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        十萬個為什么
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        給隧道口兩端“戴帽子”之謎

        來源:科普中國 作者: 發布時間:2020-12-29 14:11:07 瀏覽次數: 【字體:

        中國最早用于交通的隧道是古褒斜道上的石門隧道,建成于東漢永平九年。在中世紀,隧道主要是用于開礦和軍事。17世紀和18世紀,隨著運輸事業的發展和技術的進步,尤其是工程炸藥的應用,修建通航隧道和道路隧道的工程也發展起來。19世紀鐵路建筑的發展,促使隧道工程迅速發展,修建的隧道數量也很多。20世紀以來,汽車運輸量不斷增加,公路路線標準相應提高,公路隧道也逐漸增多。

        隧道口兩端為什么要戴“帽子”?

        不知道大家有沒有留意過隧道的兩頭,在隧道進出口的地方總有個“帽子”罩著,這些“帽子”的大小不等,形狀各異。以秦嶺終南山公路隧道為例,這條目前世界最長的雙洞公路隧道長達18千米。南隧道口的“帽子”看上去像斜著被削開的竹筒,稱為削竹式洞門;北隧道口是一個半圓形的洞口,上方是一道延伸并突出的橫梁,稱為端墻式洞門。為什么隧道口要戴上“帽子”呢?同一個隧道,南北兩個洞門的“帽子”又為什么不一樣呢?

        洞門指的是隧道兩端的外露部分,也是聯系洞內結構與洞口坡體的支撐結構。洞門的類型很多,有端墻式、環框式、翼墻式、臺階式等。端墻式洞門是直立砌筑的;翼墻式洞門是在洞口外增加斜向的支撐結構,看上去就像洞口的翅膀,削竹式洞門的出口就如同斜著被削斷的竹筒,適用于坡度較緩的隧道口。這些不同式樣的洞門,就組成了隧道口各種各樣的帽子。

        因為在山體中開挖隧道后,巖體的穩定性遭到了破壞,不穩定的巖石就可能發生崩塌,成為施工時和通車后的安全隱患。在隧道內部,人們靠錨桿、鋼筋混凝土襯砌物支撐不穩定的巖石。而在隧道口部分,就是靠洞門來支撐的。洞門就好比是戴在隧道口的安全帽,它能保證洞口邊坡的安全和穩定,減少洞口土石方的開挖量,匯集和排出坡頂的地表水,還能阻擋坡頂可能發生的滑坡和坍塌,由此保障隧道的安全。


        隧道口的“帽子”

        隧道里面是如何安全照明的?

        隧道照明是指隧道內的基本照明以及洞口附近的緩和照明?;菊彰魇窃谒淼乐胁?,為保證以設計車速行駛的車輛和行人安全通過隧道所需要的最低照明標準。駕駛員突然進入暗視場時,視覺機能會有一個適應過程。為保證視覺機能的連續性,在洞外連接洞口的引道及駕駛員視野范圍內,白天需要采取遮光措施,在洞內連接洞口的一段長度里需要進行緩和照明。同時,引道與洞內緩和段之間的亮度變化率,應有一個界限,以保證視覺連續和暗適應的過度。緩和照明段的長度決定于停車視距或駕駛人員的暗適應時間與設計車速的乘積。

        隧道的應急設施指隧道內發生災害性事故時,為防止釀成更大的次生災害而設置的各種設施。如通報裝置、緊急警報裝置、消防設備以及其他設施等。通報裝置能使事故發現者立即在現場或附近向隧道管理站報告;緊急警報裝置能向后續車輛和對行車輛的駕駛者發出緊急信號;消防設備指在隧道內設置的滅火器、消火栓和噴霧設備等;其他設施包括待避引導設備、備用電源和監視電視等。應急設施費用頗高,只有那些重要的、交通量大的長隧道才考慮使用。


        隧道照明

        終審:甘肅省科協信息中心采編部
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