧道(连结本州和北海道)。
  巍峨连绵的阿尔卑斯山像一条巨龙蟠卧在欧洲的腹部,使地处中欧的瑞士成为南北欧交通的枢纽。在几个重要隘口中,圣哥达山口是穿越阿尔卑斯山中段的主要通道,是连接西北欧和东南欧的捷径。
  在长达10多年的时间里,两台巨大的钻孔机分别从相距57千米的阿尔卑斯山岩石的两个不同方向,向中间“会师”。它们在建造世界上最惊人的项目:圣哥达基线隧道。隧道的建设是一项艰难的壮举,在此过程中曾经有8名施工人员丧生。
  如今总造价高达97.4亿瑞士法朗(约合101亿美元)的工程、欧洲有史以来最大的建设项目之一,已经接近尾声,预计将于2016年6月正式通车。
  怎么穿过57千米厚的岩石?
  为了击穿无比坚硬的阿尔卑斯山岩石,瑞士的工程师使用世界上最大的钻井机之一——海瑞克钻机(由德国海瑞克公司提供,价值6000万美元,大约440米长,重达3000吨),这两台隆隆作响的机器是真正的巨人。然而有趣的是,它们的名字却分别为“茜茜”和“海蒂”,像是娇滴滴的公主名。
  钻机上装有62个滚轮钻头——碳化钨切割工具,非常坚硬和坚韧。在26吨的表面压力下,这些钻头攻击岩壁,即使是最硬的石头,也可以击穿。超级钻机的转盘使用了10个电动机,输出的总功率高达5000马力,帮助机器每天“吃掉”40米长的山体。
  迄今已经有重达2800万吨的岩石被挖掘出阿尔卑斯山,体积相当于5个埃及的吉萨大金字塔,创造出两条平行的火车隧道,每条隧道各含一个轨道,连接着瑞士和意大利,以供双向通行。
  隧道正式运营后,将开通时速250千米客运列车和时速160千米的货运列车,两条轨道每天最多可通行350列客货车,列车穿越隧道平均只需18分钟。圣哥达基线隧道将成为连接南、北欧洲高速铁路运输系统的重要组成部分,而从瑞士的苏黎士到意大利的米兰,可以减少约1个小时的运行时间。
  这样一段通过阿尔卑斯山“心脏”的旅程,要如何保证乘客们的安全呢?
  在一座深山腹中,如何疏散乘客?
  如果阿尔卑斯山发生火灾事件,那么火焰可能会迅速蔓延,燃烧到隧道中去,那里极有可能会变成火舌环绕的火地狱,而距离最近的出口可能还有千米之远。
  那么乘客如何获得急救呢?隧道工程师们想出了几个解决方案:
  首先是紧急车站。圣哥达基线隧道系统有两条平行的57千米长的主管道,在火灾发生时,隧道内有2个紧急车站,能让列车从一个隧道转换到另一个隧道。这是在其中一个隧道危急,另一安全的情况下的换隧道救急方案。
  如果两个主隧道都面临火灾危险,别担心,我们还有逃生通道。每隔325米,两条主管道就由一段40米长的交叉通道相连,能连通到与主隧道平行的逃生通道内。乘客从火车中逃下来,疏散到逃生通道,然后将救生通道的门关起来——只要轻微的超压就可以密封住,阻止烟雾进入。逃生门足够强大来抵抗火灾和烟雾,若想打开这道门,却非常轻松,甚至连一个小朋友都能打开。
  此外,主隧道上方每隔一段就有一个直径很大的通风口。火灾发生时,烟雾和毒气将会迅速被这些通风口引至上部的通风隧道,将其排走,同时向逃生通道吹进新鲜的空气。
  火灾发生时,乘客必须待在逃生通道内,等待“烈焰地狱”的消失,救援列车的到来。
  当然,圣哥达基线隧道的工程师们希望这些疏散计划永远不被用到。
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