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1705355671 这里是中国2:百年重塑山河 壹 隧道的诞生
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1705355673 在中国大地上,隧道或傍山而过,其上方构筑顶棚,形成“明洞”;或挂于峭壁,每隔一段开出“天窗”,形成挂壁公路;或沿山坡盘旋,时而钻入山中,时而出露于外,形成盘山道。但更多时候,隧道隐伏于山体之中,只露出窄窄的出入口——洞门。
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1705355675 一般的洞门墙体直立,造型粗犷。“豪华”的洞门则是在两侧增设立柱,形成柱式洞门,美观且稳定性更强。而与环境融合得最好的是削竹式洞门,它好似竹竿被斜切一刀留下的截面,造型干净利落。
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1705355677 还有一种洞门的造型更为独特,它多分布在高铁隧道的洞口,形似向外敞开的喇叭口。通常情况下,当列车高速通过隧道时,被推挤的气流产生强烈的冲击压,会引发噪声,还会让乘客身体不适,而喇叭口状洞门则能够缓冲气压,减轻气压变化带来的影响。
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1705355682 新疆赛里木湖公路隧道/摄影 沈龙泉
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1705355684 该隧道位于新疆赛里木湖南,是G30连霍高速的重要节点。它分为左右两线,左线长1802米,右线长1827米,建成时成为新疆最长的高速公路隧道。隧道洞口为削竹式,造型美观,与周围环境融合较好。
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1705355686 经由洞门进入隧道内部,里面则是畅通无阻的通道。无论里面是漆黑一片,还是灯火通明,它们都经历了数次“变身”。
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1705355688 第一次变身,即人们通过凿孔爆破和挖掘,凿出一条通道。比如,拥有数条“手臂”的凿岩台车,在洞内钻凿孔眼以安放炸药。而精密控制的“爆破”,可以按照预设的方向和形状炸开岩体。
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1705355690 “爆破”开挖之后,岩体出现空洞,地层进入不稳定状态,随时可能出现塌方,于是第二次变身立即开启,即进行隧道安全支护。在过去,人们使用木材或者钢材来支撑施工中的隧道。后来,人们发明了新工艺。先是在隧道岩体中打入锚杆,接着布设一圈钢筋网,最后喷射一层混凝土,如此便可以控制四周岩体的变形,从而起到支护作用。[1]20世纪70年代,这种方法开始传入中国,在隧道建设中被广泛使用。当然,在挖空的隧道内,除了要稳定岩石结构,还需要布设一道隔水层用于防水。
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1705355692 最后是第三次变身。人们在隧道内架起一辆“模板车”,进而在岩壁与“模板车”之间灌注混凝土,有如在模具中浇铸金属一般。其作用是,在加固支护的同时,还能保证壁面整齐平顺,这便是“二次衬砌”。若再辅以通风、照明等必要设施,一条隧道的雏形便开始出现。
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1705355694 隧道连接起大山两侧的世界,促进了两头的沟通和交流。以20世纪50年代修建的宝成铁路为例,它北接陕西宝鸡,南连天府成都,是沟通了西北与西南的第一条铁路干线。全线80%的路段是崇山峻岭,借助304条隧道,这条铁路才得以穿越秦巴山地,改变了“蜀道难”的局面。
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1705355696 但是,受当时工程技术的限制,宝成铁路沿线的隧道长度大多短于1000米,最长的隧道也不过2300米,一条接一条的短小隧道组成了密集的隧道群,列车只能在隧道与展线[2]组成的“盘山铁路”上缓慢爬升,运行速度和运输效率受到严重限制。
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1705355698 所以,我们需要更长,甚至超长的隧道。
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1705355703 白罗山隧道中的梯架式凿岩台车/摄影 牛榮健
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1705355705 白罗山隧道是杭绍台城际铁路的一部分,全长近10千米。通过梯架式凿岩台车的钻机钻孔、置放炸药、“爆破”,就能按照预定的形状和方向在坚硬的岩体中开凿隧道。
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1705355710 冉家湾隧道二号斜井/摄影 李昌华
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1705355712 冉家湾隧道为成昆铁路复线米攀段穿过的隧道,位于攀枝花市仁和区,全长12754米(双线隧道),最大埋深约612米。
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1705355714 图中可见隧道顶部及两侧已完成安全支护,隧道雏形开始显现。
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1705355716 贰 长、更长、超长
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1705355718 20世纪50年代,当时中国最长的铁路隧道是凉风垭隧道,全长4270米。到20世纪60年代,驿马岭铁路隧道突破7000米。1988年,超过1.4万米长的大瑶山隧道正式通车,成为中国第一条万米长铁路隧道,也曾是中国最长的双线电气化铁路隧道。进入21世纪,乌鞘岭隧道的长度突破2万米。
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1705355720 到2020年年底,中国投入运营的铁路隧道约有1.7万条,总里程约2万千米,同时单条隧道的长度已经突破3.2万米。公路隧道也已超过2.1万条,总里程约2.2万千米。其中秦岭终南山公路隧道长约1.8万米,是目前我国最长的公路隧道。
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