世界最长的铁路隧道圣哥达所面临的挑战

在工程最紧时，隧道里要有最多700人同时工作 Alptransit

挖掘工程持续了十年，几百人在隧道工地上同时施工，热带气候，土壤渗水：这就是要于2016年底建成通车的圣哥达基础隧道-并不仅仅是要在山中打个洞那么简单。参与施工的工程师们，向媒体讲述了为建成这一世界上最长的铁路隧道，他们必须要解决的问题。

如果火车正在以每小时250公里的速度行驶，那么乘客断不会注意到铁道旁的绿色推拉门。当然，这些门最好一辈子都不要被用到。因为这就是新的圣哥达基础隧道(英)外部链接的逃生门，可即使是轻易用不到的逃生门，竟然也是件小小的大师之作。

“我们开发的逃生门，在断电情况下要轻巧得连孩童都可以打开；但在紧急情况下，绝对要能阻挡住火和烟；还要能经受住火车驶过时产生的巨大的气压波，”Ernst Basler + Partner公司工程部的Peter Schuster说。

这些推拉门，每隔325米就会出现一扇，它们通往横向逃生道，连接着2条双向单线隧道。推拉门的设计与开发，相当耗时耗工，总共试过5种样板门，才将终极版开发出来，“这是一个丑陋、昂贵，但却独一无二的版本，”工程师Schuster强调。

在这世界上最长的铁路隧道中，不允许有意外发生。“就算是最细小的零件，也用上了工程师们的不少创造力，”Schuster说。当天，他和其他专业人员一起，在乌里州Erstfeld瑞士顾问工程公司联合会(usic)(德、法、意)外部链接的媒体日上，向大家介绍了圣哥达的修建工作。

安全至上

对阿尔卑斯交通枢纽(AlpTransit)工程来说，率先遇到的最大挑战就是平面铁路线路的落实。“我们不能简单地在洞口的南门和北门设定一条笔直的路线，”同属Ernst Basler+Partner公司的女隧道工程师Fabiana Henke说。

“我们必须考虑众多因素，从地理的到地质的，比如一直到2300米的覆岩的情况，以及挖掘的必要性、坑道入口的设置等”。

有些因素乍看与地底下的隧道关系并不大，例如大坝。“在圣哥达地区，我们尽量避免在水库地下‘动土’，因为这可能会引起渗水，”Fabiana Henke解释说。

最后，还有一个关键性的问题要做出抉择：隧道要造成双线带安全通道的，就像圣哥达公路隧道一样，还是要建成法国和英国海底隧道那样的管道式？最后折衷的分离、单线式隧道入选。“最重要的是出于安全考虑，当然还要考虑到维护和花费，”Peter Schuster具体谈到。

新的圣哥达基础隧道由2个单线隧道组成，它们之间通过横向巷道相连，在发生紧急情况时，可用作逃生道。 Alptransit

“雨伞”防范措施

在1999年第一声爆破声响起之前，没有人知道，山里面的条件到底如何。不过大家都知道，矿工和工程师们肯定要在高温条件下作业。 在隧道中，气温可以高达45摄氏度，这比瑞士意外险机构(SUVA)所明确规定的最高气温28度要高许多。

“矿工的作业面得到冷却，通过换气系统输入新鲜空气，”Peter Schuster说。隧道进入运营期时，驶入的火车会将新鲜空气压缩至隧道，为隧道管道内部降温。

工程师们所面临的另一项挑战是，可能或已经存在的渗水现象。特别是在Piora盆地，这一地区的地层接近于颗粒状的白云岩。地质学家担心，在巨大压力下，水可能会向下渗。这种情况一旦发生，那么阿尔卑斯交通枢纽计划将毁于一旦。幸好勘探结果显示，这一地层结构并未到达隧道所处的地方。

为了解决“防水”问题，工程队启用了“雨伞防范措施”，Fabiana Henke解释说，拱顶上端铺设防水材料，下面加设排水设施，可将铁轨下的水引出大门之外。

隧道顶端采用防渗漏的板材防水。在挖掘工程进行时所采用的双轨道，将要为单线行驶轨道所替代 AlpTransit

价值120亿瑞郎的隧道

新的圣哥达基础隧道长达57公里。建成后这条自乌里州Erstfeld通往提契诺州Bodio的隧道，将成为全世界最长的铁路隧道。

该项目目前有工作人员2600名，80%的挖掘工作由全断面隧道掘进机(TBM)完成，另有20%通过爆破。项目总造价124亿瑞郎。

官方揭幕仪式将于2016年6月举办，同年底将正式通车。货运列车可以最高时速160公里通行；客运列车250公里每小时。

如果位于Ceneri(介于贝林佐纳Bellinzona和卢加诺Lugano之间)的第二条圣哥达铁路线完工，那么苏黎世到米兰的行程将缩短至3个小时以内。

技术和时间上的挑战

“有人会说，隧道就是隧道，无论它有多长，最后还不就是隧道的那个样子，都一样，”Pini瑞士工程部总工程师Davide Merlini说。然而新的圣哥达基础隧道不同以往，特别是在隧道物流方面。当工程进行到最复杂阶段时，同时有700人在隧道里工作，“物流是项目中的项目啊，”Merlini说。

建筑工期超长，这对工程师们来说，也是挑战。“从项目开始，直到工期结束，这需要十多年，”Davide Merlini强调说。在这么长的时间段里，很多都会发生改变，最先变化的，就是技术。

不少在挖掘工程进行时已经得到使用的零部件，不得不被拆卸、替换，因为技术标准已经有了新的等级，Pöyry工程办公室的Roger Wiederkehr说。他负责牵引电机的安装，在这一领域，最近10年修改了一系列的法律和规章制度。

例如依照现行法律，每5公里就要有牵引电可断电设施，“这是一种安全措施，即使发生火灾等意外，也不会全线停车。已通过的火车可以照常行驶，”Roger Wiederkehr确信。

出口专业知识

圣哥达基础隧道将于2016年6月2日正式揭幕，这之前所实践的大量工程技术工作都是在瑞士进行的。如今，其中的一部分专业知识，已出口国外，在修建连接奥地利和意大利的Brenner基础隧道时，就会采用双向单线隧道，而有些技术，正是在圣哥达所积累的。“将瑞士的工程知识出售到国外，这也是该大型工程的众多目标之一，”Davide Merlini说。

无论是工程师还是矿工，都对能够参与这独一无二的工程而表示骄傲。Davide Merlini总结到：“每个项目都有其独特的美丽和困难之处。但像圣哥达基础隧道这样伟大的工程，肯定会帮助其他项目达到更高的安全标准”。

要更多工程师

“没有工程师，就不会有新的阿尔卑斯枢纽工程，”瑞士顾问工程公司联合会(usic)主席Heinz Marti说。

Marti提出，瑞士在这一行业，专业人员奇缺，至今仍有很多工程师职位空缺。而究其原因，他认为是：工程师的学业要求较高，而学成后的的工资却不能与之相匹配。

在接受瑞士广播电台访问时，Heinz Marti提到，瑞士每年可以提供4000个工程师职位，但其中800个要从国外招人，即使今年2月，全民接受了反对大规模移民的提案，也无改于这种现实。

他还提醒说，现在整整一代工程师即将步入退休年龄，而这个世界上最长的铁路隧道，在运营时肯定需要不少的工程师。

(转译：宋婷)