全球最長的鐵路隧道

全球最長的鐵路隧道

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鐵路隧道簡介

　　自英國于1826年起在蒸汽機車牽引的鐵路上開始修建長770米的泰勒山單線隧

　　道和長2474米的維多利亞雙線隧道以來，英、美、法等國相繼修建了大量鐵路隧道。截至2006年底最長的是瑞士的勒奇山隧道(Loetschberg)，總長34公里，1994年開始開鑿，2005年4月28日貫通，預(yù)計2007年正式通車.中國青藏鐵路風(fēng)火山隧道全長1338米，軌面標高4905米，是現(xiàn)今世界最高的標準軌距鐵路隧道(截至2006年底)。在19世紀60年代以前，修建的隧道都用人工鑿孔和黑火藥爆破方法施工。1861年修建穿越阿爾卑斯山脈的仙尼斯峰鐵路隧道時，首次應(yīng)用風(fēng)動鑿巖機代替人工鑿孔。1867年修建美國胡薩克鐵路隧道時，開始采用硝化甘油炸藥代替黑火藥，使隧道施工技術(shù)及速度得到進一步發(fā)展。

　　在20世紀初期，歐洲和北美洲一些國家鐵路形成鐵路網(wǎng)，其中較長的瑞士和意大利間的辛普朗鐵路隧道長19.8公里。美國長約12.5公里的新喀斯喀特鐵路隧道和加拿大長約 8.1公里的康諾特鐵路隧道都采用中央導(dǎo)坑法施工。其施工平均年進度分別為4.1和4.5公里，是當時最高的施工進度。至1950年，世界鐵路隧道最多的國家有意大利、日本、法國和美國。日本至20世紀70年代末共建成鐵路隧道約3800座，總延長約1850公里，其中5公里以上的長隧道達60座，為世界上鐵路長隧道最多的國家。1974年建成的新關(guān)門雙線隧道，長18675米，為當時世界最長的海底鐵路隧道。1981年建成的大清水雙線隧道，長22228米，為世界最長的山嶺鐵路隧道。連接本州和北海道的青函海底隧道，長達53850米，為當今世界最長的海底鐵路隧道。

　　20世紀60年代以來，隧道機械化施工水平有很大提高。全斷面液壓鑿巖臺車和其他大型施工機具相繼用于隧道施工。噴錨技術(shù)的發(fā)展和新奧法的應(yīng)用為隧道工程開辟了新的途徑。掘進機的采用徹底改變了隧道開挖的鉆爆方式。盾構(gòu)構(gòu)造不斷完善，已成為松軟、含水地層修建隧道最有效的工具。

　　中國于1887-1889年在臺灣省臺北至基隆窄軌鐵路上修建的獅球嶺隧道，是中國的第一座鐵路隧道，長261米。此后，又在京漢、中東、正太等鐵路修建了一些隧道。京張鐵路關(guān)溝段最早修建的4座隧道(五桂頭，石佛寺,居庸關(guān)，八達嶺)，是用中國自己技術(shù)力量修建的第一批鐵路隧道，這其中最長的八達嶺鐵路隧道長為1091米，于1908年建成。中國在1950年以前，僅建成標準軌距鐵路隧道238座，總延長89公里。自20世紀50年代以來，隧道修建數(shù)量大幅度增加，1950-1984年期間共建成標準軌距鐵路隧道4247座，總延長2014.5公里，此外，中國還建有窄軌距鐵路隧道191座，總延長23公里。成為世界上鐵路隧道最多的國家之一。

有關(guān)法律

　　中華人民共和國國務(wù)院令第430號頒布的《鐵路運輸安全保護條例》，只是規(guī)定了線路兩側(cè)的安全保護區(qū)，對于隧道上方，第十七條規(guī)定:任何單位和個人不得在鐵路線路兩側(cè)距路堤坡腳、路塹坡頂、鐵路橋梁外側(cè)200米范圍內(nèi)，或者鐵路車站及周圍200米范圍內(nèi)，及鐵路隧道上方中心線兩側(cè)各200米范圍內(nèi)，建造、設(shè)立生產(chǎn)、加工、儲存和銷售易燃、易爆或者放射性物品等危險物品的場所、倉庫。但是，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定設(shè)立的為鐵路運輸工具補充燃料的設(shè)施及辦理危險貨物運輸?shù)某狻５谑藯l規(guī)定:在鐵路線路兩側(cè)路堤坡腳、路塹坡頂、鐵路橋梁外側(cè)起各1000米范圍內(nèi)，及在鐵路隧道上方中心線兩側(cè)各1000米范圍內(nèi)，禁止從事采礦、采石及爆破作業(yè)。

施工規(guī)范

　　有公路、鐵路隧道國家頒布的規(guī)范

　　1、洞口開挖中應(yīng)隨時檢查 ( 邊坡和仰坡 ) ，如有滑動、開裂等現(xiàn)象，應(yīng) (適當放緩坡度) ，保證邊(仰)坡穩(wěn)定和施工安全。

　　2、開挖進洞時，宜用(鋼支撐)緊帖洞口開挖面進行支護，圍巖差時可用(超前管棚、錨桿、小管棚等)支護圍巖，支撐作業(yè)應(yīng)緊跟開挖作業(yè)，穩(wěn)妥前進。

　　3、洞門襯砌拱墻應(yīng)與 (洞內(nèi)相聯(lián)的拱墻 ) 同時施工，連成整體。如系接長明洞，則應(yīng)按設(shè)計要求采取 (加強連接措施) ，確保與(已成的拱墻) 連接良好。

　　4、明洞拱背回填應(yīng)對稱分層夯實，每層厚度 (不得大于0.3m)，其兩側(cè)回填的土面高差 (不得大于0.5m)?；靥钪凉绊旪R平后，應(yīng)立即(分層滿鋪填筑至要求高度)。

　　5、使用機械回填應(yīng)待拱圈混凝土強度達到 (設(shè)計強度且由人工夯實填至拱頂以 上1.0m 后) 方可進行。

　　6、巖石隧道的爆破應(yīng)采用 (光面爆破或預(yù)裂爆破) 技術(shù)，施工中應(yīng)提高(鉆眼效率和爆破效果) ，降低工料消耗。

　　7、全斷面法適用于(Ⅵ~Ⅳ ) 類圍巖。該法可采用 ( 深孔爆破 ) ，其深度可取 (3 ~3.5m)。

　　8、臺階法適用于 (Ⅳ~Ⅱ ) 類較軟或 (節(jié)理發(fā)育) 的圍巖;臺階分部開挖法適用于 (Ⅲ~Ⅱ) 類圍巖或 (一般土質(zhì)圍巖地段 )。一般環(huán)形開挖進尺不應(yīng)過長，以 (0.5~1.0m ) 為宜;導(dǎo)坑法適用于(Ⅲ~Ⅱ ) 類夏圍巖。

　　9、Ⅰ類圍巖必須按 (輔助施工方法的要求進行處理后) 后方可開挖。

　　10、應(yīng)嚴格控制欠挖。當 (巖層完整、巖石抗壓強度大于30MPA并確認不影響襯砌結(jié)

　　構(gòu)穩(wěn)定和強度) 時，允許巖石個別突出部分(每1m2內(nèi)不大于0.1m2)欠挖，但其隆起量不得(大于5cm )。拱、墻腳以上( 1m ) 嚴禁欠挖。

　　11、當采用構(gòu)件支撐時，如圍巖壓力較大，支撐可能沉落或局部支撐難于拆除時，應(yīng)(適當加大開挖斷面) ，(預(yù)留支撐沉落量保證襯砌設(shè)計厚度)。預(yù)留支撐沉落量應(yīng)根據(jù) (根據(jù)圍巖性質(zhì)和 圍巖壓力 ) ，并在施工過程中根據(jù)量測結(jié)果進行調(diào)整。

　　12、爆破開挖一次進尺應(yīng)根據(jù) (圍巖條件 ) 確定。開挖軟弱圍巖時，應(yīng)控制在 (1~2m之內(nèi)) ;開挖堅硬完整的圍巖時，應(yīng)根據(jù)(周邊炮眼的外插角及允許超挖量) 確定。

　　13、硬巖隧道全斷面開挖，眼深為3~3.5m的深眼爆破時，單位體積巖石的耗藥量可取(3~ 3.5mkg/m3 ) ;采用半斷面或臺階法開挖，眼深為1.0~3.0m的淺眼爆破時，單位耗藥量可取( 0.4~0.8mkg/m3)。

　　14、水泥砂漿錨桿孔徑應(yīng) (大于桿體直徑15mm);其它型式錨桿孔徑符合設(shè)計要求。

　　15、噴射混凝土應(yīng)采用 (硬質(zhì)潔凈的中砂或粗砂) ，細度模數(shù)宜 (大于2.5 ) ，含水率一般為(5%~7% ) ，使用前應(yīng)( 過篩 )。

　　16、冬季施工時，噴射作業(yè)區(qū)的氣溫不應(yīng) ( 低于5℃)。在 (結(jié)冰的層面上) 不得噴射混凝土?；炷翉姸?(未達到6MPa 前) ，不得受凍?；旌狭蠎?yīng)提前運進洞內(nèi)。

　　17、采用鋼架噴射混凝土?xí)r，格柵鋼架的主筋材料應(yīng)采用 ( Ⅱ級鋼筋或Ⅰ級鋼筋) ，直徑 ( 不小于22mm ) ，聯(lián)系鋼筋可根據(jù)具體情況選用。

　　18、構(gòu)件支護構(gòu)架的架設(shè)間距，宜取 (80~120cm ) ，松軟破碎地段可 ( 適當加密 )。

　　19、拱(墻)架的間距應(yīng)根據(jù)( 襯砌地段的圍巖情況、) 、 ( 隧道寬度 ) 、 ( 襯砌厚度 及模板長度 ) 確定，一般可取(1m ) ，最大不應(yīng)超過( 1。5m )。

　　20、二次襯砌混凝土其強度達到 (2.5MPa ) 時，方可拆模

　　21、洞外路塹向隧道內(nèi)為下坡時，路基邊溝應(yīng)( 做成反坡 ) ， ( 向路塹外排水 ) ， (并宜在洞口3~5m 位置設(shè)置橫向截水設(shè)施，攔截地表水流入洞內(nèi) )。

　　22、洞內(nèi)有大面積滲漏水時，宜采用 ( 鉆孔將水集中匯流引入排水溝 )。其鉆孔的位置、數(shù)量、孔徑、深度、方向和滲水量等應(yīng) ( 作詳細記錄 ) ，以便在襯砌時確定拱墻背后排水設(shè)施的位置。

　　23、襯砌背后或隧底設(shè)置盲溝時，溝內(nèi)以 ( 石質(zhì)堅硬、不易風(fēng)化且尺寸不小于15cm 的 ) 片石充填。盲溝縱坡 (不宜小于1% )。

　　24、當襯砌背后壓注水泥砂漿且襯砌表面仍有滲漏水的地段，可向襯砌體內(nèi)壓注(水泥-水玻璃漿液) ;當這種漿液不能滿足要求時，可采用 ( 其它化學(xué)漿液 )。

　　25、根據(jù)止水帶材質(zhì)和止水部位可采用不同的接頭方法。對于橡膠止水帶，其接頭形式應(yīng)采用 ( 搭接或復(fù)合接) ;對于塑料止水帶的接頭形式應(yīng)采用( 搭接或?qū)?。止水帶的搭接寬度可取( 10cm ) ，冷粘或焊接的縫寬不小于( 5cm )。

　　26、防水層可在 ( 拱部和邊墻按環(huán)狀) 鋪設(shè)，并視材質(zhì)采取相應(yīng)的接合方法。塑料板用( 焊 接 ) ，搭接寬度為 ( 10cm ) ，兩側(cè)焊縫寬應(yīng)不小于( 2.5cm ) ;橡膠防水板粘接時，搭接寬為 ( 10cm ) ，粘縫寬不小于(5cm)。

　　27、隧道工作面使用風(fēng)壓應(yīng)不小于( 0.5MPa )，水壓不小于( 0.3MPa)。

　　28、分風(fēng)器、分水器與鑿巖機間連接的膠坡管長度，(不宜大于10m ) ，上導(dǎo)坑、馬口、挖底地段 (不宜大于15m)。

　　29、隧道照明，成洞段和不作業(yè)地段可用( 220V )，瓦斯地段不得超過( 110V ) ，一般作業(yè)地段不宜大于( 36V ) ，手提作業(yè)燈為 (12~24V )。

　　30、隧道施工必須采用機械通風(fēng)。通風(fēng)方式應(yīng)根據(jù) (隧道長度、施工方法和設(shè)備條件 ) 等確定。長隧道應(yīng) (優(yōu)先考慮混合通風(fēng)方式 )。當主機通風(fēng)不能保證隧道施工通風(fēng)要求時，應(yīng) (設(shè) 置局部通風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)機間隔串聯(lián)或加設(shè)另一路風(fēng)管增大風(fēng)量 )。如有輔助坑道，應(yīng)盡量利用 (坑 道通風(fēng) )。

　　31、當采用構(gòu)件支撐時，其立柱斜度為( 為斜井傾角之半) ，最大 (不超過9° )。各排支撐間應(yīng)用( 應(yīng)用三道縱撐支穩(wěn) )。

　　32、斜井運輸時井口軌道中心必須設(shè)置安全擋車器，并經(jīng)常處于 ( 關(guān)閉狀態(tài) ) ，放車時方準打開。在( 擋車器下方約5~10m 及接近井底前10m 處) 應(yīng)各設(shè)一道防溜車裝置。(井底與通道聯(lián)接處 ) ，應(yīng)設(shè)置安全索。車輛行駛時井內(nèi)禁止人員通行與作業(yè)。

　　33、豎井裝渣宜用抓巖機。爆破的石渣宜大小均勻，以提高出渣效率。當豎井深度小于40m時，出渣也可采用 (三角架或龍門架 ) 作井架，但出渣時應(yīng)有(穩(wěn)繩裝置和其它) 保證安全的措施。

　　34、超前錨桿或超前小鋼管支護與隧道縱向開挖輪廓線間的外插角宜為 ( 5~10° ) ，長度應(yīng) (大于循環(huán)進尺 ) ，宜為(3~5m)。

　　35、超前小鋼管應(yīng)(要求 )。在安設(shè)前應(yīng)檢查小鋼管尺寸，鋼管頂入鉆孔長度不應(yīng)小于( 管長的90% )。

　　36、小導(dǎo)管注漿前，應(yīng) ( 對開挖面及5m 范圍內(nèi)的坑道噴射厚為5~10cm 混凝土或用模筑混 凝土封閉 ) 噴射厚為5~10cm混凝土或 ( 模筑混 凝土封閉 )。

　　37、可選用 (地面砂漿錨桿;超前錨桿或超前小鋼管支護;管棚鋼架超前支護;超前小導(dǎo)管預(yù)注漿;超前圍巖預(yù)注漿加固(包括周邊劈裂預(yù)注漿、周邊短孔預(yù)注漿)。) 等，穩(wěn)定開挖面、防止地表地層下沉。

　　38、當圍巖壓力極大，其變形速率難以收斂時，應(yīng)在 (上臺階或中央導(dǎo)坑的底部行) 先修筑臨時混凝土仰拱，待變形基本收斂后，( 開挖下部臺階 ) ，( 拆除臨時仰拱 ) ，( 并盡快灌筑永久性襯砌和仰拱 )。

　　39、遇到暗河或溶洞有水流時，( 宜排不宜堵 )。應(yīng)在查明水源流向及其與隧道位置的關(guān)系后，用 (暗管 ) 、 ( 涵洞 ) 、( 小橋 ) 等設(shè)施宣泄水流或開鑿泄水洞將水排除洞外。

　　40、在巖溶區(qū)施工，個別溶洞處理耗時且困難時，可采取 ( 迂回導(dǎo)坑繞過溶洞) ，繼續(xù)進行隧道前方施工，并同時處治溶洞，以節(jié)省時間，加快施工進度。繞行開挖中，應(yīng)防止( 應(yīng)防止洞壁失穩(wěn))。

　　41、塌方規(guī)模較小時，應(yīng) (加固塌體兩端洞身 ) ， ( 并盡快施作噴射混凝土或錨噴聯(lián)合支護封閉塌穴頂部和側(cè)部 ) ，然后清渣。在保證安全的前提下，亦可在塌渣上架設(shè)施工臨時支架，穩(wěn)定頂部，然后清渣。臨時支架待 ( 灌筑襯砌混凝土達到要求強度后) 方可拆除。

　　42、在煤層或有瓦斯巖層中，不允許打( 40cm 以下 ) 的淺眼，任何炮眼最大抵抗線(不得小于 30cm)。

　　43、用12~15t壓路機碾壓路面基層時，每層壓實厚度 ( 不宜超過15cm ) ;用18~20t壓路機時，每層壓實厚度(20cm )。當壓實厚度超過上述規(guī)定時，應(yīng) ( 分層鋪筑壓實 ) ，每層最小壓實厚度 ( 應(yīng)為10cm )。

　　44、設(shè)備洞及橫通道等處的施工宜采用 ( 錨噴支護 ) ，必要時尚應(yīng) ( 增設(shè)鋼架支撐)。支護應(yīng)(緊跟開挖 )。與正洞聯(lián)接地段，支護應(yīng)予以加強。

臨時工程施工，應(yīng)符合下列要求:

　　⑴臨時工程應(yīng)在隧道開工前基本完成;

　?、七\輸便道需引至洞口，滿足使用期限運量和行車安全的要求，并經(jīng)常養(yǎng)護，保證暢通;

　?、秋L(fēng)、水、電設(shè)施應(yīng)靠近洞口，安裝機械和管線應(yīng)按有關(guān)規(guī)定布置，并及早架設(shè);

　?、扰R時房屋應(yīng)結(jié)合季節(jié)和地區(qū)特點，選用定型、拼裝或簡易式建筑，并能適應(yīng)施工人員工作和生活的需要;

　?、蓢澜麑⑴R時房層布置在受洪水、泥石流、坍方、滑坡及雪崩等自然災(zāi)害威脅的地段。

　　臨時房屋的周圍應(yīng)設(shè)有排水系統(tǒng)，并避開高壓電線。生活用水的排放，不得影響施工，并防止產(chǎn)生次生災(zāi)害。

　　當洞口可能出現(xiàn)地層滑坡、崩塌、偏壓時，應(yīng)采取下列相應(yīng)的預(yù)防措施:

　　⑴滑坡可采取地表錨桿、深基樁、擋墻、土袋或石籠等加固措施。

　?、票浪刹扇娚浠炷?、地表錨桿、錨索、防落石棚、化學(xué)藥液注漿加固等措施。

　　⑶偏壓可采取平衡壓重填土、護坡?lián)鯄驅(qū)ζ珘荷戏降貙油谇械却胧?，以減輕偏壓力。

　?、乳_挖中對地層動態(tài)應(yīng)進行監(jiān)控量測，檢查各種處理措施的可靠性。

　　明洞襯砌施工應(yīng)注意下列事項:

　?、殴嘧⒒炷燎皯?yīng)復(fù)測中線和高程，襯砌不得侵入設(shè)計輪廓線;

　?、乒叭?yīng)按斷面要求制作定型擋頭板、外模和骨架，并應(yīng)采取防止走模的措施;

　?、遣扇√圻厜仓叭r，應(yīng)加強對拱腳的基底處理，保持拱腳穩(wěn)定;當拱腳基底過深時，應(yīng)先澆筑基礎(chǔ)托梁，必要時加設(shè)錨桿使拱腳混凝土與巖壁連接牢固，防止拱腳基底松動沉落;

　?、葷仓叭炷吝_到設(shè)計強度70%以上時，方可拆除內(nèi)外支模拱架;

　　⑸各類棚洞的鋼筋混凝土蓋板梁宜采用預(yù)制構(gòu)件，用吊裝法架設(shè)，墻頂支座槽應(yīng)用水泥砂漿填塞緊密。

折疊編輯本段施工方法

　　隧道掘進施工，采用小導(dǎo)坑超前后全斷面爆破跟進，在同一坑道內(nèi)平導(dǎo)在前，全斷面擴孔光爆圍巖成拱形狀好，再進行支護，襯砌，質(zhì)量高，進度快，能確保襯砌內(nèi)實外美、安裝防水板切實起到防水作用，保證襯砌不滲不漏。

折疊編輯本段雙線隧道

　　衡廣復(fù)線大瑤山隧道(14.3千米)、國內(nèi)最長的鐵路單線隧道蘭武二線烏鞘嶺隧道(20.5千米)、國內(nèi)首次采用TBM修建的西安安康秦嶺特長隧道(18.5千米)、國內(nèi)最長的巖溶隧道渝懷鐵路圓梁山隧道(11.1千米)、國內(nèi)最長的瓦斯隧道侯月鐵路云臺山隧道(8.2千米);正在建設(shè)的著名長大隧道有:國內(nèi)設(shè)計最長的鐵路隧道太行山隧道(27千米)、武廣客運專線大瑤山隧道(10千米)、合武鐵路大別山隧道(13.3千米)、襄渝鐵路新大巴山隧道(10.6千米)、龍廈鐵路象山隧道(16千米)、太中銀鐵路興旺峁隧道(11千米)、南疆鐵路中天山隧道(25千米)、國內(nèi)第一條長大水下盾構(gòu)隧道-廣深港鐵路客運專線獅子洋隧道(10.8千米)等。

全世界最長的鐵路隧道

　　位于瑞士中部阿爾卑斯山區(qū)的戈特哈德鐵路隧道15日全線貫通，這條全長57公里的隧道是目前全世界最長的鐵路隧道。

　　戈特哈德隧道造價近98億瑞士法郎(1美元約合0.95瑞士法郎)，是在建的連接德國、瑞士與意大利的高速鐵路的一個重要工程。2017年該鐵路通車后，從瑞士蘇黎世到意大利米蘭將僅需2小時40分鐘，縮短1小時。屆時，每天將有至少300次列車通過戈特哈德隧道，客運列車平均時速將達250公里，貨運列車時速可達160公里。

　　由于戈特哈德隧道對貫穿歐洲大陸南北交通具有重要作用，正在盧森堡舉行會議的歐盟27國交通部長當天通過視頻見證了其貫通的整個過程，并感謝"瑞士人民為修建這條隧道作出的巨大貢獻"。

　　戈特哈德隧道工程自1999年起正式展開，工程分5段同步進行，節(jié)約了施工時間。戈特哈德隧道總長超過此前世界最長鐵路隧道、全長約54公里的日本青函鐵路隧道，瑞士媒體驕傲地稱其為"世紀隧道"。

　　6月1日，在瑞士埃斯特費爾德，列車等待出發(fā)穿越隧道前往南端的博迪奧。

　　新華社日內(nèi)瓦6月1日電(記者凌馨)全球最長鐵路隧道圣哥達隧道6月1日正式通車。這條長達57.1公里的隧道穿越阿爾卑斯山中段，將瑞士烏里州城市埃斯特費爾德至提契諾州的博迪奧間的車程縮短至不到20分鐘。

　　在當天舉行的隧道開通儀式上，瑞士聯(lián)邦主席約翰·施奈德-阿曼表示，圣哥達隧道的開通，不僅縮短了人們穿越阿爾卑斯山的距離，而且讓瑞士乃至歐洲南北間的交通變得更為便利。

　　當天，通過網(wǎng)絡(luò)報名抽簽被選中的1000名瑞士民眾有幸成為通過該隧道首趟列車的乘客。瑞士聯(lián)邦交通辦公室主任彼得·弗格里斯塔勒說，這是為了感謝瑞士民眾此前對于圣哥達隧道工程的巨大支持。

　　1992年，瑞士民眾同意修建包括圣哥達隧道在內(nèi)的一系列穿越阿爾卑斯山的鐵路隧道項目。1998年，瑞士民眾再次通過公投，同意瑞士通過設(shè)立專項基金來解決隧道建設(shè)資金來源問題。

　　據(jù)瑞士聯(lián)邦鐵路公司國際貨運部門負責(zé)人介紹，圣哥達隧道位于歐洲南北向最為繁忙的貨運走廊上。該隧道的開通將大大縮短貨物運輸時間，提高鐵路沿線運力，對歐洲經(jīng)濟發(fā)展意義重大。

　　圣哥達隧道經(jīng)過半年的試運行之后，預(yù)計將于今年12月開始正式投入商業(yè)營運。據(jù)瑞士鐵路部門介紹，正式營運開始后，每天經(jīng)過該隧道的貨運列車和客運列車的數(shù)量將分別達到260趟和65趟，客運列車在隧道里的最高時速可達250公里。