解決方案
歐洲鐵路網仍有許多建於1850年至1910年間的歷史隧道——僅德國、奧地利和瑞士就有約800座。這些隧道的斷面對於現代列車和安全標準而言過於狹窄,但若為翻新而封閉每條路線,對依賴它的地區往往難以承受。德國隧道掘進專業公司海瑞克(Herrenknecht AG)以隧道擴建系統(Tunnel Enlargement System, TES)回應此難題,該系統於2025年4月榮獲bauma創新獎機械技術類獎項:這是首個能在不中斷列車服務的情況下,從根本上翻新鐵路隧道的系統。
機器沿隧道推進時,以輔助軌道分階段施工。工人先拆除一條軌道,改鋪一條中央軌道,列車繼續在此行駛。防護罩將施工現場與通行列車完全隔離,因此施工人員可在列車穿行之際作業。磚石被拆除,周圍岩體以鑿具或控制爆破破除,碎石落至隧道底部並被運走,噴漿機器人配合錨桿、鋼拱架與鋼筋網固定新切削的斷面,直到現澆混凝土取代臨時支撐。
自2024年1月起,兩台TES機組在科布倫茨與韋茨拉爾之間的拉恩河谷鐵路(Lahntalbahn)施工,擴建兩座逾160年歷史的隧道——426公尺長的Fachinger隧道與732公尺長的Cramberger隧道——半徑約擴大兩公尺,使其達到當今新建隧道的尺寸標準。承包商PORR負責機械技術的Ulf Kirsten博士工程師稱,這是首座以此方式成功擴建的隧道。
成果
在列車持續運行的情況下翻新隧道
成功原因
將施工現場置於自身防護罩內、沿軌道向前推進,使固定的開挖作業轉變為可服務數百座類似隧道的移動式工廠設備。
中央軌道配置維持一條服務車道通行,使通常主導翻新預算的封閉成本縮減為單線時刻表調整。
防護罩是關鍵:它使飛石與粉塵成為機器內部的問題,讓施工人員能在距通行列車數公尺處作業。
擴建機與掘進機不同,它利用既有隧道作為導向與工作平台,避免新建隧道的線形調整、新洞口與土地徵收。
可借鑑之處
真正的限制不在施工本身,而在於施工所迫的封閉。一個能維持一條服務車道運行的移動式防護罩,將以中斷為代價的工程轉變為以機器工時計價的工程。
後續發展
2025年bauma創新獎評審團在機械技術類別中特別表揚TES,評審GEDA的Johann Sailer表示,該技術使所有鐵路隧道都能在營運期間安全翻新與擴建。德國鐵路(Deutsche Bahn)為拉恩河谷鐵路翻新設有專門專案入口網站,TES機組自2024年1月起已在該處部署。德國、奧地利和瑞士仍有約800座類似隧道在使用中,海瑞克已將一次試點轉化為歐洲翻新積壓工程的範本。
追溯依據
參考來源
- Ausgezeichnete Technik: Tunnelumbau im Zugbetrieb ingenieur.de (VDI) · ingenieur.de ·
- BauInfoPortal Lahntal-Bahn Deutsche Bahn project portal (bauprojekte.deutschebahn.com) · bauprojekte.deutschebahn.com