Severomuysky tunnel | |
---|---|
Severomuysky tunnel, östra portalen | |
Applikationsområde | Järnväg |
Springer under | North Muya Range |
Plats | Muisky District , Republiken Buryatia |
total längd | 15 343 m |
öppningsdatum | 5 december 2003 |
Mediafiler på Wikimedia Commons |
Ulkan - Hani | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Konventioner
|
Severomuysky-tunneln uppkallad efter V. A. Bessolov är en järnvägstunnel i Republiken Buryatia på Baikal-Amur Mainline (på sträckan , Itykit-korsningen - Okusikan station ) , som öppnades den 5 december 2003 .
Den fick sitt namn från Severo-Muisky åsen , genom vilken den passerar. Längdmässigt är det den längsta järnvägstunneln i Ryssland - 15 343 meter [1] och den näst längsta i OSS-länderna (efter Kamchik-tunneln i Uzbekistan). Byggandet pågick periodvis i 26 år. Den beräknade livslängden beräknas till 100 år.
North Muya Range var en av de svåraste delarna i konstruktionen av BAM . Innan Severomuysky-tunneln öppnades följde tågen en förbifartslinje som lagts över passet längs åsens sadel. Den första versionen av förbifarten, 24,6 km lång, byggdes 1982-1983; under dess konstruktion tillåts sluttningar på upp till 40 ‰ (det vill säga upp till 40 meters höjd per kilometer avstånd). På grund av detta kunde endast godståg med en längd av endast ett fåtal vagnar passera denna linje; passagerartåg förbjöds (människor transporterades genom passet med buss).
1985-1989 byggdes en ny förbifartslinje 64 km lång, bestående av många branta serpentiner , med höga viadukter och två slingatunnlar (den gamla förbifarten demonterades därefter). " Devil's Bridge ", en 360 meter lång viadukt, belägen i en brant kurva på en sluttning tvärs över dalen av Itykitfloden , stående på tvåvåningsstöd, fick berömmelse. Tågen rörde sig längs den slingrande stigen mellan kullarna med en maxhastighet på 20 km/h och riskerade att drabbas av en lavin . På uppgångarna blev det nödvändigt att skjuta tåget . Platsen krävde stora utgifter för underhåll av banan och för att säkerställa trafiksäkerheten.
På 1940-talet, som huvudlösning, valde konstruktörerna järnvägen som korsade Severo-Muisky Range genom en öppen sträcka med en slingliknande utveckling och byggandet av en relativt liten tunnel 1185 m lång på den västra sluttningen [2] . Under återupptagandet av byggandet av BAM på 1970-talet var det tänkt att åsen skulle korsas med en lång tunnel.
Den allmänna designorganisationen för byggandet av tunneln var Lenmetrogiprotrans OJSC. Förberedande arbete påbörjades 1975. Gruvarbetet började den 28 maj 1977. De flesta av dem utfördes av Tunnel Detachement nr 16 (med ledning från oktober 1980 - A.I. Podzarey ) under perioden 1977 till 1991 - 13 057 linjära meter, 1991-2001 - 2216 linjära meter.
Konstruktionen utfördes av Bamtonnelstroy JSC (underjordisk del) och Nizhneangarsktransstroy JSC (markanläggningar) på båda sidor - från de västra och östra portalerna, såväl som på båda sidor av vertikala schakt med en diameter på 7,5 m, stansade från toppen av North Muya Range (djup 302, 334 och 162 m). I juni 1982, under byggandet av tunneln, satte V. R. Tolstoukhovs brigad ett tunnelrekord inom hela unionen. Under månaden täcktes 171,5 meter av huvudtunneln [3] . Arbetet utfördes under mycket svåra geologiska och hydrologiska förhållanden. Inledningsvis utformades prospekteringsbrunnar längs tunnelsträckningen, som skulle placeras var 500:e meter. För att minska kostnaderna för projektet färdigställdes brunnarna efter 1 kilometer, och de hittade inga geologiska problem längs tunnelns väg [4] . För byggsäkerhet användes prospekteringsmetoden genom att borra horisontella brunnar med kärnprovtagning 400 meter framåt [4] . Fyra tektoniska förkastningar med en bredd på 5 till 900 meter identifierades längs tunnelsträckningen . Inflödet av vatten från dessa förkastningar nådde flera hundra kubikmeter per timme vid ett hydrostatiskt tryck på upp till 34 atmosfärer . Dessutom kom ofta högtemperaturvatten in, vilket krävde utveckling av teknologier för att frysa det. Sprickor upptäcktes, där granit maldes till sand och mättades med vatten: kvicksand i granit visade sig. Dessutom fanns det ett överbelastat tillstånd av stenarna (området kännetecknades också av ökad seismicitet). I gruvdriften noterades också en hög koncentration av radioaktiv gasradon (upp till 3000 Bq / m³, med normen för strålsäkerhet i produktion enligt grupp "A", inklusive röntgenstrålning , inte mer än 1240 Bq / m³), vilket ledde till överexponering av arbetare [5] . Enligt experter hittades inte en uppsättning förhållanden av sådan komplexitet före byggandet av denna tunnel någonstans i världen [4] .
Arbetarkollektivet nådde 4900 personer, varav upp till 2200 arbetade under jorden [6] . Byggarna bodde i två bosättningar - Tonnelny (belägen vid den västra portalen, vräkt efter att bygget var färdigt, avskaffats 2009) och Severomuisk .
Severomuysky-tunneln skars av den 30 mars 2001, medan avvikelsen mellan tunnlarnas axlar endast var 69 mm horisontellt och 36 mm vertikalt. Det första tåget passerade genom tunneln den 21 december 2001, men tunneln togs i permanent drift först den 5 december 2003.
Tunnelns maximala djup från ytan är ca 1 km, diametern på tunneln utan slutbehandling är 9,5 m. Med tanke på de hydrogeologiska förhållandenas komplexitet byggdes också en fortskridande prospekterings- och transportavvattning med mindre diameter och ansluten till huvudtunneln genom pauser var 150-200 m. den drivs för vattenavledning, ventilation, servicebehov för tunnelunderhåll [7] , för leverans av utrustning och personal för tunnelunderhåll anlades en smalspårig järnväg i det [8] .
Före byggandet av tunneln gjordes inte gruvdrift och hydrogeologiska studier av sträckningen av tunnelsträckningen i tillräcklig omfattning. De ytterligare ingenjörsgeologiska studier som genomfördes på 1980-talet var också otillräckliga. Som ett resultat ledde det till nödsituationer under byggnationen, såväl som till förändringar i projektet, tidpunkten och kostnaden för byggandet [7] .
Ett antal olyckor med människoskada inträffade på byggarbetsplatsen, det totala antalet döda var 57 personer [1] [4] (under den första olyckan - 31 personer [5] ).
Den första allvarliga olyckan inträffade 1979 på den västra sträckan. När de övervann granitmassivet, hamnade drivarna i högtryckssanden från Angarakan ( en del av den gamla kanalen i floden Angarakan ). Trycket från vattnet med sand bröt granitöverstycket och vattnet med sand hälldes in i tunneln och drog med sig stenbitarna. Flödets styrka var sådan att en stenlastare som vägde mer än 20 ton flyttades en sträcka på cirka 300 meter. Följderna av olyckan eliminerades bara två år senare - 1981 [4] .
Den sista stora olyckan inträffade den 16-22 april 1999 i IV tektoniska zonen [7] . Då var avståndet mellan genomföringarna i västra och östra delarna av tunneln cirka 160 meter. Bergets kollaps ledde till att delen av tunneln faktiskt måste byggas om inom några månader [4] .
Tunneln ligger i den mest seismiskt aktiva och seismiskt farliga Severo-Muya-regionen i Baikal -sprickzonen [9] . Tunneln går i en subvertikal tektonisk skiktning av granitoidmassiv av Baikal-megaarchen [10] och korsar ett djupt förkastning [11] . Det är beläget i en bergsbro mellan övre Angara och Muya fördjupningar, med stora Angarakan, Muyakan, Perevalny och cirka 70 små förkastningar belägna i detta område, kännetecknat av närvaron av olika typer av termiskt och kallt grundvatten (+3 °С ÷ +60 °С) [12] [13] , inklusive högtrycks (2,5 - 3,0 MPa ) [7] . Sträckningen för den planerade andra tunneln går i ett mer seismiskt farligt område - genom Perevalny-gapet mellan två aktiva förkastningar [14] .
Allt detta skapar svårigheter både i konstruktionen, underhållet av tunnelns arbetstillstånd och problem i samband med tunnelns säkerhet. Så endast under byggandet av tunneln registrerades mer än 1500 jordbävningar av energiklass mer än 8 (energiklass 9,5 är lika med magnitud 3 [15] [16] ), samt upp till 1500 fall av små jordbävningar per år. Det finns förskjutningar av bergsblock i intervallet 5-30 mm per år, förskjutningen i zonen för Perevalny-förkastningen är 3,5 mm per år. Vilket leder till spänningszoner och deformationer av tunnelavslutningen [17] . Det totala vatteninflödet i tunneln är 8500 m 3 /h (vissa källor ger 10 000 m 3 /h, vilket kan vara relaterat till årstiden), vilket med tanke på den låga mineraliseringen bidrar till urlakning av betong [12] och arrangemang av dräneringssystemet [18] [19] . Innehållet av radon i tunneln nådde 3000 Bq /m 3 i termer av ekvivalent jämviktsvolymaktivitet vid byggtiden 2007 [20] . En ökad koncentration av radon (inklusive toron [7] ) både i själva transporttunneln och i transport- och dräneringsadit observeras även under driften av tunneln [21] , dess fördelning i den drivna tunneln är ojämn och beror på ventilationsläge, medan det inte bara bör beaktas innehållet i det mest kemiskt inerta radonet, utan även dess sönderfallsprodukter , såsom 218 Po , 214 Pb , 214 Bi [22] [23] ( ett exempel på sönderfallskedjan 222 Rn → 218 Po → 214 Pb → 214 Bi → 214 Po → 210 Pb → 210 Bi → 210 Po → 206 Pb ).
Idrifttagningen av Severomuysky-tunneln gjorde det möjligt för tunga godståg utan avbrott längs BAM (innan den öppnades var sådana tåg tvungna att kopplas bort och flyttas genom förbifarten i delar). Från och med 2010 minskade restiden på sträckan från 2 timmar till 20-25 minuter, tunneln passerade 14-16 tåg per dag [4] .
Den enkelspåriga tunneln byggdes som gaveltunnel (lutning från mitten till båda portalerna). Lutningsvärde : 6 ‰ i en riktning och 7,5 ‰ i den andra [24] . Den totala längden av gruvdriften är 45 km; längs hela tunnelns längd finns ett arbete med mindre diameter som används för att pumpa vatten, placera ingenjörssystem och transportera teknisk personal. I tvärsnitt har tunneln och transport- och dräneringsadit en hästskoform , tunnelns tvärsnittsarea är 68 m², adit är 18 m² [20] . Ventilation för att bibehålla mikroklimatet, uppvärmning och radonavskiljning tillhandahålls av tre vertikala gruvschakt med en diameter på 7,5 m och ett djup på 302, 334, 162 m, samt genom en transport- och dräneringsadit. Aditen tjänar också till att dränera vatten. En kontaktupphängning med två bärkablar och två kontaktledningar är monterad i tunneln [25] . Säkerheten för tåg som passerar genom tunneln säkerställs bland annat av seismiska och strålningsövervakningssystem. För att upprätthålla mikroklimatet installerades speciella portar på båda portalerna 1998, som endast öppnas för passage av ett tåg [26] . Tunnelns tekniska system styrs av ett automatiserat system (APCS av Severomuysky-tunneln) utvecklat vid Design and Technological Institute of Computer Science i den sibiriska grenen av den ryska vetenskapsakademin [27] [28] . Styrning och förvaltning av tunnelsystemen utförs från Tunnel Control Center på ett specialiserat avstånd med avdelningen för informations- och beräkningscentralen för East Siberian Railway [29] , spårarbeten utförs av FC-24 [30] .
Luften som tillförs tunneln värms upp av elektriska värmare , med en total kapacitet på 3,66 MW , av portalventilationsaggregat. Men under perioden november-mars inträffar glaciation i mittdelen med en längd på cirka 2 km på grund av otillräcklig uppvärmning i portalzonen för kylda tåg som har kommit in i tunneln [31] [32] . I februari 2011 rapporterades det att trots portalportarna bildas gigantiska istappar i flera ton inuti tunneln på vintern , vilket utgör ett hot mot tågtrafiken. Järnvägsarbetare måste slå ner isväxter från en speciell järnvägsvagn med lyftplattform; volymen istappar som tas bort i ett tekniskt fönster når 5 m³ [33] .
Tillsammans med tunneln hålls också Severomuysky-förbifarten i fungerande skick , enskilda tåg passerar genom den. Den förväntas kunna användas vid en ökning av godstrafiken längs BAM.
Sommaren 2018 tillkännagav ryska järnvägar den möjliga utvecklingen av en förstudie för den andra etappen av Severomuysky-tunneln, vars konstruktion kommer att göra det möjligt att öka genomströmningskapaciteten för denna del av BAM till 100 miljoner ton per år . Den preliminära kostnaden och villkoren för projektet uppskattas till 100 miljarder rubel för perioden 2025-2035 [34] . Det förväntas att detta kommer att ge ytterligare 34 tågpar per dag till de nuvarande 16 paren, och byggkostnaden, enligt en uppskattning för 2018, är 190 miljarder rubel utan moms. Med hänsyn till deflatorer och producentprisindex fram till 2024 uppskattas den prognostiserade kostnaden till 260,79 miljarder rubel [35] .
Byggnadsarbetet med att bygga infrastrukturanläggningar (skiftläger) som en del av tunnelkonstruktionsplanen påbörjades sommaren 2019 av förvaltningsbolaget VostokCoal från Sibanthracite-gruppen . Det är planerat att bygga en ny tunnel, som kommer att placeras parallellt med den befintliga, vilket kommer att göra Severomuysky-tunneln dubbelspårig [36] . I början av 2020 avbröts byggnadsarbetet på grund av covid-19-pandemin [37] . I april 2021 meddelade den biträdande generaldirektören för ryska järnvägar att flera alternativ för byggplanen hade utvecklats: 7 för byggandet av en tunnel, 2 för byggandet av en förbifartssektion (90 och 200 km) [38] . I en rapport till Rysslands president meddelade generaldirektören för ryska järnvägar att arbetets start sköts upp tidigast 2024, samtidigt som både byggandet av tunneln och utbyggnaden av den västra förbifarten istället för den ansågs vara möjliga. [39] .
Västra portalen av tunneln
"-"
Östra portalen bakifrån
Fat #2
Sektion av tunneln nära dess portal (tambour)
Tunnel, vy från insidan vid korsningen av olika former av dekoration
Tunnel, vy från insidan, till vänster syns ett hake i transport- och dräneringsadit
Stora järnvägsbyggnadsprojekt i Ryska federationen | |
---|---|
| |
Projekt som lyfts fram: fet — konstruktionen har påbörjats; understruken - genomförd. |