科技日报记者 孙瑜
前不久,北京东六环改造工程建成通车。北京东六环改造工程位于北京市通州区城市副中心。其中,长约9.2公里的东六环隧道为入地改造段,是全线控制性工程。往来车辆可以通过建成的东六环地下隧道穿越城市副中心核心区。
该隧道建设者创新应用智能通风技术、路面降噪技术、应急处置技术等,让百姓出行更加便利、安全。
净化系统保障隧道内空气清新
参与建设北京东六环隧道的中铁十四局项目总工程师杨哲介绍,东六环隧道是全国已建成最长盾构高速公路隧道,通车后可能面临车流量大导致尾气排放集中以及长距离隧道自身空气流通不畅等问题,因此隧道通风工程尤为重要。
为解决地下隧道通风问题,一般会在隧道沿线设置通风塔和通风竖井。通风竖井可将隧道内积聚的汽车尾气、粉尘等引至高处,经通风塔排放到大气中。这些污浊空气在高空中被充分扩散、稀释,可确保地面空气质量符合国家相关标准。然而北京东六环隧道沿线地面不见通风塔,地下隧道空气却依旧清新。
“这是因为设计人员充分利用盾构施工中的始发井、中间检修井、接收井这三座竖井,将其改造为后期运营使用的通风竖井。”参与北京东六环改造工程的首发集团云星宇公司东六环项目经理吉翔告诉记者,设计人员还在隧道内设置了射流风机与轴流风机。其中,射流风机通过接力的方式,推动隧道内空气定向流动。轴流风机则将空气从通风竖井输送至地面的空气净化系统进行处理。
位于东六环隧道南北出入口的空气净化系统由初效过滤系统、静电过滤系统和二氧化氮气体过滤系统组成。它能够深度净化隧道排出的空气,可以有效过滤80%的PM2.5、PM10等颗粒物以及氮氧化物等有害物质。“这套空气净化系统大幅减少隧道内汽车尾气排放对周边环境的影响,保障了附近居民区、学校的空气质量。”吉翔说。
同时,北京东六环运营中心的运营人员能够通过智能化监控系统,实时掌握隧道内平均车速、交通风速、一氧化碳等污染物浓度。基于这些数据,运营人员可对空气净化系统的运行参数进行科学调控,根据隧道内实际通风需求灵活调整设备功率与运行模式,在保障隧道空气质量的同时,最大限度降低能源消耗。
降噪路面打造安静驾驶环境
驾车驶入北京东六环隧道,安静的行车环境令记者印象深刻。
“传统隧道路面往往难以兼顾降噪与力学性能。而东六环隧道采用新型降噪路面。”负责组织实施北京东六环改造工程的首发建设公司东六环改造工程项目管理处副总经理郭琪介绍,新型降噪路面小粒径均纹理的表面结构降低了路面粗糙度,减弱了车辆在行驶过程中由轮胎花纹变形产生的局部振动,进而减少了噪声。经专业设备实地测算,新型降噪路面可以降低路侧交通噪声2分贝至3分贝,为司机和乘客打造更加安静的驾驶和乘车环境。
除此之外,东六环隧道还首次在北京高速公路建设中应用了新型标线涂料。
“相比地面道路,隧道内一般光线较暗,对标线亮度、抗滑要求更高。新型标线能够在保持成本不变的基础上,使亮度提升30%、抗滑性提高60%。”郭琪说。
多种防护措施筑牢安全防线
长达9.2公里的隧道内一旦发生交通事故、停电、火灾等突发情况,将威胁驾乘人员安全。为提升应急处置能力,东六环建设者采用纵横结合的疏散方式,在隧道内配备了完备的应急处置设施,为隧道安全运营提供了有力保障。
“东六环隧道采用三层设计,上层是排烟通道,中间层是行车通道,下层是疏散救援通道。这是国内首次在隧道设置独立的疏散救援专用通道层,为紧急状况下人员撤离和救援队伍快速抵达提供了保障。”杨哲说。
记者在东六环隧道内看到,隧道每隔200米设置一部紧急电话以及手动报警按钮等设备,一旦出现突发状况,人员可迅速报警;同时,隧道配备无线集群通信系统,为应急处置提供通信支持。疏散逃生通道布局也十分科学,隧道内每隔80米便有一个疏散楼梯,方便人员就近撤离。据统计,整条隧道共设有166处疏散楼梯。
郭琪介绍,如果隧道内发生火灾,隧道监控中心工作人员将第一时间开启自动喷淋灭火系统及重点排烟系统,并可通过广播指挥隧道内人员疏散,司机及乘客可利用疏散楼梯逃生。
除此之外,救援车辆可以通过隧道两端设置的由地面直通下层通道的专用匝道进入疏散救援通道,快速抵达事发地点进行救援,保障相关人员安全。