通过阿尔卑斯山挖掘隧道

2016年7月8日,星期五
通过阿尔卑斯山挖掘隧道

当通过瑞士的阿尔卑斯山挖掘世界上最长的铁路隧道时,可靠有效的通风至关重要。在Gotthard底隧道的逻辑延续的Ceneri基座隧道(CBT)中,爆炸区域的通风由SystemAir*设计的系统处理,并由Vacon®NXP范围AC驱动器控制。

Gotthard Rail Link是大型Alptransit项目的两个主要部分之一**,由Zimmerberg基地隧道,Gotthard Base Tunnel和Ceneri Base Tunnel组成。新的Gotthard Rail Link在当前隧道的水平下建造了几百米,这意味着通过阿尔卑斯山的连续扁平铁路连接,最大海拔高度仅在海拔550米。这在物流和经济方面带来了重大的好处,因为它允许重量增加两倍的较长的火车,即以当前速度的两倍行驶。

CBT的独特,冗余通风系统
With excavation scheduled for completion in 2016, and opening at the end of 2019, the Ceneri Base Tunnel will be an important feeder in the south of Europe for the Gotthard Base Tunnel − the world’s longest railway tunnel with a length of 57 kilometers (35.4 miles). The Ceneri Base Tunnel will also shorten travel times, for example between the cities of Locarno and Lugano in the canton of Ticino, Switzerland, from the current 50 minutes to 22 minutes. The construction contract for the Ceneri Base Tunnel was awarded in 2009 to Consorzio Condotte-Cossi, with whom Systemair is collaborating to design the ventilation used during excavation. In planning the ventilation system, Systemair has focused on safety, control and energy savings.

Ceneri底隧道由两个单轨孔组成,每个孔的长度为15.4公里(9.6英里),在蒙特·塞内里(Monte Ceneri)中心的开挖区中心设有一个安装洞穴。由于发掘工作和四个铁路轨道从这里和南部前进,因此安装洞穴在基本隧道建设物流中起着极为重要的作用。通过两个先前建造的隧道进入洞穴:探索性隧道(CPS1)和接入隧道(FIS2)。这两个隧道构成了SystemAir独特解决方案的核心,用于为这四条线提供新鲜空气。

新鲜空气通过探索性隧道进入装置洞穴,然后在主要风扇的帮助下进入西管。在保持加压的西管中,次要风扇向挖掘区吹新鲜空气,随着挖掘隧道前进的工作,这些风扇不断向前移动。

另一组风扇将挖掘区的排气空气传递到东管,然后转移到访问隧道中。为了防止排气空气返回安装洞穴,洞穴中的压力始终保持较高的水平。这是通过在Vacon®AC驱动器的帮助下控制风扇的速度来实现的。

该系统最重要的功能之一是其冗余:所有风扇安装均配备了冗余电机和控制量的Vacon驱动器的组合,以确保通风系统即使在故障的情况下也继续运行。冗余通风系统也是确保地下发掘工作人员安全的必要条件。由于传统的爆破方法会产生烟雾,因此使用气体和灰尘用于挖掘Ceneri底隧道,因此可靠,有效的通风在任何时候都是必不可少的。

安全,控制和节能在通风中很重要
Ceneri基础隧道中的通风系统配备了气冷Vacon®NXPAC驱动器,范围为55 kW-250 kW(400 V),总安装功率约为2.5兆瓦,在独立外壳(IP54)中约为2.5 mW。该解决方案可节省大量能源,但也提供了许多其他好处。

基于Profinet通信协议的控制系统允许集中控制,监视和调整每个单独的AC驱动器的功能。控制逻辑可以优化所有交流驱动器,因此可以平衡进出地下空间的空气流。必要时,有可能绕过集中式控制系统并控制每个风扇的vacon®AC驱动参数。

爆炸区的有效通风对于尽快去除爆炸灰尘和气体至关重要。装有Vacon®AC驱动器的风扇群可以以最大的功率快速通风,并在15分钟内再次访问爆炸区域。这减少了网站上的空闲时间,这是隧道发掘整体经济的重要因素。

通过在AC驱动器的帮助下控制风扇的速度来确保最大的能源效率,以匹配所需的气流。

另一个好处是,所有风扇的受控加速和减速意味着隧道被空气轻轻填充,从而避免了空气质量的突然变化。

在64%的瑞士选民在1992年的全民公决中接受了Alptransit项目之后,Gotthard基本隧道的建设始于1996年,预计将于2016年使用。路线长度为57公里(35.4英里),总数为of 151.84 km (94.3 mi) of tunnels, shafts and passages, the Gotthard Base Tunnel is the world’s longest rail tunnel, surpassing the undersea Seikan Tunnel in Japan and the 50 km Channel Tunnel linking England and France. The Gotthard axis will provide a high speed link through the Alps with a top speed estimated at 250 km/h, reducing travel time between Zurich and Milan from the present 4 hours and 10 minutes to 2 hours and 40 minutes.

如今,SystemAir Group包括大约60家公司,在欧洲,北美,中东,亚洲,非洲和澳大利亚的39个国家 /地区拥有2300名员工。在2010/2011财政年度,该公司的销售额超过34.7亿。MRT(Metro Road and Train)是SystemAir的部门,重点是为地下,公路和铁路隧道提供通风系统。他们的意大利人员在这个特定领域的知识非常广泛。他们的目标是成为在地下项目中工作的公司的唯一参考。

Alptransit,也称为通过阿尔卑斯山(NRLA)的新铁路链接,是一个瑞士联邦项目,旨在通过在当前隧道的水平低几百米的位置建造基本隧道,以建立更快的瑞士阿尔卑斯山北部铁路连接。AlpTransit项目包括两个主要部分,Gotthard轴和Lötschberg轴。第三大项目是Ceneri Base Tunnel,该隧道正在Ticino广州正在建设中。它将在Magadino公寓的Camorino和Lugano附近的Vezia之间的Monte Ceneri下经过。

请注意,Vacon于2014年12月加入Danfoss集团。