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台东线铁路隧道 来自维基百科,自由的百科全书
自強隧道,是臺灣鐵路管理局臺東線舞鶴號誌至三民之間的鐵路隧道,位於臺灣花蓮縣瑞穗鄉。本隧道穿過舞鶴台地下方。
本文包含以下二座隧道:
在西側另有更早年代使用的鐵路隧道掃叭隧道。其相關位置參見路線圖說明。
新自強隧道(第二代自強隧道),於2017年9月26日啟用,全長2,676公尺[2]。隧道全線為雙軌電氣化淨空。
此隧道為「花東線鐵路瓶頸路段雙軌化暨全線電氣化計畫」改善項目之一,舞鶴~三民間原有之第一代自強隧道為單線隧道且淨空不足,又於施作電氣化時將難以維持營運,故須新建符合標準之雙軌隧道。隧道工程於2009年11月26日完成發包,由福清營造承包,並於是年12月4日動工。
新自強隧道通過沉泥層及板、礫岩交界的複合式地質,極具施工困難度與危險性,新自強隧道路線在原自強隧道西側處平行布設,施工方法以鑽掘工法為主。最初規劃時隧道總長度達3,075公尺,後於細部設計時考量先前第一代自強隧道遭遇沉泥段之經驗,將整體線形再向西調整,選擇遭遇沉泥段困難地質較短路線以降低遭遇沉泥段之長度,同時提高曲線半徑並且縮短隧道長度至2676公尺。[3][4]
本隧道動工後遭遇類似第一代隧道之困難,2011年4月隧道南開挖面鑽掘至沉泥段時,仍然發生坍塌情形,2012年7月隧道北開挖面亦發生抽坍,工程受阻。[5]本工程所遭遇之沉泥層長達300m,最厚達10~12m,為單壓強度低,遇水弱化明顯之高敏感性細顆粒黏性土壤,其受開挖解壓及擾動影響所生裂紋易使地下水侵入而弱化,甚至變成泥漿流失,弱化後之沉泥亦使得隧道周圍之鬆動區域擴大導致無法形成拱效應,致使支撐承受過大應力,進而導致開挖面附近產生擠壓(最高曾發生150公分之變形量)、鏡面擠出,並伴隨發生噴凝土開裂、支保腳沉陷、鋼支保挫屈等狀況。
針對新自強隧道所遭遇的困難,參酌世界隧道案例,並多次邀請隧道專家學者進行諮詢,經重新分析檢討,由交通部鐵路改建工程局東部工程處、中興工程顧問股份有限公司、福清營造股份有限公司共同研擬訂定新的施工方法,包括中導坑開挖(國內首次採用)、開挖面預加固(國內首次有系統採用玻璃纖維灌漿管)、複合式灌漿及短台階降挖(國內首次採用)等對策,成功突破沉泥層。2015年10月20日新自強隧道全線貫通。[6]
隧道完工後連同北側一併改建之新第二紅葉溪橋(舞鶴鐵橋),於2017年9月25日深夜至26日清晨辦理路線切換,新自強隧道正式啟用,初期先啟用西正線,同時停用舊線上之舞鶴號誌站以及舊第二紅葉溪橋,東正線亦已於2018年7月10日啟用,目前隧道之雙向軌道已通車。
第一代自強隧道為臺東線拓寬工程時新建之隧道,於1985年1月1日啟用,由「自強一號隧道」及「自強二號隧道」連結構成,二隧道原長度分別為2,750公尺、90公尺,合併後全長2,899公尺。[7]
其中自強一號隧道施工期間原名舞鶴隧道[8]。自強一號隧道、自強二號隧道原各自獨立,後為防止落石而於兩隧道之間施做加蓋結構,將之合併為單一隧道[9],目前原一號隧道北口及二號隧道南口之標示均已改為「自強隧道」。
東拓前的舊臺東線經由掃叭隧道穿越舞鶴台地,但掃叭隧道兩端引道線形不良,坡度陡且曲線多,不利列車運行,且隧道有漏水問題,故決定於拓寬工程時另行新建自強一號、二號隧道,以取代掃叭隧道之迂迴路線。
本隧道由榮工處(1998年改制為榮民工程公司)承包,再轉承包一部分給日商華熊營造[10]。
本工程於1979年3月起開鑿,由於當地地質條件不佳,自強一號隧道開挖不久即遭遇沉泥段,發生與掃叭隧道相似困境,工程一度受阻。最初試圖以「迂迴導坑法」克服,然而成效不佳,後來在西德顧問建議下,自國外引進「新奧工法」才成功解決難題[11]。
又因工程艱鉅而進度拖延,導致1982年6月臺東線拓寬工程通車時,自強一號隧道尚未完工,只能先在掃叭隧道鋪設1067毫米軌距的鐵軌,並降挖增加隧道淨空,暫時供1067毫米軌距列車通行。
1984年10月17日上午11時,自強一號隧道全線貫通[12],隨後於1984年12月28日與掃叭隧道完成軌道切換,1985年1月1日啟用通車[13],1985年7月正式完工。自啟用通車後,窄軌的掃叭隧道也隨之廢棄。自強一號隧道在該次工程中是歷時最久的,亦是當時東線鐵路十二座隧道中最長的一座隧道[14]。
自強一號隧道完工後,於北側舞鶴車站旁設置「東線鐵路拓寬工程殉職人員紀念碑」,紀念殉職的六名人員。
本隧道南口外,東拓後新路線恰穿越東拓前舊線的紅磚橋台之間,惟因電氣化興建第二代自強隧道施工需要,已拆除西側橋台。
臺東線電氣化時,因第一代自強隧道為單線且淨空不足,決定於西側另建雙線隧道(第二代自強隧道)。
然而第二代隧道同樣因地質問題無法如期配合電氣化於2014年6月以前完工通車,因此於第一代隧道頂部加設架空電車線,暫供電氣化列車通行。
2017年9月25日深夜辦理第二代新自強隧道切換後,本隧道連同舞鶴號誌站停用。
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