全球最大隧道上海开通 专家详解设计亮点
崇明越江通道工程是国家高速公路网中18条东西横线之一的G40沪陕高速的重要组成部分。是我国自主设计和建设的世界上规模最大的隧桥结合工程。而上海长江隧道也是目前世界上最大的盾构隧道。
上海长江隧道直径为15米,超过了目前世界上最大的盾构法隧道。且区间隧道长度长,这是对我国盾构法隧道现有设计、施工、管理水平及自主创新能力的一次前所未有的挑战!
该工程由上海城建隧道设计院负责设计,前期工作经历了11年,期间针对关键技术难题开展了试验研究、自主创新、专题技术攻关,如:超大直径衬砌结构设计、理论分析;1:1结构整环试验;1:1管片直接头和夹片试验;多功能长大隧道综合防灾系统设计;隧道通风、排烟数值计算和小比例模拟试验;全比例火灾试验;混凝土防火抗爆裂试验;隧道空间高效综合利用;结构防水、耐久性设计等。通过关键技术研究,掌握了超大直径、超长距离、深埋于江底复杂软土地层中隧道建设的关键核心技术:超大直径衬砌结构设计、开挖面稳定控制;超大直径隧道抗浮;长大隧道多系统联动、立体疏散的防灾体系;超长距离盾构隧道三维轴线控制;公轨合建隧道长期沉降分析与控制技术,长大隧道施工动态风险评估及处置等。创造了15.0m最大直径、不设中间工作井长度达7471m的世界隧道记录,率先在国际上以细水雾降温、纵向通风加重点排烟、立体疏散体系、综合防灾等技术,突破了超大、特长隧道的设计难题。在世界盾构隧道工程建造史上,谱写了新的技术篇章。生动演绎了科技力量的最强音。
那么,这条世界第一的隧道,究竟是怎样的呢?在长江隧桥正式通车前夕,记者带着问题,专访了这项工程的设计者上海城建隧道设计院总工程师曹文宏,他为我们揭开了这项世界最大越江隧道工程的神秘面纱:
--为什么称上海长江隧道为超大、特长隧道?
上海长江隧道外径Φ15.0m,是迄今为止世界上盾构法隧道的冠军。其横断面面积177m2,建筑面积可相当于一般民用建筑的4室2厅。直径15m,相当于一般民用建筑5层楼房的高度。隧道横断面内分为三层,顶部是排烟道;中部高速公路层,净高有6.6m,可通行5.0m高的车辆;下部为预留轨道交通空间,净高4.2m。
根据《道路隧道设计规范》(DG/TJ08-2033-2008)隧道封闭段长度5000m≥L>3000m即为特长隧道了。对于长达7500m、直径为15.0m的长江隧道而言,当然是名副其实的超大、特长隧道了。
--上海长江隧道的照明方式和以往隧道内的照明方式不一样。为什么?
长江隧道基本照明采用目前世界上最先进、最环保的光源--LED。LED非常节电,比隧道常用的荧光灯节电约30%,而且寿命要长2~3倍。其次是环保,没有闪烁、没有红外和紫外的成分、发热量低,完全可以用手安全触摸。最后是舒适,可以采用无极调光的方式在0%~100%之间任意选择,为适应隧道路面标高起伏,还可通过LED照明控制系统调节每一个灯具的亮度,使得驾驶员开车的舒适性大大增加,不会产生刺眼、偏暗的情况。
--隧道内"腰带"的含义,为何取绿、蓝二色?
长江隧道两边侧墙上设有全线贯通的粗腰带,起到一个流畅、深邃的导向作用。绿、蓝两色的腰带取意于"春来江水绿如蓝"的诗句。春水荡漾,碧波千里。于长江水底,上海长江隧桥工程沟通起浦东和长兴岛和崇明岛,这里的春天将更绚丽多彩,生机勃勃。
同时,绿、蓝两色的交界点恰为隧道的中点,这样也给驾驶员一个友情提示,行车已经过半,不要疲劳,出口就在前面。[Page]
--侧墙装饰板上大大的 "括号"的内涵?
隧道内"括号"分为三种,一种是表示此处为"横向连接通道":发生火灾事故人员逃生时,可以直接通过这个通道由事发隧道内直接疏散至另一管已接到命令停止运营的隧道内。另一种表示为"向下疏散楼梯"的位置,同样,人员在事故逃生时,可以迅速至楼梯口,打开盖板,从车道上安全地疏散至下层的安全通道。还有一种"括号"内是长江隧道的装饰地图,展示了隧道连接的浦东、长兴岛和崇明岛的线位。
--车辆抛锚事故该如何处置?
打开车辆报警灯,关闭引擎,及时离开车辆,用手机拨打110或者就近就可找到应急电话寻求帮助。当然,中控室发现情况后也会主动予以协助。
--车辆万一发现有火灾苗子的最有效举措是什么?
火灾苗子容易扑灭,一旦发现,最有效的举措是利用自己汽车内的灭火器或隧道消防设备箱内的灭火器及时自救。
--发生火灾了,该怎么做?
发生火灾时,应听从隧道内有线、无线广播指挥或者根据可变情报板上的信息,选择就近的逃生路线,快速、就近撤离。
--连接通道的宽度是怎么确定的?
上海长江隧道内横向连接通道的有效断面尺寸1.8m(宽)×2.1m(高)。因它是事故时人员疏散的主要路径之一,设计宽度参照国际工程实例,考虑同时可供2个成人和1个小孩并排行走,也可同时通过两个身负救援设备的消防人员通过。
--上下疏散通道的门是如何开启的?由谁开启?
火灾工况时,可根据中控室统一指挥疏散,逃生人员自行开启疏散门,打开机械锁紧机构(由于井盖下方安装了助力气泵,提供开启力,所以开启十分方便)。
--这么长的隧道,夏天在里面行驶会不会温度很高呀?
的确,当车辆在隧道内行驶时,汽油或柴油燃烧后,向隧道内排出废气的同时亦向周围排出大量的废热。一般国产轿车排气温度约550℃,进口轿车排气温度约500℃,排热量相当可观,能使隧道内温度升高。在较短隧道中,隧道升温的矛盾不是特别突出。但是对于炎热夏季,交通比较繁忙的长大隧道而言,对隧道内温度的控制就不能忽略了。长江隧道设计时,已经考虑了这一点,并率先在国际上采用了先进的"细水雾降温"的方法,可有效地控制隧道内温度。
--在隧道内能打手机么?
由于在长江隧道内已经接入泄漏电缆,无线通信已经覆盖我们整个工程范围。所以无论是在隧道哪一点,都能用手机与外界及时沟通和联系。
--隧道内有车行横道吗?设在哪里?
隧道内设置了2处车行横道。分别设置在浦东工作井和长兴岛工作井内。
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