海底隧道工程常用的施工技術主要有盾構法、鉆爆法、沉管法3種。
01、盾構法
盾構法是一種常用的全機械化海底隧道施工技術,如日本東京灣海底隧道就是采用盾構法施工。
施工時先將盾構機械在土層中推進,利用盾構外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內的坍塌,同時通過切削裝置進行土體開挖,且利用出土機械將其運出洞外,然后在后部采用千斤頂進行加壓頂進,并拼裝預制混凝土管片。
盾構法具有很多優(yōu)點,其推進、出土、拼裝、襯砌等全過程均可實現自動化作業(yè),且掘進速度快,施工噪聲小,施工勞動強度低,同時施工時不會影響地面交通設施以及地下管線等設施,且還不受季節(jié)、風雨等氣候條件影響。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,如青島膠州灣海底隧道就是采用鉆爆法施工。
施工時應先利用鉆眼爆破方法開挖斷面,再將整個斷面分部開挖至設計輪廓,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:
爆破設計→錨定鉆孔作業(yè)平臺→移機就位→確定孔深→套管護孔→鉆孔→成孔沖洗→測量驗孔→裝藥→連線→平臺撤離→起爆信號→起爆、震動監(jiān)測→爆破效果檢查→解除警戒。
此外,鉆爆法的掘進方式可分為全斷面掘進法、導洞法和分部開挖法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、定位并沉放管段,且可有效減少土方量。同時,其具有施工工期短,操作條件好,施工安全,工程造價較低等優(yōu)點。
施工時,應先在船臺上或干塢中用鋼板和混凝土或鋼筋混凝土制作隧道管段,并用臨時封墻密封管段兩端后滑移下水,再將若干個預制段分別浮運到隧道設計位置。然后進行定位,同時在向管段內加載后將管段逐節(jié)沉放并安裝在已疏浚好的基槽內,再用水力壓接法將相鄰管段連接。最后拆除封墻,將各節(jié)管段連通成一個整體隧道。