暌違多年的國道五號北宜高終於在六月中通車了，而北宜高通車的關鍵「雪山隧道」，至今在處於通車的蜜月期，因此每逢假日或尖峰時段隧道口大塞車的窘狀，相信短期間仍無法消弭，尤其暑假是宜蘭縣的觀光旺季，大批車潮及人潮仍將伴隨雪山隧道大量往宜蘭移動，因此塞車的夢魘還有一陣子了。幾年（90年）之前有幸藉由學術交流前往施工中的隧道工程，如今隧道風光通車，欣見人定勝天的努力，一同來再度回顧雪山隧道。還有也整理過去帶大家遊歷過的宜蘭風光，讓您享受雪山隧道的便捷之際，也能一同體驗宜蘭的山光水色。

--前言--

「早晨七點鐘林先生一家人從台北信義路家中出發，八點鐘一家人已經來到冬山河親水公園大門」，這絕對不是房地產廣告誇大的台詞，而是即將實現的夢想。如果說台北的後花園是陽明山，那麼整個宜蘭就可說是台北的新渡假後花園，然而完成一小時東進宜蘭的理想，完全必須仰賴便捷的交通網。

長久以來，台北至宜蘭的交通完全仰賴北濱、北宜公路與鐵路宜蘭線，不過橫亙在北宜間的雪山山脈也形成兩地間往來的障礙。有鑑於如此，政府在民國71年倡議興建北宜間的快速公路，民國79年7月這段快速公路提昇等級並正名為「北宜高速公路」。北宜高速公路起迄點為台北南港至宜蘭頭城，全長約31公里，隧道總長約20.1公里，佔全線總長度65％，其中又以全長12.9公里、佔全線總長度41％的雪山隧道（原坪林隧道）為工程關鍵所在。

本次「穿山遁地全速東進」的連載，將帶所有讀者一窺雪山隧道的施工秘辛，並深入工程施工最前線一探TBM（全斷面鑽掘機）的蹤影，同時也將遨遊北宜高速公路與茶鄉坪林。


--科技地鼠遁雪山--

雪山隧道為目前全世界排名第三長的隧道，也是東南亞排名第一的隧道，同時採用最先進的TBM（Tunnel Boring Machine全斷面鑽掘機）來施工，也引導我國隧道施工技術的全面提升，讓大家瞧瞧科技地鼠的模型全貌。實際上這隻地鼠全長237公尺，直徑11.47公尺，造價超過新台幣六億，同時TBM是量身訂作的機器，換句話說隧道要開挖多大，TBM的直徑就有多大，所以除非像北宜高同時開挖兩座隧道，否則TBM通常只會量產一部。 

TBM模型


TBM鑽頭

簡單來說，TBM竟是一具大型整合機器，其上帶有鑽探工人、搬運棄土工人、裝潢（隧道）工人等，當然這些都委由機械代勞，還句話說最前面的鑽頭將岩壁、岩層開挖成隧道，再利用中間的輸送裝置將土方運到機器尾端再經由台車送至洞外，同時將預鑄好的環狀水泥塊結合成隧道的襯砌。仔細瞧上方的照片是TBM鑽掘機頭的模型，下方的工人所搬運就是最前方鑽頭。由於TBM的頭部採用雙盾式結構，外端（前盾）是鑽頭的部分，內端（後盾）為千斤頂的部分，如照片灰色的左端就是前盾，右端為後盾。 

挖掘時由內端伸出四根千斤頂（照片中右邊黃色條狀物就是千斤頂了）固定內端並撐住岩盤，外端開始鑽掘往前伸展，這時千斤頂的作用可提供TBM前進的反力。待鑽掘一定距離後就停止鑽掘，並收回千斤頂讓內端部份往前進。這時，如果岩盤本身支撐良好則可利用TBM本身作為支撐，如果岩盤本身容易崩落，則必須立即組裝環片，如此完成一次的鑽掘循環。接下來千斤頂重新伸出固定，再開始鑽掘……。 大家可以想像成一支原子筆，筆蓋部分是前端，筆心部分是後端。鑽掘時，筆心固定的但筆蓋慢慢前移，待停止鑽掘後筆心往前推套上筆蓋，這就是簡單形容TMB運作的方式。

或許有人會質疑在地底中開挖隧道會不會從宜蘭這端開挖，但挖出來的出口卻不是坪林？實際上這樣的問題一點也不必擔心，在控制室的前方有一個紅外線的定位儀器可以確保隧道開挖的精準度。（詳如模型中右邊的操縱工人） 每當隧道開挖一定距離後就必須透過定位儀量測方向，紅外線會打出光束射至隧道斷面上。 

再向大家談談隧道的開挖工法，目前為保護TBM安全起見，行經地質狀況惡劣的地段，如斷層處、破碎帶，並不會以TBM直接開挖，反而會在隧道斷面的上方先用傳統工法開挖頂導坑，就像幫隧道先戴頂安全帽一般，然後利用TBM來開挖。前幾集中曾提過，挖好隧道後必須立即以環片組來支撐隧道，照片中所見一小彎的水泥塊就是了，別小看這一塊寬1.5公尺、厚35公分、重9000公斤的環片，隧道與岩盤間的支撐完全靠它。 


隧道中使用5塊的環片與另一塊稱為「塞牙縫」的環片構成空心圓柱體，圓柱體間則以凹凸的公母槽相連接，經由TBM的作業將環片一塊塊像堆積木一般組合完成。不過在岩盤與環片組外部間仍會有空隙，因此要利用環片組的小孔來灌入沙子以填滿空隙，然後再從TBM前方灌注水泥，如此就完成隧道的基本裝潢工作。 

介紹過TMB挖掘隧道的流程後，接下來的部分就是TMB的後勤作業區了，要介紹的是TMB通風與集塵的管線，這些管線可是維繫隧道內作業人員維生的系統，否則在密不通風的隧道中工作包準沒多久救窒息了。這樣來說這裡的工人可真是冒著生命危險來施工，大家以後享受這段高速公路時應該好好感念這些挖地道的無名英雄。

 

通風與集塵管線的內側就是運送廢棄土方的輸送帶，當然這些土方是經由鑽頭鑽掘山壁所產生的。

最後來到TBM的尾端部分，這裡也是輸送帶的終點，由輸送帶將廢棄土方傾倒在台車上，經由台車運送將土方送到洞外。至於這些土方不能任意丟棄，將用來作為蘭陽平原高速公路填土使用。

--雪山隧道--

雪山隧道分為東行線（台北往宜蘭）與西行線（宜蘭往台北）兩座，在兩座隧道中央為開挖的先遣部隊—導坑，其開挖斷面為直徑4.8公尺，未來將作為緊急逃生救難之用。隧道的西側入（出）口位於坪林，東側（出）口位於頭城，隧道地勢的設計剛好為西高東低，換句話說由坪林往頭城行駛是一路下坡的。由於西側入（出）口就是翡翠水庫上游的北勢溪，因此西高東低的設計可將隧道的排水引導至頭城排放，避免污染大台北地區的水源。

雪山隧道工程自80年7月開始進行導坑的施工，自今年7月施工期即將滿10年了，由於施工艱鉅、困難重重，也使得原先計畫88年通車的北宜高速公路展延至92年6月。原本的計畫是希望以TBM由宜蘭往台北方向鑽掘，不過因穿越雪山山脈中有五至六道的斷層，如果大家關心雪山隧道的開挖工程相信都還記得，TBM因湧泉或崩塌而受困的新聞並非第一次了，有許多次都在工作人員的協力合作下排除困難，甚至從側端挖掘隧道至TBM前端搶救。不過在86.12.15那次崩塌中，西行線的TBM在開挖時被崩塌的岩石、土方而受困在隧道中，最後導致這部TBM報廢，也導致工程延宕多時。 

目前只有東口（頭城端）東行線及導坑使用TBM來施工，東口西行線則使用傳統鑽炸法施工，接下來我們將從東口東行線進入隧道，一層一層剝解雪山隧道面目。

先從隧道橫剖面來說明，由於雪山隧道採TBM及鑽炸法兩種施工方式，因此隧道的橫斷面稍有不同，不過隧道的大小當然是一致的。首先看鑽炸法的部份，從隧道最外緣來看是隧道的支撐，會因岩盤的不同而有不同的形式（如岩釘、噴凝土、鋼支保等），再往內就是防水膜，這是隧道的內衣可導引山壁滲出的水至排水溝而避免外滲至路面上，而最內一層就是大家常見的隧道面貌了（正式名稱為內襯砌）。其實鑽炸法與TBM施工的差異在於前者開挖斷面為馬蹄形，後者為圓形斷面。

隧道完工後，在其上將佈設雙線3.5公尺寬的車道，較中山高車道寬3.75公尺窄，兩側會各留1公尺的寬度作為維修或逃生時的步道，淨高限制則為4.6公尺，在上方則設置照明與通風設施，另外在車道的下方為下水道設施，將隧道內的水收集至此排放。不過在施工階段，下水道設施可是輸送洞外新鮮空氣的孔道。 

TBM開挖斷面



鑽炸法開挖斷面（圖片來源：國工局網站） 




綠色的材質即為隧道防水膜

具備排水功能的隧道底部

接下來是縱剖面的部分，雪山隧道設有28座人行聯絡隧道，每350公尺會有一座，其主要功能為聯絡東行線與西行線及導坑，提供人員緊急逃生之用。另外每隔1400公尺設車行聯絡隧道，可連接東行線、西行線隧道，提供緊急時車流疏散及維修救助之用。安全設施方面，每隔50公尺設消防栓一處，每隔175公尺設緊急聯絡電話一處。此外為維持隧道的空氣流通，從隧道頂端開挖深度為240至500公尺不等的通風豎井共三處，其下配合設置通風中繼站，每處豎井包含進氣與排氣井各一座，目前位於坪林附近的二號豎井已開挖完成，由於西行線採用鑽炸法施工，為加速西行線的開挖速度，自二號豎井底端分別往坪林與頭城方向開挖。

最後來介紹導坑的部分，由於雪山隧道工程規模龐大，而且這13公里中地質變化相當複雜，為充分瞭解沿線地質構造特性以作為東行線、西行線隧道施工參考，因此在兩條主隧道間挖掘直徑4.8公尺的導坑，以TBM施工。導坑完工後可作為營運維修，急難救助之用。


想瞭解更多施工的密辛可參見，「情牽北宜-關於國道5號南港蘇澳段的故事」

--北宜高行車指南--

（圖片來源：高公局網站） 

雪隧行車安全管制，請參見「雪隧安全行」，或見「雪山隧道宣導網頁」

--宜蘭好好玩--


1.蘇澳交流道

  蘇花公路：東澳、南澳

2.羅東交流道

   羅東、  羅東運動公園

3.宜蘭交流道

  台7北橫公路、台7甲中橫宜蘭支線： 棲蘭明池‧大同鄉、 太平山

4.頭城交流道

  烏石港： 賞鯨豚、遊龜山島

還有更多請見這裡，或是搭火車遊蘭陽平原