词条 | 铁路隧道 |
释义 | § 定义 铁路线路在穿越天然高程或平面障碍时修建的地下通道。高程障碍是指地面起伏较大的地形障碍,如分水岭、山峰、丘陵、峡谷等。平面障碍是指江河、湖泊、海湾、城镇、工矿企业、地质不良地段等。铁路隧道是克服高程障碍的有效方法,有时甚至是唯一的方法。它可使线路的标高降低、长度缩短并减缓其纵向坡度,而提高运量和行车速度。铁路线路遇到平面障碍时,可采用绕行或隧道穿越两种方法。前者往往是不经济的甚至是不可能的,如江河、海峡等,采用隧道则常是一种最好的解决方法。 § 历史发展 自英国于1826年起在蒸汽机车牵引的铁路上开始修建长770米的泰勒山单线隧道和长2474米的维多利亚双线隧道以来,英、美、法等国相继修建了大量铁路隧道。截至2006年底最长的是瑞士的勒奇山隧道(Loetschberg),总长34公里,1994年开始开凿,2005年4月28日贯通,预计2007年正式通车.我国青藏铁路风火山隧道全长1338米,轨面标高4905米,是现今世界最高的标准轨距铁路隧道(截至2006年底)。在19世纪60年代以前,修建的隧道都用人工凿孔和黑火药爆破方法施工。1861年修建穿越阿尔卑斯山脉的仙尼斯峰铁路隧道时,首次应用风动凿岩机代替人工凿孔。1867年修建美国胡萨克铁路隧道时,开始采用硝化甘油炸药代替黑火药,使隧道施工技术及速度得到进一步发展。 在20世纪初期,欧洲和北美洲一些国家铁路形成铁路网,其中较长的瑞士和意大利间的辛普朗铁路隧道长19.8公里。美国长约12.5公里的新喀斯喀特铁路隧道和加拿大长约 8.1公里的康诺特铁路隧道都采用中央导坑法施工。其施工平均年进度分别为4.1和4.5公里,是当时最高的施工进度。至1950年,世界铁路隧道最多的国家有意大利、日本、法国和美国。日本至20世纪70年代末共建成铁路隧道约3800座,总延长约1850公里,其中5公里以上的长隧道达60座,为世界上铁路长隧道最多的国家。1974年建成的新关门双线隧道,长18675米,为当时世界最长的海底铁路隧道。1981年建成的大清水双线隧道,长22228米,为世界最长的山岭铁路隧道。连接本州和北海道的青函海底隧道,长达53850米,为当今世界最长的海底铁路隧道。 20世纪60年代以来,隧道机械化施工水平有很大提高。全断面液压凿岩台车和其他大型施工机具相继用于隧道施工。喷锚技术的发展和新奥法的应用为隧道工程开辟了新的途径。掘进机的采用彻底改变了隧道开挖的钻爆方式。盾构构造不断完善,已成为松软、含水地层修建隧道最有效的工具。 世界上长度超过15公里的铁路隧道如表所示。 铁路隧道 § 国内发展 中国于1887~1889年在台湾省台北至基隆窄轨铁路上修建的狮球岭隧道,是中国的第一座铁路隧道,长261米。此后,又在京汉、中东、正太等铁路修建了一些隧道。京张铁路关沟段最早修建的4座隧道(五桂头,石佛寺,居庸关,八达岭),是用中国自己技术力量修建的第一批铁路隧道,这其中最长的八达岭铁路隧道长为1091米,于1908年建成。中国在1950年以前,仅建成标准轨距铁路隧道238座,总延长89公里。自20世纪50年代以来,隧道修建数量大幅度增加,1950~1984年期间共建成标准轨距铁路隧道4247座,总延长2014.5公里,此外,中国还建有窄轨距铁路隧道191座,总延长23公里。成为世界上铁路隧道最多的国家之一。 中国铁路隧道约有半数以上分布在川、陕、云、贵4省。成昆、襄渝两条铁路干线隧道总延长分别为342及282公里,占线路总长的比率分别为31.6%和34.3%。 我国各线铁路上最长的隧道(截至2006年底) 成昆线,沙马拉打隧道,6383米。 襄渝线,大巴山2号隧道,5334米。 南昆线,米花岭隧道,9392米。 焦柳线,彭莫山隧道,5608米。 湘黔线,新雪峰山隧道,3809米。 宝成线,新会龙场隧道,4245米。 西康线,秦岭1线隧道,18456米。 京原线,驿马岭隧道,7032米。 贵昆线,梅花山隧道,3968米。 京通线,红旗隧道,5848米。 侯月线,云台山2线隧道,8178米。 陇海线,松树湾隧道,2224米。 大秦线,军都山隧道,8460米。 朔黄线,长梁山隧道,12782米。 阳安线,台子山隧道,3625米。 宝中线,六盘山隧道,5240米。 京九线,五指山隧道,4465米。 京广线,大瑶山隧道,14294米。 滨州线,兴安岭隧道,3100米(新线),3078米(沙俄时期小双线隧道)。 滨绥线,杜草隧道,3849米(上行,1942年),3900米(下行,1978年)。 渝怀线,园梁山隧道,11068米。 内昆线,黄莲坡隧道,5306米。 沈丹线,福金岭隧道,2326米(上行),2558米(下行)。 溪田线,八盘岭隧道,6340米。 白阿线,南兴安岭隧道,3218.5米。 牡图线,北老松岭隧道,1900米。 长图线,老爷岭隧道,1820米。 宜珙线,轿顶山隧道,3376.77米。 南疆线,奎先隧道,6152米。 青藏线,关角隧道,4010米。 京秦线,丁庄隧道,1349,1米。 承隆联络线,兴隆岭隧道,1071米。 太岚线,峙头隧道,2865.50米。 邯长线,皇后岭隧道,2820米。 太焦线,小东沟隧道,3283.9米。 北同蒲线,段家岭2线隧道,3540米。 南同蒲线,刘家寨隧道,1577米。 川黔线,凉风垭隧道,4270米。 梅七线,崔家沟隧道,3834米。 西延线,韩家河隧道,3512米。 横南线,分水关隧道,7252米。 广九线,笔架山隧道,2212米。 宝兰线,新曲儿岔隧道,4010米。 渡口支线,新庄隧道,3004米。 京承线,夹马石隧道,2387米。 南回线,中央隧道,8070米。 北回线,观音隧道,7757米。 嫩林线,西罗奇山隧道,1770米(1号)1160米(2号)。 牙林线,岭顶隧道,720米。 平汝线,贺兰山隧道(位于平罗与阿拉善左旗交界),2054米,1971年。 凤上线,长岭隧道,2489.3米,1939年。 京包线,旗下营隧道,1567.9米(上行),1586.2米(下行),1958年。 嘉镜线,大落海子隧道,3408.8米,1966年。 外福线,前洋隧道,2797米,1989年。 鹰厦线,大禾山隧道,1460.3米,1956年。 魏塔线,顺山岭隧道,1577.6米,1972年。 漳泉线,西坑仔隧道,4652米,1979年。 大沙线,陈家冲隧道(位于咸宁阳新县兴国镇东南10KM)1417米,1972年。 包兰线,窦家沟隧道,1268.36米,1952年。 林东线,奎山隧道(奎山-大庆岭),1836米。 兰新线,乌鞘岭特长隧道,20050米(截至2006年底为中国第一长隧道)。 京沪线,栖霞山隧道,750米。 浙赣线,上金隧道,4452米。 [1] § 分类 铁路隧道根据其所处的位置分为山岭铁路隧道、城市铁路隧道及水底铁路隧道。 山岭铁路隧道 山区铁路在跨越分水岭、沿河傍山或河道曲折而地势陡峻的峡谷地段,常需修建隧道。因此就地形条件而言,山岭隧道又可分为越岭隧道和河谷线隧道。越岭隧道是指跨越分水岭垭口的隧道。在技术可能条件下,应力争修建较长的越岭隧道,使线路不展线或少展线。河谷线隧道是指线路沿河傍山,受地形限制,线路位置移动幅度不大,因而修建的隧道。根据地形情况,又分为河流弯曲地段沿河绕行或截弯取直的河曲线隧道,和河道较直、沟梁相间的掌指状地段的傍山线隧道。 展线是越岭地段克服巨大高差的有效措施。线路在侧谷山地迂回向上,因地形的限制常要穿入山体而采用隧道。当线路所绕弯子小于360°时,称为套线;位于其上的隧道,称为套线隧道。若所绕弯子大于360°,称为螺旋线;位于其上的隧道称为螺旋线隧道。 城市铁路隧道 见地下铁道。 水底铁路隧道 见水底隧道。 § 组成部分 铁路隧道沿线路方向一般分为洞口路堑(或引道)、洞口和洞身三部分。隧道内的线路常采用单向坡或双向坡。单向坡适用于套线、螺旋线或较短的越岭隧道;双向坡适用于越岭隧道和水底隧道。由于列车在隧道内车轮与钢轨间粘着系数的降低和空气阻力的增大,隧道内的纵向坡度和在上坡方向进洞前一段路堑内的纵向坡度,要进行坡度折减。 § 隧道构筑物 包括洞口(见洞口工程)、洞身衬砌结构(见隧道及地下工程衬砌)和隧道内外附属构筑物。此外,在坍方、落石、泥石流等危害的隧道洞口或路堑地段,常用明挖法接长隧道而修筑明洞或棚洞。隧道内的附属构筑物包括道床,避车洞,水沟,安装通信、照明、电气化设备的洞室等。为了保证隧道内行人和维修人员的安全,在隧道内每侧,每隔一定距离设置有小避车洞和大避车洞。后者还供存放工具、材料之用。隧道外的构筑物主要是指各种防排水措施,如泄水洞、截排水沟等(见隧道及地下工程防水),以及对需要进行运营通风的隧道所设置的通风道及通风机房。 § 隧道施工 修建铁路隧道的主要方法有矿山法、盾构法、明挖法、沉管法及一些特殊的方法。选择施工方法的原则应符合快速、优质、安全、经济以及均衡生产的要求(见隧道及地下工程施工方法)。 § 有害气体的防治 为了解决列车在隧道内运行时所产生的有害气体对人体健康的危害和改善工作环境,采取: ①运营通风(见隧道及地下工程通风); ②提高通过隧道时的列车速度以减少有害气体侵入隧道和机车司机室内; ③降低内燃机车油、水的温度; ④铺设整体道床以减少维修工作量及接触有害气体的时间; ⑤减少摩阻力以利于通风; ⑥在避车洞处设置防烟门,并加强个人防护,使隧道内人员避免吸入高浓度的有害气体,以防止急性中毒等综合防治措施。 § 隧道改建 对技术标准较低不能满足运营要求或病害严重的隧道(见隧道及地下工程病害和整治)必须进行改建。改建的主要内容有: ①增大隧道净空; ②碎石道床改为整体道床; ③隧道原有设备不足,增添设备或附属构筑物; ④增建仰拱或补建衬砌; ⑤衬砌加固补强,全部或局部更换衬砌; ⑥原衬砌毁坏、坍塌的抢修等。隧道改建工程通常是在扰动过的围岩中和通车情况下进行施工。因此在改建时应采取可靠的技术安全措施,使围岩和衬砌结构具有足够的稳定性,保证行车安全和减少对行车的干扰。 |
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