世界最长高速公路螺旋隧道 揭秘河北“逆天”工程

  位于河北张家口的金家庄特长螺旋隧道,曾获健力士世界纪录认证为世界最长的公路螺旋隧道。由于地质条件复杂,需穿越多个断层破碎带和浅埋洞段,这条螺旋隧道在施工前,被外界称为“不可能完成”的工程。为何不修建盘山路或者直线隧道,而选择建设难度极大的360度螺旋隧道?

 

金家庄特长螺旋隧道 获健力士世界纪录认证

  2022北京冬奥会除北京赛区外,还设有延庆赛区和张家口赛区。延崇高速正是连通延庆赛区和张家口赛区的公路主通道,能大幅缩短通行时间,提高两大赛区人员转场效率。延崇高速全线贯通后,北京到崇礼的车程由原来的4小时缩短到1小时,从金家庄到崇礼区仅需10多分钟。

  延崇高速河北段的关键工程——金家庄特长螺旋隧道,因其要在张家口赤城县和崇礼区之间的大山内挖一条迂回360度的隧道使两地实现通联而被称为“逆天工程”。

  据介绍,金家庄特长螺旋隧道左幅长4,228米,右幅长4,104米,在长度上超过了世界其他公路的螺旋隧道。因此在2019年8月金家庄螺旋隧道右线顺利贯通时,获得健力士世界纪录认证机构现场认证、授牌成为世界最长的公路螺旋隧道。

金家庄特长螺旋隧道-延崇高速-世界最长高速公路螺旋隧道-健力士世界记录
金家庄螺旋隧道在2017年8月开工建设,2019年9月成功实现双幅贯通。(图片来源:视觉中国)

为何不修建盘山路而选择螺旋隧道?

  但原来在施工之前,金家庄特长螺旋隧道曾被外界看作“不可能完成”的工程,此处埋深浅,地质条件复杂,需穿越多个断层破碎带(由断层或裂隙密集带所造成的岩石强烈破碎的地段)和浅埋洞段(隧道上部覆盖层不足隧道洞跨2倍的隧道区段),工程队更面临通风难、气候严寒等诸多施工难题。

金家庄特长螺旋隧道-延崇高速-河北张家口
螺旋隧道效果图。(网上图片)

  那么为何不修建盘山路或者直线隧道,而选择建设难度极大的 360度螺旋隧道?不修建盘山公路,是因为路程过长,而且很容易受自然灾害破坏。另一方面,从隧道的入口位置到出口位置,需要克服250米左右的高差,如果不建螺旋隧道,会造成路线纵坡太大,无法保证车辆安全行驶,因此直线隧道也不能采用。

  而为了克服这种高差,让车辆在隧道内安全爬升,工程队设计了半径为860米螺旋线,同时也创造了在建螺旋隧道长度世界第一的纪录。

金家庄特长螺旋隧道-延崇高速-北京冬奥-河北张家口
2022年8月2日,航拍金家庄螺旋隧道。(图片来源:视觉中国)

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智能巡检机械人功能多 确保螺旋隧道行车安全

  不过,螺旋隧道的特殊结构对行车安全的要求也更高,因此金家庄特长螺旋隧道顶部放置了一个智能巡检机械人,这也是河北省首个高速公路隧道智能巡检机器。

  据介绍,智能巡检机械人具有高清视频监控系统,能够实现隧道内全方位无死角监控覆盖;它还搭载3D激光雷达扫描模块,日常巡检时,能够对路面异物进行识别。

  此外,机械人的测温型热成像模块能够自动检测隧道内物体温度;它还搭载了红紫外复合型火焰探测模块,能够发现火灾安全隐患;在火灾发生时,机械人还能实时探测隧道内火点情况,检测出隧道内温湿度、氧气及有毒有害气体浓度。

金家庄特长螺旋隧道-智能机械人-延崇高速
金家庄特长螺旋隧道的智能机械人能够实时采集和监测隧道内环境及交通运行情况,并对信息进行分析、预测,为高速公路隧道应急救援提供技术支持。(网上图片)

  在隧道内,智能巡检机械人有专门的轨道,如同火车的铁轨,沿着这条轨道能够实现每小时最快30公里的移动速度,迅速到达需要观测的点位。

  除了检测功能,智能巡检机械人也可以与隧道内情报显示板联动,显示最近的逃生路线,实时播报隧道内状况,指挥人员及时疏散,或提醒车辆不要进入隧道。

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