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世界長隧道工程 挑戰不可能的任務

2019-06-13 14:25聯合晚報 編譯季晶晶/綜合報導

參加國民黨總統初選的高雄市長韓國瑜,上周拋出國6從南投延伸到花蓮的主張,交通部指能高隧道會穿越危險地質帶,認為不可行。

國6是否延伸到花蓮,除了政治人物提出的台中-花蓮一日生活圈交通需求,還牽涉長期國土發展、國家財政及環保生態等複雜條件。今天借鏡歐洲、日本興建長隧道的經驗與困境,檢視國6延伸花蓮爭議。

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瑞士聖哥達基線隧道由數千名工作人員和工程師在地底惡劣環境下辛勤工作,耗時17年完...
瑞士聖哥達基線隧道由數千名工作人員和工程師在地底惡劣環境下辛勤工作,耗時17年完工。 路透
世界最長鐵路隧道瑞士聖哥達基線隧道,開挖時動用數千名勞工和工程師,在接近攝氏40度高溫的地底惡劣環境下日夜辛勤工作,終在耗時17年、犧牲9條人命後於2016年開通。建造這條隧道的主要挑戰:

❶安全第一

全長逾57公里的隧道設多處逃生出口,每隔325公尺就有一個綠色滑門通往逃生走道。

瑞士工程業者EBP公司的舒斯特說:「我們必須設計連小孩都能打得開的門,同時又能阻止火勢和煙霧擴散。即使停電也要能夠運作,且禁得起火車行駛經過所引發的、相當於十噸的壓力波。」

隧道每325公尺就有綠色滑門通往逃生道。 路透
隧道每325公尺就有綠色滑門通往逃生道。 路透

❷畫出水平通道

工程師必須畫出完全水平的路線,但不是在隧道兩端出口之間畫一條線那麼簡單。

EBP的韓柯說:「我們必須考慮多個面向:地質狀況、地理條件,比如有時厚達2300公尺的岩層高度,以及建造通向工作地點的進出坑道。」

❸攝氏45度高溫

1999年首次爆破時,沒人能預知高山深處的真正狀況。等實際測量時發現內部高溫達攝氏45度,遠超過瑞士工作場所意外保險要求的上限28度。

舒斯特回憶說:「我們須為勞工打造冷氣區和通風設備。」隧道啟用後,火車行駛帶入的冷空氣可維持溫度不上升。

坑道內部高溫達攝氏45度,必須為工程人員打造冷氣區和通風設備。 路透
坑道內部高溫達攝氏45度,必須為工程人員打造冷氣區和通風設備。 路透

❹岩層含水量

施工最困難路段之一是皮歐拉向斜層(Piora syncline),此區富含石灰岩,地質學家擔心高壓下可能出現湧水事件,致使整個工程告終。幸虧測試發現,在更低一點隧道穿過之處,岩層相當乾燥。

為確保防水,工程師採用「雨傘」設計。隧道拱頂覆蓋一層混凝土和防水幕幔,允許滲水流下來進入牆內,再經過鋪在鐵軌下的水管引流出去。

❺工程期長

在最緊湊的挖掘期,一次約有700名勞工同時在隧道工作,後勤作業環環相套。又因為工程期長,採用的科技、適用的法規和施工標準都可能生變,有時牽一髮而動全身。

❻鉅額工程費

約2600人參與工程,80%的開挖由鑽掘機負責,20%靠爆破。整個隧道耗資124億瑞士法郎(約台幣3980億元)。

❼瑞士工程師不足

相較於訓練期的辛苦,工程師前景的吸引力似有不足。瑞士每年估約4000個工程職位出缺,其中800人必須招募海外人才,但瑞士選民2014年2月投票要求移民設限,工程師不足問題難以解決。

這條全球最長隧道舉行開通儀式之前,瑞士就已經開始「輸出」部分技術,如奧義間的布雷納基線隧道(Brenner Base Tunnel)也採用同樣的雙線作法施工。

世界最長10大隧道資料來源/valuewalk.com 製表/徐榆涵
世界最長10大隧道資料來源/valuewalk.com 製表/徐榆涵

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國6延伸到花蓮 雪隧經驗技術一定可以克服
費用加難度 日本對抗長隧道工程極限
高溫 人才 停電
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