英法海底隧道 :隧道全长50.5公里

更新时间:2023-11-07 23:47

英吉利海峡隧道,也称为英法海底隧道或欧洲隧道,是一条连接英国和法国的铁路隧道,于1994年5月6日正式开通。该隧道由三条平行隧洞组成,总长度达153公里,其中海底段的隧洞长度为3×38公里,是世界第二长的海底隧道,也是海底段世界最长的铁路隧道。两条铁路隧道的直径为7.6米,而中间的后勤服务隧道的直径为4.8米。从1986年2月12日法国和英国签订关于隧道连接的坎特布利条约(Treaty of 坎特伯雷)到1994年5月7日正式通车,历时8年多,耗资约100亿英镑(约合150亿美元),这也是世界上规模最大的利用私人资本建造的工程项目。

隧道横跨英吉利海峡,极大地缩短了往返欧洲英国之间的时间。其长度50公里,仅次于青函隧道,海底段长达39公里。乘坐隧道通行的火车包括长途火车、专载公路货车的区间火车,以及运载其他公路车辆(如大客车、普通汽车、摩托车、自行车)的区间火车。隧道由欧洲隧道技术公司经营,然而由于隧道建造费用极高,隧道目前面临着沉重的债务问题。

简介

英法海底隧道(英文Channel Tunnel或昵称Chunnel,法文le tunnel sous la Manche),又称海峡隧道或欧洲隧道,位于西欧的英吉利海峡,是世界最长的海底隧道及世界第二长的铁路隧道,它连接英国南部福克斯通与法国北部科盖尔,1987年12月1日开工,隧道于1990年12月1日贯通,1994年5月6日正式通车。隧道海底长度长达50.45公里,其中37.9公里在海底,也是世界上海底部份最长的隧道,单程需35分钟。通过隧道的火车有长途火车、专载公路货车的区间火车、载运其他道路车辆,如大客车、一般汽车、摩托车、自行车等的区间火车。隧道由欧洲隧道公司经营,但因为隧道建造费用极高,所以债务沉重。

工程介绍

海底隧道由英法两国共同开发。工程由三条隧道组成,两条直径为7.6米的火车隧道,和一条直径为4.8米的服务隧道,全长53千米,其中有38千米隧道要在海底40米深的岩层中穿过。英法两国采用两岸同时掘进的办法,并使用激光导向,确保施工方向准确无偏差。从日本购置了重达1200吨的超级挖掘机,每分钟掘进12厘米。到1990年12月1日,服务隧道全部凿通,共耗资170亿美元。

工程全部竣工后,一年通过约3000万名旅客,1500万吨货物。高峰时间,隧道内两条铁路可以同时容纳2万名乘客。隧道中使用高速电气火车,大量轿车丶卡车以及长途汽车由双层短程列车运送过海,每列火车可运载200辆汽车。每条隧道每小时可通行1000辆车。两头始发站每3分钟发一趟列车。从伦敦的滑铁卢车站到巴黎加多诺得车站全程为400千米,乘坐高速火车加上等待摆渡的时间需花费5个多小时,飞机需要4个小时,而火车通过隧道全程仅用2个小时,可以大大节省时间。

建设背景

近200年来,建造英吉利海峡隧道的想法一直存在,但决策始终受到政治环境的影响。英国曾担心海峡隧道可能带来军事风险,因此反对建设,将海峡视为天然屏障。然而,随着国际局势的变化和英国加入欧洲共同体,英国对建设海峡隧道的担忧逐渐减少。

从20世纪70年代开始,建设海峡隧道的决策主要受到欧洲一体化进程的影响。英国首相玛格丽特·撒切尔支持重新提上议事日程,法国总统密特朗将其视为国家强大的象征。1987年,隧道工程正式动工,两国首脑的推动起到至关重要的作用。此后,隧道建设成为欧盟国家政府的关注焦点,运输政策和地区政策成为促使建设的因素。

建设海峡隧道有利于节约能源、保护环境,并扩展其影响范围和长期效益。隧道连接地区已成为一个专门名称,包括英国的Kent和法国的Nord-Pas de Calais地区,后来还包括比利时的一些地区,形成了欧洲专区。通过地区性的合作,金融发展计划已经启动,这对欧盟的发展、欧洲单一市场的形成和国际经济、文化合作交流都具有重要意义。

建设与规划

在18世纪,法国思想家尼古拉·德·马布朗提出了《古代英法接壤论》,认为古代英国和法国的领土是相连的。然而,在1802年,法国工程师阿尔贝·马图提出了在英法海峡底部修建隧道的建议,但这个计划被拒绝了。此后,有关取消英法海峡隧道计划的提议不断浮现。

直到1973年11月,法国女王陛下政府签署了海底隧道建设条约,制定了详细的计划。 1984年11月,英国首相玛格丽特·撒切尔法国总统弗朗索瓦·密特朗就基本协议达成共识,为隧道建设奠定了基础。 随后,在1985年5月,两国政府请求全球主要公正公司和银行的资金支持该工程提案。

在1986年2月12日,英国首相玛格丽特·撒切尔和法国总统弗朗索瓦·密特朗前往英格兰坎特伯雷大教堂进行了英法海峡隧道条约签字仪式,并正式确认了两国政府承诺该隧道项目。由于法国宪法规定,总统无法签署外国条约,因此签署是由英国外交大臣贺维法国外交大臣罗兰·迪维马代表进行。

按照法国英国领导人选择的计划,英法海峡隧道联营公司提出了初步设计方案。该计划要求在多佛和加来之间,从白垩纪海底40米深处扩张直径约7.3米,总长度超过50公里的铁路隧道,其中约有37公里位于海中。一个隧道将用于巴黎到伦敦的火车运行,另一个隧道将用于运输车辆和乘客的穿梭火车。此外,每间隔375米,沿着两个主要隧道的中心轴线连接直径约4.5米的服务隧道,用于通风和维修等。该项目的总预算约为5300亿法郎,两国政府不提供公共资金,完全依靠私人资本建设。

成立于1875年的海底隧道公司进行了试验计划,但是法国女王陛下政府重新启动了该计划是在1974年1月。1986年6月,开始了法国方面的扩张工程,同年12月,英国方面的横向隧道扩张机开始扩张。1990年12月,详细的服务隧道扩张完成,1994年5月,法国总统英国女王进行了剪彩仪式,正式开通了隧道。同年6月,货运列车和客运列车开始运营。然而,1996年11月和2008年9月分别发生了卡车起火事故。

经过近20年的建设,英法海峡隧道终于完成,并对欧洲大陆的经济、文化和交流等产生了重要影响。其中,2007年11月1号高速列车连接伦敦更是成为了该项目的一个里程碑。

设计参数

欧洲隧道,也称英法海底隧道或者是香槟-阿登隧道,是连接英国和法国的一条地铁隧道。该隧道于1994年通车,全长约50公里,其中38公里位于海底,是世界上最长的海底隧道之一。下面将详细介绍欧洲隧道的设计参数。

1. 结构参数

欧洲隧道采用三管结构,包括两个铁路运输管道和一个服务管道。两个铁路运输管道分别为单向行驶,分别承载着火车和货车。服务管道用于紧急疏散和维护设施。欧洲隧道跨越英吉利海峡,因此两端的跨度非常大。隧道宽度足够容纳高速列车通行,其宽度约为7.6米。

2. 材质

欧洲隧道的管道采用了钢筋混凝土制成,具有优异的结构强度和耐久性。在外部设置了防护层以保护隧道免受外部力量的影响。防护层由厚度为75毫米的钢板组成,能够抵挡冲击和剪切力。

3. 功能和用途

欧洲隧道是连接英国和法国的重要交通枢纽,其主要功能为铁路运输。该隧道可以承载火车、货车和汽车等交通工具,在英国和法国之间提供快速便捷的交通服务。

4. 设计参数

欧洲隧道的设计参数包括:

- 长度:全长50.5公里,其中水下37公里;

- 单个隧道宽度:宽度约为7.6米;

- 孔数:三孔分为两个铁路运输管道和一个服务管道;

- 车道数:铁路运输管道为单向行驶,各有一条车道。

5. 地位

欧洲隧道是世界上最长的海底隧道之一,也是全球范围内最具代表性的隧道之一。它在欧洲大陆的交通运输和经济发展中起到了关键作用,成为了英国法国之间的重要交通枢纽。

6. 铁路相关配套系统

为了保证列车运行的安全和顺畅,欧洲隧道还配备了一系列铁路相关配套系统,包括:

- 供电系统:隧道内铺设供电线路,通过接触网和集电装置为列车提供所需的电力,采用第三轨供电或刚体接触线供电等方式;

- 通讯系统:覆盖整个隧道,包括列车与列车、列车与控制中心以及列车与乘客之间的通信设备,如无线电系统、电话和对讲机等;

- 信号系统:用于实时监测列车的位置、速度和运行状态,并对列车进行控制和引导,可能采用轨道电路、无线电通信等技术实现列车位置和运行状态的监测;

- 监控系统:用于监测隧道内的情况和列车运行情况,包括视频监控、传感器等设备;

- 消防系统:包括自动喷水灭火系统、烟雾探测器、火灾报警器和紧急通信装置等设备,以保障火灾发生时的及时报警和灭火;

- 自动列车控制系统:用于对列车进行自动控制和引导,确保列车行驶的安全和顺畅。

运行情况

欧洲隧道是一项历史悠久、具有重要交通作用的海底铁路隧道工程。自1994年开通以来,欧洲隧道已经成为连接英国和欧洲大陆的重要交通枢纽之一。每天都有多趟列车往返于英国和法国之间,包括高速列车、汽车列车和货运列车。高速列车是连接伦敦和巴黎的主要交通方式,最快只需要2小时15分钟就能到达目的地。汽车列车则是为需要带着车辆出行的旅客提供的服务,可以将轿车和客车等载入列车中,并在对岸的火车站下车后继续驾车行驶。货运列车主要用于运输货物,包括食品、服装、汽车零部件等。

欧洲隧道每天都有多趟列车往返于英国和法国之间。以下是一些关于运行情况的详细信息:

根据Getlink公布的数据,截止2015年,英法海底隧道每天运输量可达到8000名乘客和160货车或者680辆轿车。在节假日等繁忙时段,欧洲隧道还会增加班次以满足客流量的需求。隧道的运行和接驳交通系统为旅客和货物提供了便捷的交通选择,促进了英国和欧洲之间的联系与合作。

为了方便旅客进出欧洲隧道,英国和法国政府在隧道两端分别建设了高速公路和铁路线路。乘客和货物可以通过地铁、公交车或者出租车等方式到达火车站,并搭乘高速列车前往巴黎或其他城市。此外,Getlink还提供穿梭巴士服务,将旅客从火车站直接送到隧道入口。欧洲隧道的运行和接驳交通系统为旅客和货物提供了便捷的交通选择,促进了英国和欧洲之间的联系与合作。

项目特点

重视环境

英吉利海峡铁路隧道建设过程中,欧洲委员会制订了长期的运输战略,旨在发展电气化铁路网以减小汽车对环境的污染。这一计划包括了2000年欧洲高速铁路系统的建议,旨在将欧洲隧道与英国各大城市以及法国、比利时、瑞士、荷兰、西班牙、意大利等国的大陆铁路网连接起来。这项规划表明,欧洲老牌工业化国家在基础设施规划和决策中将汽车对环境的影响视为一个重要因素。

在建设欧洲隧道的过程中,终端车站的施工尽量避免对当地环境造成影响。铁路经过村庄地段时设置了遮挡视线和隔音的屏障,以保护居民生活。此外,车站及周边地区进行了绿化,种植了草皮。在施工期间,专人对环境进行监测,并由公共关系部门和环保部门共同处理环境问题的投诉,例如道路泥泞、尘土和噪音等。此外,车站的建筑高度都控制在四层以下,创造与环境协调的建筑风格。甚至在施工之前,英国国家环境研究院对车站附近蝴蝶的数量进行了统计调查,结果表明施工对蝴蝶数量没有产生影响。

私人资本

1981年9月11日,英国首相撒切尔和法国总统密特朗在伦敦举行首脑会议,宣布英吉利海峡通道的建设和经营将由私人部门出资。1985年3月2日,英国法国政府发出了海峡通道工程的招标邀请,并收到了四种不同方案的投标。随后,于1986年1月,两国政府选中了由建筑公司、金融机构、运输企业、工程公司等联合组成的商业集团CTG-FM(Channel Tunnel Group-France Manche S.A.)提出的双洞铁路隧道方案。

CTG-FM被分为了两个部分:TML(Transmanche Link)负责施工、安装、测试和移交运行,作为总承包商;而Getlink(Eurotunnel)则负责运行和经营,作为业主。1986年3月,英国和法国政府与欧洲隧道公司签订协议,授权该公司建设和经营欧洲隧道,为期55年,后来延长到65年,从1987年算起。协议规定,两国政府将为欧洲隧道公司提供必要的基础设施,并允许该公司执行自己的商业政策,包括收费定价。

1994年5月6日,英国和法国两国首脑参加了欧洲隧道正式开通仪式。撒切尔首相认为这是私人部门有能力建设如此大规模工程的标志,是政府树立的一个样板项目,来引导私人企业投资基础设施建设。然而,对这一点存在异议。某些观点认为,这个工程凸显了自由市场的问题,投资于交通基础设施项目的成功主要取决于私人企业的市场运作和政府部门的行政管理协调。

欧洲隧道项目的财务问题成为实施的关键。工程预算从1987年的48亿英镑上升到建成时的106亿英镑;全面营运时间从原计划的1993年初推迟到1995年,使Getlink的财务状况极端困难,大大损害了其形象。有专家估计隧道公司至少每年要亏损2亿英镑,资金流肯定会出现负值,公司将不得不寻求新的贷款,然而谁会愿意再贷款呢。

据该公司的一位高层经理透露,1995年该公司的营业收入约3亿英镑,仅为预测值的60%。不过这位经理解释说,这是因为1995年隧道还没有正常运行,平均每月隧道的客运量仅100万人次,预期今后每年有5%的增长。从政府角度看,利用私人资本建设欧洲隧道的尝试是基本成功的。女王陛下政府已计划就连接欧洲隧道终端与伦敦之间的铁路,与私人公司签订一个新的期限为999年的建造和经营特许合同。然而,从私人资本的角度如何评价,最终将取决于Getlink能否在今后几年内渡过其财务危机。

合作协调

隧道公司高层管理人员认为,欧洲隧道工程在工程技术方面进展顺利,但在组织机构、合同和财务方面存在一些教训。该项目涉及到许多干系人和当事人,包括英、法两国政府部门、贷款银行、股东、建筑公司和供货商等,这给合作和协调带来了困难。

合同对于合作至关重要。掘进工程采用的目标费用合同表现较好,而隧道列车采购的成本加酬金合同则存在延误和超支问题。固定设备工程采用的总价合同并不理想,因为在签订合同时缺乏详细设计,导致在执行合同过程中出现分歧、争议和索赔。

合同各方之间的冲突曾经引发了欧洲隧道的多次危机。例如,1989年总承包商费用增加,导致业主资金短缺。在艰难的谈判后,通过英、法两国政府机构以贷款形式参与来代替直接支持,暂时解决了这一危机。

项目孵化

项目孵化是指从项目设想到论证、立项和组建主办机构的过程。欧洲隧道经历了一系列的危机,其中一些原因可以追溯到它的孵化期。

在论证阶段,欧洲隧道聘请了多方面的独立交通专家进行预测。预测显示,1992年之后的15-20年内跨海峡的交通需求可能会增加一倍。然而,实际情况证明当初对效益的预测过于乐观。

欧洲隧道在组织结构上存在明显缺陷。参与隧道建设的人认为,发起人(即英法隧道集团CTG-FM)不应作为建设方,也不应允许其合作伙伴(包括总承包商TML和牵头银行)与其签订合同。财务上最致命的教训是需要一个强硬的、独立的业主来对建设和贷款问题进行谈判。

捕捉立项时机是项目孵化的核心内容。欧洲隧道立项曾多次被放弃或中断,这是否是最佳时机仍有待探讨。重要项目的论证不能只进行一次,需要保持一个小组,进行长期的可行性预测和跟踪,以捕捉立项的最佳时机。

尽管欧洲隧道在孵化期存在一些先天不足,且项目业主负债累累,但银行财团负责人摩登表示,这个赌注的结果将取决于本世纪末欧洲隧道的所有权归属。他认为,在下世纪初度过平衡点后,开始盈利。

运营企业

欧洲隧道集团(Groupe Eurotunnel SA)是通过公开换股计划重新组建的企业,代替了原欧洲隧道公司(英国Eurotunnel P.L.C./法国Eurotunnel S.A.)经营英法海底隧道。由于欧洲隧道公司经营不善、债务繁重,不得不实施破产保护计划。欧洲隧道集团股票于2007年7月2日在伦敦和巴黎同步上市。

先进技术

西方媒体和学术著作广泛称赞欧洲隧道是人类工程史上的伟大成就。这不仅因为它在总长度上位居全球之首,投入了巨额资金,而且工程规模庞大。挖掘欧洲隧道所需的土石总量超过750万立方米,相当于三座埃及大金字塔的体积;而仅法国一侧所使用的隧道衬砌钢材数量,就相当于三座埃菲尔铁塔。更重要的是,欧洲隧道成功地解决了许多工程技术上的难题。

该工程在技术方面注重可靠性和先进性。尽管可靠性和先进性之间并非总是一致的,但欧洲隧道几乎排除了进行专门创新设计的可能性。相反,它采用经过试验的成熟技术,并精心选择了来自欧美各国的标准设计来确保高质量和可靠性。成功地将成熟的先进技术综合应用于复杂的工程中本身就是一种创造,这样做大大降低了工程风险。在中国对高新技术呼声高涨且普遍的背景下,如何在权衡技术先进性、可靠性以及资金和时间限制之间找到适度的平衡,值得深入研究和探讨。

安全设计

海底隧道的规划着重考虑了施工和运行的安全问题。为了降低施工风险,提高运行和维护的可靠性,它没有采用大跨度的双线铁路共用隧洞,而是设计了两条单线铁路洞以及间隔375米设立的直径为3.3米的横向通道。这些后勤服务洞可以在90分钟内将所有人员从隧道和列车中撤离到地面,并向主洞提供新鲜空气,同时保持气压高于主洞,确保主洞中的烟气无法侵入后勤服务洞。在施工期,后勤服务洞先行掘进,为主洞掘进提供了详尽的地质资料,确保施工安全。此外,海底隧道的各项系统,如运输、供电、照明、供水、冷却、排水、通风、通讯、防火等都充分考虑了紧急备用的要求。

解决技术问题

在设计隧道时,考虑了列车高速行驶产生的压差和空气动力阻抗问题。针对欧洲隧道列车阻塞比较高的情况,每隔250米设置了直径为2米的卸压管,从后勤服务洞的顶部跨越两个铁路主洞,确保列车在隧道中行驶时不受到额外的阻力。此外,采用了“松那飞”系统来减震,通过弹性减振装置使列车行驶更加平稳,并经过多种性能测试以确保系统可靠性。同时,引入了司机台信号系统,当司机未能对信号作出反应时,自动列车保护装置将减速列车,确保行驶安全。在施工中,通风是一个重要的难题,因此进行了详细规划和研究,通过设置通风管和利用隧道本身作为通风通道,保证了符合通风标准的风量。

掘进机作用

隧道施工所使用的主要设备是隧道钻凿机(Tunnel Boring Machines),这些设备来自欧洲、北美和日本的不同厂家,具有各种型号、尺寸和性能。它们分别从英国的莎士比亚崖和法国的桑洁滩两个掘进基地开始工作,沿着三条隧道的两个方向进行开挖,共有12个开挖面,其中6个朝向陆地,另外6个朝向海峡。针对不同地层的透水性,采用了开敞式和封闭式掘进机,其中封闭式掘进机的掘进头能承受11bar的静水压力。最大的一台掘进机直径达到8.78m,全长约250m,重达1200T,具有超过1000万英镑的价值,并且能够完成掘进、钢筋砼衬砌块的安装、灌浆和施工轨道敷设等工序,实现自动化作业线的效果。最高掘进速度达到428m/周,英国一侧的6台掘进机平均每周掘进速度为150m。整个掘进工作按计划完成,仅用了三年半的时间。在欧洲隧道工程中,工期延误一天就要支付约200万英镑的贷款利息,因此施工速度至关重要。当工期对经济效益有重大影响并且掘进受到限制时,隧道钻凿机的使用能够发挥重要作用。

重大事故

火灾事件

2008年9月11日,英吉利海峡隧道发生了一起火灾,造成了14人轻微中毒或受伤。随后,隧道内的交通完全中断,大量旅客滞留在法国英国的车站。直到隔天早晨,客运列车才开始逐渐恢复服务,但仍未能达到正常水平。火灾发生在距离隧道法国出口5公里的地方,一辆货车由于刹车系统过热而着火,随后波及了另外两辆卡车。此次事故共造成6人轻微中毒,8人受轻伤。

针对火灾影响,隧道内的客运列车只能在未受火灾影响的轨道上运行,导致"欧洲之星"列车的班次减少,运行的列车数量仅为正常时期的60%。而货运服务则在事故发生后的凌晨已经完全恢复。值得注意的是,英吉利海峡隧道此前曾在1996年和2006年分别发生过两起火灾,1996年的火灾更是导致交通中断长达一个月之久。

英吉利海峡隧道横穿英吉利海峡最窄处,连接英国东南部的多佛附近的福克斯通和法国北部的加来,全长50.5公里,其中海底部分长37公里。隧道由两条直径为7.6米的火车隧道和一条直径为4.8米的服务隧道组成,两条火车隧道之间相距30米,服务隧道则平卧其间。此外,隧道内每隔375米设有一横向通道,用于隧道维修以及紧急疏散乘客。

偷渡通道

2015年7月27日晚间,约有2000名移民试图非法进入法国加来港的欧洲隧道公司营运区,意图穿越英法海底隧道前往英国。据报道,其中一名男子在非法穿越过程中不幸丧生。

欧洲隧道公司的发言人透露,有人发现一些移民在当晚午夜至次日凌晨6时期间进入了隧道营运区。因此,当地警方紧急调集了近200名安保人员以阻止这一行为。在这次非法穿越事件中,许多人受伤。该公司发言人称此次事件是近一个半月来规模最大的非法入侵行动。目前,这一事件严重影响了欧洲隧道公司的运营,导致英国旅客延误约一小时,法国旅客则延误约半小时。据《独立报》报道,一名年龄介于25至30岁之间的苏丹男性移民在试图进入英法海底隧道时被一辆货车撞死。警方表示,周一晚间到周二凌晨期间,约50人一组的移民越过了安全围栏。

实际上,Getlink每天都面临着处理试图偷渡到英国的移民问题,有时甚至会导致丧生。因此,该公司要求英法政府提供资金支持。法国内政部长伯纳德与英国内政大臣特雷莎·梅在伦敦举行会谈,讨论了移民问题。会谈后,特雷莎·梅宣布英国决定额外提供700万英镑加强安保措施以应对英法海底隧道终点站加来的情况。

重要意义

1994年5月6日通车典礼上,伊丽莎白·亚历山德拉·玛丽·温莎和法国总统密特朗为隧道通车剪彩。两国元首在剪彩典礼上发表了讲话。密特朗说,两个多世纪的理想实现了,他本人和法国人民都为这一工程的实现而感到高兴。这一工程将促进欧洲统一建设,英法两国之间所做的事不会使欧洲其他地方感到无动于衷。伊丽莎白二世女王说,这是第一次英法两国元首不是乘船,也不是乘飞机来会面的。她希望海底隧道能增加两国人民间的相互吸引力,希望两国继续进行共同的事业。英法海底隧道的建成使隔断英伦三岛与欧洲大陆的天堑变通途,人们只要坐上被称为“欧洲之星”的高速列车,穿越海底隧道,连接伦敦、巴黎布鲁塞尔仅需3个小时。

工程评价

英吉利海峡隧道工程做全面评价还为时过早。不过回顾一下世界上以往一些大型土木工程的建造历史,也许不无好处。苏伊士和巴拿马运河的实际费用都超过预算50倍以上。再近一点,连接日本本土和北部岛屿北海道的青函单洞铁路隧道24年才建成,比原计划整整超过了14年。相比之下欧洲隧道的命运就算不错的了。无论如何这些伟大的工程都在地球上发挥着重大的作用。

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