海底隧道工程常用的施工技術(shù)主要有盾構(gòu)法、鉆爆法、沉管法3種。
01、盾構(gòu)法
盾構(gòu)法是一種常用的全機(jī)械化海底隧道施工技術(shù),如日本東京灣海底隧道就是采用盾構(gòu)法施工。
施工時(shí)先將盾構(gòu)機(jī)械在土層中推進(jìn),利用盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌,同時(shí)通過切削裝置進(jìn)行土體開挖,且利用出土機(jī)械將其運(yùn)出洞外,然后在后部采用千斤頂進(jìn)行加壓頂進(jìn),并拼裝預(yù)制混凝土管片。
盾構(gòu)法具有很多優(yōu)點(diǎn),其推進(jìn)、出土、拼裝、襯砌等全過程均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè),且掘進(jìn)速度快,施工噪聲小,施工勞動(dòng)強(qiáng)度低,同時(shí)施工時(shí)不會(huì)影響地面交通設(shè)施以及地下管線等設(shè)施,且還不受季節(jié)、風(fēng)雨等氣候條件影響。但其在斷面尺寸多變的區(qū)段的施工適應(yīng)能力較差,且不適合短施工區(qū)段的工程。
02、鉆爆法
鉆爆法是一種利用鉆眼爆破方法開挖斷面的海底隧道施工技術(shù),如青島膠州灣海底隧道就是采用鉆爆法施工。
施工時(shí)應(yīng)先利用鉆眼爆破方法開挖斷面,再將整個(gè)斷面分部開挖至設(shè)計(jì)輪廓,然后隨之修筑襯砌隧道及地下工程。
鉆爆法的施工工藝流程如下:
爆破設(shè)計(jì)→錨定鉆孔作業(yè)平臺(tái)→移機(jī)就位→確定孔深→套管護(hù)孔→鉆孔→成孔沖洗→測(cè)量驗(yàn)孔→裝藥→連線→平臺(tái)撤離→起爆信號(hào)→起爆、震動(dòng)監(jiān)測(cè)→爆破效果檢查→解除警戒。
此外,鉆爆法的掘進(jìn)方式可分為全斷面掘進(jìn)法、導(dǎo)洞法和分部開挖法3種。
03、沉管法
沉管法是在水底建筑隧道的一種施工方法,如香港的海底隧道就是采用沉管法施工。
沉管法主要適用水深范圍較大,水道河床穩(wěn)定且水流不急的工程,可順利開挖溝槽,浮運(yùn)、定位并沉放管段,且可有效減少土方量。同時(shí),其具有施工工期短,操作條件好,施工安全,工程造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。
施工時(shí),應(yīng)先在船臺(tái)上或干塢中用鋼板和混凝土或鋼筋混凝土制作隧道管段,并用臨時(shí)封墻密封管段兩端后滑移下水,再將若干個(gè)預(yù)制段分別浮運(yùn)到隧道設(shè)計(jì)位置。然后進(jìn)行定位,同時(shí)在向管段內(nèi)加載后將管段逐節(jié)沉放并安裝在已疏浚好的基槽內(nèi),再用水力壓接法將相鄰管段連接。最后拆除封墻,將各節(jié)管段連通成一個(gè)整體隧道。