Тунель Готард пролягає під Готардский гірською грядою в Швейцарії і є найдовшим залізничним тунелем у світі. Він на 6 км довший Євротунелю, що проходить під Ла-Маншем, і тягнеться від міста Ерстфельд (кантон Урі на півночі) до міста Бодио (кантон Тічино на південному сході). Загальна протяжність тунелю, включаючи дві гілки і переходи між ними, складає 153,5 км. Будівництво тривало 17 років. Було вилучено 28,2 млн м3 скельних порід, які могли б заповнити вантажний потяг довжиною 7100 км, що рівносильно відстані між Цюріхом і Чикаго. Тунель був відкритий в грудні 2016 року. Очікується, що до 2020 року крізь нього щодня проходитимуть 260 вантажних і 65 пасажирських поїздів. Готардский тунель пов'язує північ і південь Європи і виводить торгівлю і туризм європейських країн на новий рівень.
У тунелі створена унікальна 32-кілометрова система вентиляції (загальна довжина вентиляційних шахт) - найбільша з усіх коли-небудь побудованих в світі. Ця система повинна забезпечити максимальну безпеку людей на випадок пожежі. Для цього в тунелі, численні переходи і технічні приміщення повинно надходити досить свіжого повітря під час аварійних зупинок поїзда. Крім того, вентиляція повинна ефективно відводити дим.
Безпека понад усе
У разі пожежі температура в тунелі дуже швидко досягне за відмітку 1200 ° C і вище. Ось чому необхідно вживати особливих протипожежні заходи, які повинні забезпечувати безвідмовну роботу всіх захисних пристроїв і дозволити людям максимально швидко переміститися в безпечне місце.
Для тестування роботи протипожежної системи було ініційовано відкрите горіння. Випробування враховували, що в екстрених випадках буде необхідно евакуювати поїзд з 800 пасажирами, відповідно до розробленого плану.
Для аварійних зупинок, а також для зміни колії в разі ремонтних робіт в тунелі обладнані дві багатофункціональні станції - «Седрун» на 16-му кілометрі і «файдов» на 30-му. На обох станціях прокладені шляхи, по яких поїзда можуть переходити з одного шляхопроводу на інший - для цього відкривають масивні двері між шляхами. В інший час двері закриті для підтримки необхідних параметрів вентиляції і кондиціонування повітря в кожній окремій гілці. У разі пожежі двері не дозволять диму поширитися на інший шлях і забезпечать вентиляцію під тиском в безпечній частині тунелю, а на станції в достатній кількості буде надходити свіже повітря. Аварійні виходи відкриються автоматично за допомогою дистанційного управління, і гарячий дим буде відводитися назовні за допомогою вентиляторів димовидалення. Під час пожежі друга гілка буде працювати як евакуаційна зона, де пасажири чекатимуть рятувальний поїзд. Вентиляційні системи будуть підтримувати в цій зоні необхідний для нормального дихання повітря з позитивним тиском 20 кПа і не дозволять проникнути диму.
Принцип функціонування системи є зворотним принципом підтримки надлишкового тиску.
Тестування вентиляторів на практиці
У тунелі Готарда встановлені 356 осьових вентиляторів з нержавіючої сталі і 68 тунельних клапанів виробництва TROX, за допомогою яких відбувається постійний контроль за будь-якими змінами параметрів повітря між двома шляхопроводами. Крім того, тунель обладнаний і іншими компонентами TROX : Регуляторами витрати повітря, зовнішніми жалюзійними гратами, огнезадерживающими клапанами і клапанами димовидалення, необхідними для безпеки пасажирів у тунелі. Спеціальні тунельні клапани типу JFM здатні тривалий час витримувати не тільки високий тиск, але і дія вогню.
Внаслідок того, що тунель проходить на рекордній глибині, а також з-за тепла, що виділяється поїздами при русі, температура в тунелі може підніматися до 50 ° C. Коли потяги проходять через тунель зі швидкістю 250 км / год, повітря попереду поїзда стискається, тобто відбувається масивне наростання тиску, як при русі поршня в циліндрі, в той час як за хвостом поїзда створюється високий тиск всмоктування (розрідження). Такі навантаження можуть легко пошкодити деталі систем вентиляції та кондиціонування, тому забезпечення їх безперебійної роботи є одним з основних завдань. Вентиляція поперечних переходів між гілками здійснюється за допомогою невеликих міцних вентиляторів, які витримують постійні коливання тиску без механічних пошкоджень. Тривалість роботи обладнання розрахована на 25 років.
Незважаючи на високу прохідність Готардського тунелю, на протязі всього життєвого циклу вентилятори здатні витримувати ударну хвилю з тиском до ± 10 кПа. Щоб переконатися в цьому, була побудована камера підвищеного тиску розмірами 20 × 10 м, в якій були створені умови, схожі з умовами в тунелі. Процедура випробувань полягала в тому, щоб безперервний шум в камері кожні шість секунд порушувався ударом, який імітував проходить поїзд.
В процесі тестування вентилятори TROX піддавалися впливам таких ударів не менше 250 тис. Разів і довели свою міцність і надійність.
Наші технології рятують життя
У грудні 2015 року в тунелі під Ельбою в Гамбурзі у вантажного автомобіля раптово лопнула покришка і машина загорілася. Водієві довелося залишити автомобіль на узбіччі і бігти до виходу, який перебував в 150 м від місця події. Завдяки системі протипожежної та протидимного захисту TROX, встановленої в тунелі двома роками раніше, вдалося швидко позбутися від диму. Це дозволило іншим водіям евакуюватися, а пожежній бригаді приступити до гасіння. «Не дивлячись на пожежу, в тунелі практично не було диму, і ми негайно змогли дістатися до мети», - сказав після інциденту прес-секретар протипожежної служби.
Росія також дивує зростанням обсягів підземного будівництва. Зводяться нові станції метрополітену, автодорожні і залізничні тунелі, багато об'єктів соціальної інфраструктури йдуть під землю.
У Москві йде будівництво одночасно восьми нових тунелів в рамках будівництва Третього пересадочного комплексу, активний розвиток з відкриттям нових станцій метрополітену також помітно і в Санкт-Петербурзі. Будівництво метрополітену планується в Севастополі, Красноярську, розширення метрополітену намічається в Самарі.
В рамках модернізації залізничної інфраструктури вже розпочато будівництво нового Байкальського тунелю Східно-Сибірської залізниці, довжина якого складе 6682 м. Байкало-Амурська магістраль - одна з найбільших залізничних магістралей в світі. Загальна довжина магістралі становить 3509 км, а загальна довжина тунелів дорівнює 34 344 м.
І, зрозуміло, для нормальної роботи тунелів важливе значення має вентиляція, яка повинна забезпечувати безпечну експлуатацію споруди в робочому і в аварійному режимах. Всі російські нормативні документи пред'являють особливі вимоги до вентобладнання, що встановлюється в тунелях. Воно повинно забезпечувати переміщення великих обсягів повітря при невеликих статичних тисках. Вентилятори повинні працювати на прямому і на реверсному режимах, при незмінному коефіцієнті корисної дії. Аеродинамічна характеристика вентилятора повинно забезпечувати одночасну роботу двох і більше вентиляторів. Останні повинні мати мінімальні габарити і масові характеристики і при роботі забезпечувати мінімальні рівні шуму і вібрації. Обладнання повинно бути надійним, довговічним, з високою корозійної стійкістю і з простим технічним обслуговуванням.
Даним вимогам найбільше відповідають струменеві вентилятори, розроблені для тунелів і метро. І обладнання, застосоване для вентиляції тунелю Готард, відповідає вимогам як європейських, так і російських нормативних документів. Струменеві вентилятори TROX мають пожежні сертифікати Російської Федерації, що дозволяє їх використовувати як при будівництві об'єктів транспортної інфраструктури, так і для вентиляції підземних автомобільних стоянок.