世界最長高速公路螺旋隧道 揭秘河北「逆天」工程

  位於河北張家口的金家莊特長螺旋隧道,曾獲健力士世界紀錄認證為世界最長的公路螺旋隧道。由於地質條件複雜,需穿越多個斷層破碎帶和淺埋洞段,這條螺旋隧道在施工前,被外界稱為「不可能完成」的工程。為何不修建盤山路或者直線隧道,而選擇建設難度極大的360度螺旋隧道?

 

金家莊特長螺旋隧道 獲健力士世界紀錄認證

  2022北京冬奧會除北京賽區外,還設有延慶賽區和張家口賽區。延崇高速正是連通延慶賽區和張家口賽區的公路主通道,能大幅縮短通行時間,提高兩大賽區人員轉場效率。延崇高速全線貫通後,北京到崇禮的車程由原來的4小時縮短到1小時,從金家莊到崇禮區僅需10多分鐘。

  延崇高速河北段的關鍵工程——金家莊特長螺旋隧道,因其要在張家口赤城縣和崇禮區之間的大山內挖一條迂回360度的隧道使兩地實現通聯而被稱為「逆天工程」。

  據介紹,金家莊特長螺旋隧道左幅長4,228米,右幅長4,104米,在長度上超過了世界其他公路的螺旋隧道。因此在2019年8月金家莊螺旋隧道右線順利貫通時,獲得健力士世界紀錄認證機構現場認證、授牌成為世界最長的公路螺旋隧道。

金家莊特長螺旋隧道-延崇高速-世界最長高速公路螺旋隧道-健力士世界記錄
金家莊螺旋隧道在2017年8月開工建設,2019年9月成功實現雙幅貫通。(圖片來源:視覺中國)

為何不修建盤山路而選擇螺旋隧道?

  但原來在施工之前,金家莊特長螺旋隧道曾被外界看作「不可能完成」的工程,此處埋深淺,地質條件複雜,需穿越多個斷層破碎帶(由斷層或裂隙密集帶所造成的岩石強烈破碎的地段)和淺埋洞段(隧道上部覆蓋層不足隧道洞跨2倍的隧道區段),工程隊更面臨通風難、氣候嚴寒等諸多施工難題。

金家莊特長螺旋隧道-延崇高速-河北張家口
螺旋隧道效果圖。(網上圖片)

  那麼為何不修建盤山路或者直線隧道,而選擇建設難度極大的 360度螺旋隧道?不修建盤山公路,是因為路程過長,而且很容易受自然災害破壞。另一方面,從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,會造成路線縱坡太大,無法保證車輛安全行駛,因此直線隧道也不能採用。

  而為了克服這種高差,讓車輛在隧道內安全爬升,工程隊設計了半徑為860米螺旋線,同時也創造了在建螺旋隧道長度世界第一的紀錄。

金家莊特長螺旋隧道-延崇高速-北京冬奧-河北張家口
2022年8月2日,航拍金家莊螺旋隧道。(圖片來源:視覺中國)

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智能巡檢機械人功能多 確保螺旋隧道行車安全

  不過,螺旋隧道的特殊結構對行車安全的要求也更高,因此金家莊特長螺旋隧道頂部放置了一個智能巡檢機械人,這也是河北省首個高速公路隧道智能巡檢機器。

  據介紹,智能巡檢機械人具有高清視頻監控系統,能夠實現隧道內全方位無死角監控覆蓋;它還搭載3D激光雷達掃描模塊,日常巡檢時,能夠對路面異物進行識別。

  此外,機械人的測溫型熱成像模塊能夠自動檢測隧道內物體溫度;它還搭載了紅紫外複合型火焰探測模塊,能夠發現火災安全隱患;在火災發生時,機械人還能實時探測隧道內火點情況,檢測出隧道內溫濕度、氧氣及有毒有害氣體濃度。

金家莊特長螺旋隧道-智能機械人-延崇高速
金家莊特長螺旋隧道的智能機械人能夠實時採集和監測隧道內環境及交通運行情況,並對信息進行分析、預測,為高速公路隧道應急救援提供技術支持。(網上圖片)

  在隧道內,智能巡檢機械人有專門的軌道,如同火車的鐵軌,沿着這條軌道能夠實現每小時最快30公里的移動速度,迅速到達需要觀測的點位。

  除了檢測功能,智能巡檢機械人也可以與隧道內情報顯示板聯動,顯示最近的逃生路線,實時播報隧道內狀況,指揮人員及時疏散,或提醒車輛不要進入隧道。

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