国内外高速铁路隧道简介

1、国内外高速铁路隧道2011级土木12班 20110623 袁伟 一、目前国内外高速铁路及隧道的发展概况高速铁路是发达国家于20世纪60至70年代逐步发展起来的一种城市与城市之间的运输工具。针对高速铁路，德国ice、法国tgv等西欧国家也相继建设了旅客服务系统。这些信息包括列车时刻表、路线建议、宜人景点路线详情、与铁路相连接的机场信息、铁路网络图、包括伦敦参观旅游卡（london visitortravel card）和大不列颠遗产通行证在内的增值产品以及最常见问题解答等。我国铁路信息化建设经过了二十几年的努力，在运输管理信息系统（tmis）工程的带动下，客车发售和预订系统、行车调度指挥系统（d

2、mis，现规范为tdcs）、车号自动识别系统（atis）、货运营销信息系统、财务会计管理系统、办公信息系统等各信息系统取得较大发展。中国铁路在世界上首次建立了高铁系统集成技术标准和管理体系，提升了高铁系统的安全可靠性和运行品质，有效降低了建设成本、缩短了工期，为世界高铁发展开创了一个崭新的技术领域。目前，中国高铁技术创新正在不断取得新的成绩，引领世界高铁发展新潮流。伴随着铁路的出现和发展，铁路隧道也逐渐发展起来，但受制于技术条件的限制，在很长的时间内，铁路隧道的规模都很有限，直到20世纪，随着人类科技水平和技术装备的进步，才开始出现了一些大型隧道，世界铁路隧道的世界记录也不断被更新。新意法隧道

3、技术现在立于时代的沿。经典高铁隧道实例一、祁连山隧道 经过中国铁建二十局集团六公司300余名建设者20多天的紧张筹备，国家重点工程新建兰新铁路第二双线祁连山隧道的2号斜井正式爆破进洞。这标志着当今世界上最长的高海拔高速铁路隧道祁连山隧道全面开工建设。全长9.515公里的祁连山隧道，横跨甘肃、青海两省，最高海拔4345米，平均海拔高达35004300米，被誉为兰新铁路第二双线“天字号工程”，是全线建设的控制性重点项目。其最大埋深823米，已探明的碎屑流长达1600多米，其中开挖断面面积达50平方米；地质地形异常复杂，断层、裂隙、碎屑流和多年冻土密布，年平均气温1.8、最低气温31.5；“高寒缺氧

4、、多年冻土、生态脆弱”的世界级工程建设困难一应俱全，科技含量、施工难度和艰苦环境均创全国之最，线路经过地段为无人区，交通阻隔，车辆无法通行。位于我国青海省东北部与甘肃省西部边境的祁连山，四季不甚分明,“春不象春,夏不象夏”。人称“祁连六月雪”,就是对祁连山气候和自然景观的写照。担负新建兰新铁路第二双线全线重中之重祁连山隧道建设重任的中铁二十局集团六公司、一公司的建设者，面对线路经过地段为无人区的困苦现实，不等不靠，主动与业主、监理、设计、地方等相关单位联系和沟通，创造施工条件，并将工程计划目标细化到周到日，采取专家组进驻现场，加大设备、人力资源投入，定人、定时、定指标等措施，确保工程项目高起点

5、就位、高标准行动、高速度推进。目前，全体参建员工正怀着“用心做事，以诚待人”，“确保履约能力，与您共同发展”、“诚信创新永恒，质量生命共存”的企业理念，在祁连山隧道施工现场昼夜24小时连续作战。他们在被称为“世界级的铁路”的重点难点施工现场，用科技与汗水、责任与诚信创造着人类新奇迹。预计，祁连山隧道将于2012年11月30日开通。建成后的祁连山隧道，列车时速将达每小时200公里以上。二、石武高铁黄龙寺隧道2月30日上午10时许，伴随着中国铁道部武广公司董事长王志坚的一声令下，石(家庄)武(汉)高铁湖北段最后一对长轨，平稳地落在位于鄂豫两省交界的黄龙寺隧道轨道板上，这既标志着石武客专湖北段的铺通

6、顺利完工，至此，目前世界最长crts型板式高速铁路隧道完成铺轨，这也标志了我国已经全面掌握了在山区和长大隧道内修建crts型板式无砟轨道成套施工技术。石武客专湖北段北接河南信阳，南至武汉车站，正线全长134公里，设计最高时速为350公里。其中全线控制性工程黄龙寺隧道由中国铁建二十三局集团担负施工任务。据中铁二十三局集团公司董事长、总经理李洪奇介绍，黄龙寺隧道全长8715米，是目前世界上最长的crts型板式高速铁路隧道，隧道设计铺板2690块，于8月9日胜利贯通，9月中旬完成主体工程并开始cp基准点测设，10月7日开始底座支承层施工，11月中旬开始轨道板铺设，12月2日完成全部轨道板粗铺。从11

7、月15日开启首块轨道板的砂浆灌注以来，先后开设6个作业面，近千名工人昼夜奋战，创造了隧道内单作业面日灌浆100块的纪录。施工期间，面对这一目前世界上最长的高速铁路隧道，在没有任何经验可以借鉴的情况下，中国铁建二十三局集团石武项目经理部为确保施工任务的按期完成，提前设计规划并狠抓施工人员进场、工序衔接和物资调配保障。成功有效地解决了是1#斜井至横洞之间4000多米距离的物流难题，并针对人员缺口，从其他施工队抽调派遣精干力量，确保了施工的高效进行。最终，于12月11日在1#斜井至横洞段开启砂浆灌注，3个作业面仅用8天时间就完成了这一段落的艰巨任务，12月19日，随着该段最后一块轨道板砂浆灌注完毕，

8、顺利完成了管段全部无砟轨道砂浆灌注任务，为铺轨的顺利通过铺平了道路。12月23日，随着黄龙寺隧道无砟轨道纵连、扣件安装完毕，标志着管段无砟轨道主体工程的基本完成，为铺轨的顺利通过铺平了道路。石武高铁湖北段位于大别山区域，是世界上第一次在山区建设crts型板式无砟轨道，世界上第一次在长大隧道木兰隧道和黄龙寺隧道铺设crts型板式无砟轨道。三、bitwave无线监控高速铁路隧道方案 当前，我国正在大规模推进高质量的铁路建设，跨省的远距离的铁路施工正在全国范围内铺开。由于我国是一个地域辽阔，地形复杂的国家，其中山地、丘陵和高原面积约占国土总面积的60多，铁路建设中遇到山岭和丘陵地区，采用隧道建设方案

9、是最直接，也是最高效的穿行方案，可以有效地发挥缩短行车里程，提高线型标准、保障运营安全，保护生态环境等特点。在隧道建设的过程中，无线监控系统正在为保障安全生产发挥越来越重要的作用。日前，在中铁集团建设的山西大同至陕西西安的d车高速铁路中，采用了技术先进的无线监控系统为铁路线中的隧道建设提供了安全保障。隧道建设是一项艰苦、危险性较高的工程，如何高效率得在保证施工安全前提下，提高隧道掘进的质量和速度，监控系统正在其中发挥越来越重要的作用。为此，大同到西安铁路局主管部门经过严谨的审核测试，在多家无线系统厂家中，专注于视频监控的专业无线传输品牌bitwave凭借在无线视频监控的行业应用积累的成功经验及

10、丰富的无线链路规划经验，在众多的无线系统供应商中脱颖而出，经过严格的现场环境测试，系统体现出了高稳定性、可靠性，最终成为大西铁路建设无线监控系统的唯一供应商。bitwave无线系统为大西铁路系统的隧道建设和大西铁路制梁场及搅拌站的安全生产提供了高效可靠的保障。bitwave的无线系统之所以能够被大西铁路主管部门认同并成功应用，除了无线设备的先进性、可靠性和稳定性外，bitwave隧道专用无线传输设备本身支持极高的接收灵敏度,同时为了适应隧道内施工设备支架等遮挡，设计了独特mimo的多径信号增强功能，可以比一般设备提供更远的传输距离和传输带宽。近年来，bitwave产品在多条公路和铁路隧道监控建

11、设方面取得了丰富的成功经验，这是最有说服力的优势。虽然视频监控是比较成熟的应用，但由于隧道是特殊路段，普遍存在挖进深度大、空间环境狭窄、光线变化大、视野不清的特点，所以比一般环境存在更大的潜在事故危险，四、广深港高铁狮子洋隧道“最后的拦路虎”一拖再拖狮子洋隧道位于广深港高铁的东涌-虎门区间，总长为10.8公里，总投资24亿元，为双线隧道，是目前国内最长、标准最高的盾构隧道，同时也是世界行车速度最快的水底隧道。中国铁建两个下属公司接下施工任务：中铁十二局从东涌起步、中铁隧道局从虎门开挖，最终在江中对接。“我们2006年就进场，在这里整整待了5年。”在东涌工地上，中铁十二局狮子洋隧道项目部常务副经

12、理李鸿告诉本报记者。按最初计划，该隧道3年半就要打通。然而，水文地质勘测人员发现，事情远比想象中复杂：狮子洋隧道是迄今中国最深的水下隧道和首条水下铁路特长盾构隧道，全段要三次穿江越洋，深埋处达62米，地质复杂多变、高水压、强透水、掘进风险大，还需面对“地中对接施工”等世界级难题，由于久攻不克，成为广深港高铁的“最后拦路虎”。隧道专家都把工程评为“不可接受风险”这是工程界术语，指“风险太大，理论上不可能完成”。 难题一：“切肉砍骨同用一把刀”1994年英吉利海峡正式通车，用海底隧道连接英伦三岛和欧洲大陆，在当时堪称工程奇迹。多年后的狮子洋隧道，所面临的难题、所调用的技术手段均远在其上。譬如，修建

13、英吉利海峡时，工程方在海上制造数个人工岛，从岛上埋入两台盾构机，分别往两边挖；挖一段距离盾构机就报废了，就地拐个弯“埋葬”在土里。而狮子洋隧道仅用两台盾构机，从两侧出发一口气打到狮子洋中心的岩层里，在江底完成对接。但是，使用盾构就不得不面对首要难题：复杂地质。“不同的岩层要用不同的刀片，就像你切肉用一把刀，砍骨头要用另一把刀。但遇到复杂的情况，比如各种岩层堆在一起，你的刀片同时切肉、砍骨，就容易打坏。”李鸿说，外方技术人员原认为“200组刀够用了”，实际上每推6米换一次刀片，共用掉2000多组。难题二：“太空人带压换刀” 刀片打坏了就要换，换刀又是个大难题。原因在于盾构机在沙层、碎岩里掘进时，

14、要承受上方的泥水压力，因此内部舱体必须用气垫加压。内部气压不够，上方会塌陷；气压太强，又会把河床顶起两者皆会导致隧道坍塌、海水下注，那将是灭顶之灾。内舱加压，换刀人员就必须承受比外面更高的气压。中铁十二局的应对方法类似科幻电影桥段：换刀人员就像进入太空飞船的舱体，要经过4道门，每道门内的气压都不同，以此逐步适应高气压。舱门内都有医疗设备随时待命。换刀是个体力活，控制压力则是一门“平衡的艺术”。李鸿回忆，最艰难的一段在小虎沥水道，顶部河床太薄，压力稍有不准就会导致渗水。狮子洋项目所用盾构机的直径达11米以上，要求埋深16米，专家所称的“不可接受风险”就在此。最后，中铁十二局采用精准的加压，平安掘

15、过小虎沥。难题三：盾构机地中对接“对接的那一刻，我就在盾构机上。”说起这个，李鸿很自豪。3月11日夜晚，从东涌出去的盾构机，以及从虎门过来的盾构机，在狮子洋水道下的岩层相遇了。传统施工方法中，对接多采用人工完成，而狮子洋隧道“一掘到底”的方式决定了不能用人工，只能两架机器直接“顶穿”岩层。施工方先根据地层稳定性、涌水量来选择对接位置，再通过底层加固止水、超前注浆加固，来确保对接安全。此外，两端通道要完美对接需要精准测量。国外高铁隧道一、连接日本本州与北海道的青函海底隧道，全长米，年建成青函海底隧道长久以来，日本本州的青森与北海道的函馆两地隔海相望，中间横着水深流急的津轻海峡。两地的旅客往返和货

16、运，除了飞机以外，就只能靠海上轮渡。从青森到海峡对岸的函馆，海上航行要4.5小时，到了台风季节，每年至少要中断海运80次。于是，人们迫切希望海峡两岸除飞机和轮渡之外，再能有更经济、更方便的交通把两岸联系起来。青函隧道工程的设想也就应运而生。青函隧道由3条隧道组成。主隧道全长53.85公里，其中海底部分23.3公里，陆上部分本州一侧为13.55公里，北海道一侧为17公里。主坑道宽11.9米，高9米，断面80平方米。除主隧道外，还有两条辅助坑道：一是调查海底地质用的先导坑道；二是搬运器材和运出砂石的作业坑道。这两条坑道高4米、宽5米，均处在海底。现在，先导坑道用于换气和排水。漏到隧道的海水会被引到

17、先导坑道的水槽，然后再用高压泵排出地面。作业坑道则用作列车修理和轨道维修的场所。 工期长达24年，共耗资6890亿日元。隧道海底段长23.30公里。最大水深140米，最小覆盖层厚100米，采用超前导坑和平行导坑法施工，以便提前探明地质情况并作通风、排水和出渣之用。平行导坑与正洞的中线间距30米，两者之间每隔600米用横向通道连接。陆上部分本州端长13.55公里，北海道端长17公里，各设3座斜井和1座竖井，由斜井底部开挖位于正洞与平行导坑下方居中的超前导坑。海底复杂的地质断层和软岩构造，曾出现多次严重渗水事故，其中一次仅排水就用150多天。为此，创造了防止隧道漏水等先进技术。为确保列车的准时、高

18、速、安全运行，在函馆设指令中心，对列车的运行实施监控，还在隧道内建有两座避难车站和8个热感应点，装有火灾探测器、自动喷水灭火装置、地震早期探测系统、漏水探测器等设备。一旦发生危险，列车可迅速就近驶入避难车站，乘客可通过两侧能收容上千人的避难所或倾斜坑道脱离险境。二、英吉利海峡隧道英吉利海峡隧道(the channel tunnel)又称英法海底隧道或欧洲隧道(eurotunnel)，是一条把英国英伦三岛连接往欧洲法国的铁路隧道，于1994年5月6日开通。它由三条长51km的平行隧洞组成，总长度153km，其中海底段的隧洞长度为338km，是目前世界上最长的海底隧道。两条铁路洞衬砌后的直径为7.

19、6m,开挖洞径为8.36 隧道地理位置8.78m；中间一条后勤服务洞衬砌后的直径为4.8m，开挖洞径为5.385.77m。从1986年2月12日法、英两国签订关于隧道连接的坎特布利条约(treaty of canterbury)到1994年5月7日正式通车，历时8年多，耗资约100亿英镑(约150亿美元)，也是世界上规模最大的利用私人资本建造的工程项目。 隧道横跨英吉利海峡，使由欧洲往返英国的时间大大缩短。隧道长度50千米，仅次于日本青函隧道。海底长度39千米。单程需35分钟。通过隧道的火车有长途火车、专载公路货车的区间火车、载运其他公路车辆（像是大客车、一般汽车、摩托车、自行车）的区间火车。

20、隧道由欧洲隧道技术公司经营，但因为隧道建造费用极高，所以债务沉重。 1994年5月6日，是英国与法国乃至欧洲大陆关系史上一个十分重要的日子。1.1万名工程技术人员用近七年之久的辛勤劳动，终于把自拿破仑波拿巴以来将近二百年的梦想变成了现实：滔滔沧海变通途，一条海底隧道把孤悬在大西洋中的英伦三岛与欧洲大陆紧密地连接起来，为欧洲交通史写下了重要的一笔。 欧洲隧道是指横贯英法之间多佛海峡的海底铁路隧道，又称海峡隧道。它西起英国的福克斯通，东到法国的加来，全长50公里，水下长度38公里，为世界最长的海底隧道。这项工程由三条隧道和两个终点站组成。三条隧道由北向南平行排列，南北两隧道相距30米，是单线单向的

21、铁路隧道，隧道直径为7.6米；中间隧道为辅助隧道，用于上述两隧道的维修和救援工作，直径为4.8米。在辅助隧道的1/3和2/3处，分别为两运营隧道修建了横向联接隧道。当铁路出现故障时，可把在一侧隧道内运行的列车转入另一隧道继续运行，而不中断整个隧道的运营业务。在辅助隧道线上，每隔375米，都有通道与两主隧道相连，以便维修人员工作和在紧急情况下疏散人员。 隧道启用后，把伦敦至巴黎的陆上旅行时间缩短了一半，3小时即可到达。从伦敦飞到巴黎，航程一般需要3小时左右。而事先还要订票，经隧道乘火车，时间一样，却省去不少麻烦。据英国铁路当局估算，每年通过隧道的旅客人数可达1800万人，货运可达800万吨。 欧洲隧道于1987年12月1日正式开工，造价150亿美元，原计划1993年通车，后延迟一年。修建资金主要来源于国际银行贷款和出售股票，由英法财团承建。欧洲隧道使用的客货列车，均由2台机车牵引，每台机车功率为7600马力，平均最高时速为140公里。三、瑞士勒奇山隧道世界上最长的陆地隧道瑞士勒奇山隧道15日举行了通车典礼。这条隧道穿越阿尔卑斯山，开启了从南欧进入欧洲腹地的交通新纪元。据此间媒体报道，1000多名官员和群众当天聚集在位于弗鲁蒂根的隧道北口附近，目睹首列火车从隧道内驶出，穿过一面写有“勒奇山隧道连接欧洲”的旗帜。