海底隧道怎么建?三大施工方法来搞定

2017-11-02 2083 0

  今年全线贯通的港珠澳大桥是集桥、岛、隧道于一体的建筑,其中包含了由33个巨型沉管组成的海底沉管隧道,每节管道长180m,宽37.95m,高11.4m,单节重约8万t,创造了多项世界之最。

  那么,海底隧道究竟是什么?
  海底隧道是在不妨碍船舶航运的基础上在海底建造的海洋建筑物,主要是为了供应人员及车辆通行,解决横跨海峡、海湾之间的交通。

  海底隧道怎么建?
  海底隧道工程常用的施工技术主要有盾构法、钻爆法、沉管法3种。

  盾构法
  盾构法是一种常用的全机械化海底隧道施工技术,如日本东京湾海底隧道就是采用盾构法施工。
  施工时先将盾构机械在土层中推进,利用盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时通过切削装置进行土体开挖,且利用出土机械将其运出洞外,然后在后部采用千斤顶进行加压顶进,并拼装预制混凝土管片。
  盾构法具有很多优点,其推进、出土、拼装、衬砌等全过程均可实现自动化作业,且掘进速度快,施工噪声小,施工劳动强度低,同时施工时不会影响地面交通设施以及地下管线等设施,且还不受季节、风雨等气候条件影响。但其在断面尺寸多变的区段的施工适应能力较差,且不适合短施工区段的工程。

  钻爆法
  钻爆法是一种利用钻眼爆破方法开挖断面的海底隧道施工技术,如青岛胶州湾海底隧道就是采用钻爆法施工。
  施工时应先利用钻眼爆破方法开挖断面,再将整个断面分部开挖至设计轮廓,然后随之修筑衬砌隧道及地下工程。
  钻爆法的施工工艺流程如下:
  爆破设计→锚定钻孔作业平台→移机就位→确定孔深→套管护孔→钻孔→成孔冲洗→测量验孔→装药→连线→平台撤离→起爆信号→起爆、震动监测→爆破效果检查→解除警戒。
此外,钻爆法的掘进方式可分为全断面掘进法、导洞法和分部开挖法3种。

  沉管法
  沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法,如香港的海底隧道就是采用沉管法施工。
沉管法主要适用水深范围较大,水道河床稳定且水流不急的工程,可顺利开挖沟槽,浮运、定位并沉放管段,且可有效减少土方量。同时,其具有施工工期短,操作条件好,施工安全,工程造价较低等优点。

  施工时,应先在船台上或干坞中用钢板和混凝土或钢筋混凝土制作隧道管段,并用临时封墙密封管段两端后滑移下水,再将若干个预制段分别浮运到隧道设计位置。然后进行定位,同时在向管段内加载后将管段逐节沉放并安装在已疏浚好的基槽内,再用水力压接法将相邻管段连接。最后拆除封墙,将各节管段连通成一个整体隧道。

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