鍋立山隧道

鍋立山隧道是北北線松代站和北北大島站之間的一條隧道,位於日本新潟縣十日町市和上越市。

此隧道是北北線最後一條開通的隧道(1995年開通),也是線內建造最困難的一條隧道——由動工至開通相隔22年(期間曾兩次停工)。由於此隧道的工程難度甚至凌駕於長4倍、位於海底的青函隧道和英法隧道的開挖工程,也因此馳名於隧道工程界。

隧道規格

  • 總長度:9,117米
  • 路線規格:單線電氣化(直流1,500伏特,架空電纜方式)
  • 鑽挖工法:新奧地利隧道工法(NATM)等
  • 建造商:

** 總承建商:日本鐵路建設公團
** 東施工區(1,750米):大林組
** 中施工區(3,327米):西松建設
** 西施工區(4,039米):熊谷組

  • 動工日期:1973年(昭和48年)12月7日(東施工區動工)
  • 鑽挖完成日期:1995年(平成7年)3月7日
  • 完工日期:1995年(平成7年)11月7日

建造經過
鍋立山隧道是原北越北線路線上的一條隧道,該線與另一條較南的走線(稱為「北越南線」)均是日本國鐵連接上越線和信越本線的捷徑路線之候選走線。最終南線因須穿越松之山町的溫泉地帶而落選,而北線因路線較短且此隧道所在山丘的地質複雜性未被發現,故選定北線作為正式走線。北越北線於1968年(昭和43年)4月20日動工,總承建商是日本鐵路建設公團,工程總預算是240億日圓,並預定於1979年完工。而鍋立山隧道則於1973年(昭和48年)12月7日動工。

在三個施工區中,東施工區首先於1978年(昭和53年)8月28日竣工,隨後西施工區亦於1979年(昭和54年)3月31日竣工。剩下鑽挖最困難的中施工區在兩個施工區竣工時只能完成複線路段(儀明號誌站)及該路段起往松代方向前進770米。其餘路段未能完成。

中施工區遇到三大難題:首先是地壓非常高,需要建造更強隧道壁以防止隧道變形甚至倒塌;其次是山體非常脆弱,所鑽挖的岩石屬泥岩,非常鬆軟及缺乏黏性,故山體在鑽挖過程中非常容易倒塌,且不適合使用全斷面隧道鑽掘機(TBM)鑽挖(這在較後時段才被發現);第三是山體內蘊含沼氣、石油和地下水,鑽挖時會滲出。

面對此問題,西松建設仍盡力鑽挖。除了在中施工區鑽挖以外,也從東、西兩個已竣工的施工區往中央推進。經過一輪努力後,近北北大島一邊的複線路段與西施工區的隧道貫通,而自東施工區鑽挖的人員則推進了約1公里,鑽挖工程於8月19日再次展開。西松建設初期曾引入新奧地利隧道工法鑽挖,但因為強大的地壓把支撐的鋼架壓彎,更把鑽挖面的90厘米厚的混凝土牆壓毀,最終西松建設於1988年(昭和63年)3月放棄使用新奧地利隧道工法。

翌年1月,西松建設改在鑽挖面中央挖掘導坑然後擴大的方式推進,且引進最新的全斷面隧道鑽掘機協助鑽挖,同時對山體加入固定用化學物料以鞏固山體。但穿過已固定的山體後,未被固定的山體在翌年一次鑽挖機後退時倒塌,除了壓毀鑽挖機外,強大的地壓更把鑽挖機逐漸的向後推,並導致一名施工人員喪生。最終鑽挖機被反推回起點後方35米。在撤回鑽挖機後,西松建設以混凝土封閉被挖出的部分,避免隧道進一步倒塌。此後工程再一次被暫停。

其實,中施工區的山丘因常發生山泥傾瀉,在江戶時代曾無人居住。而工程進行時滲出的沼氣跟石油,也早在江戶時代已被發現。只是以當時的技術,並未能發現此地質大大增加了施工難度。2006年(平成18年),中施工區的山丘經查證後確定為泥火山地質,是本州首個被確認為泥火山地質的地方,亦解釋了此艱鉅工程的原因。

實際使用情況
北北線通車以後,基本上只有北越急行的列車使用此隧道。至於JR各公司,則只有與北越急行聯營特急「白鷹」的專用列車(分別由JR東日本和JR西日本擁有)使用此隧道。

由於北北線全線單線,且不是所有車站均有會讓或越行功能,令列車班次數目受到一定的限制。且特急「白鷹」受利用上越新幹線來往東京和北陸地區間人士的歡迎,因此北越急行在安排列車班次時儘量增加「白鷹」的班次,形成特急相對於快速及普通班次的比例約為8:1:11這種較特別的分配。根據2010年3月13日訂正的時間表,現時隧道每小時約有4班列車通過(特急和快速或普通班次對向各1班)。

此外,特急「白鷹」是日本在來線上行駛速度最高的列車,達160公里每小時,遠比快速、普通列車的110公里每小時高。為達成上述班次頻率,一般來說普通列車都是較先開出,然後在途中的號誌站(如此隧道內的儀明號誌站)、會讓站或越行站等待較晚開出特急列車通過,才繼續行駛。

2015年3月,北陸新幹線通車,特急「白鷹」停駛,只有普通列車使用此隧道。

參考文獻

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