水下鐵路隧道

水下鐵路隧道是指在河流、湖泊、海灣和海峽等水域底下開鑿的鐵路隧道。世界上已建成和正在修建的水下鐵路隧道和水下公路隧道等有100餘座，以長度計日本居首位，以座數計美國最多。

基本介紹

• 中文名：水下鐵路隧道
• 類型：水域地下開鑿的鐵路隧道
• 始建於：英國
• 最初於：1807年

套用歷史

水下鐵路隧道的修建始於英國。1807年英國開始修建穿越泰晤士河的水下人行隧道，但因隧道進水，於1808年被迫停工；直到1825年，在法國出生的工程師M.I.布魯內爾指導下，採用新的方法（盾構法）重新施工，才於1843年建成，隧道長約366米（200英尺）。這座隧道於1865年歸併於東倫敦鐵路，改建成為水下鐵路隧道，1913年又改為電氣化水下鐵路隧道。此後，英國於1873～1886年又修建了塞文河水下鐵路隧道。這座隧道採用6座豎井同時施工,並利用強有力的抽水設備和採取向地層注漿等措施解決湧水問題。

1974年日本建成了連線本州島與九州島的折關門海底鐵路隧道，全長18.68公里,為當時世界上最長的水下鐵路隧道。1971年日本開始修建穿越津輕海峽的青函海底隧道（本州島的青森市至北海道的函館市），全長53.85公里，其中海底部分為 23.3公里，距水面深約240米（水深140米、岩層厚約100米）,縱坡12‰。隧道海底部分由正洞、作業坑道、先行導坑組成，先行導坑於1983年1月27日打通，1988年3月13日，青函隧道正式通車，運營速度140km/h。

英、法兩國間的英吉利海峽，最窄處寬約33公里，早在1802年就有人提出修建英吉利海峽海底隧道的建議。此後，曾多次進行勘探、研究和設計，隧道於1988年開始動工，並於1994年投入使用。英吉利海峽隧道全長50.5公里，運營速度為160km/h。根據1985年價格，整個工程造價為95億英鎊，超支80%。

著名隧道

廣深港高鐵獅子洋隧道

我國採用盾構法施工的首座水下鐵路隧道——廣深港高速鐵路獅子洋隧道2011年3月12日全線貫通。直徑超過11米的巨型盾構機在水下60米深處的精確對接，標誌著我國長距離水下鐵路隧道的施工和科研取得了重大突破。

獅子洋隧道全長10.8km，設計列車通過速度為250km/h，它是我國，也是目前世界上通行速度最快的水下鐵路隧道。

英吉利海峽隧道

英吉利海峽隧道(The Channel Tunnel)又稱歐洲隧道(Eurotunnel)，由三條長51km的平行隧洞組成，總長度153km，其中海底段的隧洞長度為3×38km，是目前世界上最長的海底隧道。兩條鐵路洞襯砌後的直徑為7.6m,開挖洞徑為8.36~8.78m；中間一條後勤服務洞襯砌後的直徑為4.8m，開挖洞徑為5.38~5.77m。(見圖1)從1986年2月12日法、英兩國簽訂關於隧道連線的坎特布利條約(Treaty of Canterbury)到1994年5月7日正式通車，歷時8年多，耗資約100億英鎊(約150億美元)，也是世界上規模最大的利用私人資本建造的工程項目。

青函海底隧道

長久以來，日本本州的青森與北海道的函館兩地隔海相望，中間橫著水深流急的津輕海峽。兩地的旅客往返和貨運，除了飛機以外，就只能靠海上輪渡。從青森到海峽對岸的函館，海上航行要4.5小時，到了颱風季節，每年至少要中斷海運80次。於是，人們迫切希望海峽兩岸除飛機和輪渡之外，再能有更經濟、更方便的交通把兩岸聯繫起來。青函隧道工程的構想也就應運而生。

1964年5月，青函隧道開始挖調查坑道。經過7年的各種海底科學考察，專家們才最終選定了安全的隧道位置，並於1971年4月正式動工開挖主坑道。經過12年的施工，1983年1月27日，南起青森縣今別町濱名，北至北海道知內町湯里，世界上最長的海底隧道———青函隧道的先導坑道終於打通了。1988年3月13日，青函隧道正式通車，從而結束了日本本州與北海道之間只靠海上運輸的歷史。3月13日清晨，首班電氣化列車滿載乘客從青森站和函館站相對發出。電車從海底通過津輕海峽只用了大約30分鐘。

施工方法

修建水下鐵路隧道的方法有：鑽爆法、盾構法、沉管法和明挖法等。這些方法具有不同的適用範圍。在水下岩層中修建隧道，一般採用鑽爆法。施工中需採取預防湧水、預防塌方等技術措施，如為加固破碎岩層，可在隧道周圍岩層中預先採取注漿措施。在水下鬆軟地層中修建隧道常用盾構法。在海港城市或有條件的地方，可用沉管法修建水下隧道。沉管法是將預製管段沉放到預先開挖的水底溝槽中，在水下依次將管段連線，然後再進行填埋。其優點可使大部分地下工程移到地面上進行，改善了作業條件。明挖法修建水下隧道需截流改河，分段地進行。採用這種方法修建隧道，防水問題較易處理，但隧道洞身處在軟弱地基上，要採取防止上浮的措施。