海峽隧道掘進(jìn)施工

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1、四、海峽隧道掘進(jìn)施工英法海峽隧道工程由三條平行隧道構(gòu)成，相鄰隧道中心軸線相隔15m。兩條單線鐵路區(qū)間隧道內(nèi)徑7.6m；中間一條服務(wù)隧道內(nèi)徑4.8m。每條隧道長47km，其中37km建在海底。三條隧道之間由橫向通道連接。這有利于隧道撤空、電器設(shè)備安裝、泵站建設(shè)和隧道內(nèi)的氣流循環(huán)。法國一側(cè)的英法海峽隧道工程在布欣克地區(qū)開始動工，布欣克地區(qū)距海岸僅3200m。隧道穿越海岸東面的桑加特村莊，計劃在距桑加特隧道工作井15.8km的海底深處，同英國一側(cè)的隧道進(jìn)行對接。（一）盾構(gòu)初始推進(jìn)在膨潤土水泥防水墻內(nèi)，建造一個直徑55m、深65m的工作井。這樣的設(shè)計能確保在干燥條件下開始工程建設(shè)，也能進(jìn)

2、行自動化工業(yè)裝卸設(shè)備的安裝。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)部件從地面吊入工作井進(jìn)行安裝。起初盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)長度為190m，然后逐漸增長至240m。這個新建工作井隨后改為施工人員的進(jìn)人口。1.經(jīng)由地質(zhì)情況法國一側(cè)海峽隧道都在白堊泥灰?guī)r地層中掘進(jìn)施工。白堊泥灰?guī)r在多佛和桑加特之間形成一個連續(xù)不斷的均勻厚層，白堊泥灰?guī)r層和下部的白堊紀(jì)砂巖層之間被泥灰質(zhì)粘土層分開。海底隧道線路設(shè)置在藍(lán)色白堊巖床上，藍(lán)色白堊巖床屬塑性地層、中等滲透，粘土約占25％，適合于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)開挖地工。這種藍(lán)色白堊巖地層在將近法國海岸時，就急劇下降到海岸下面，而隧道則往上穿越上層具有滲透性的灰色和白色的白堊層，一直通至隧道出口處。總體上講，

3、法國一側(cè)的海底地質(zhì)情況要比英國一側(cè)的復(fù)雜，而且又擁有多處斷層，海底隧道線路穿越多處含水的藍(lán)色白堊地層。該處地層傾角從英吉利海峽北面起開始逐漸增大。2.技術(shù)措施在隧道掘進(jìn)中，采用了能進(jìn)行閉胸式施工的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，因?yàn)檫@種盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)能在惡劣地層或含水地層中施工，無需事先實(shí)施地基加固處理。在海底復(fù)雜地層中施工時，使用混合式盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)。這種盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)在良好地層中能轉(zhuǎn)換成開啟式進(jìn)行高速施工。當(dāng)?shù)貙铀畨毫Ω呋驐l件差時，采用閉胸式盾構(gòu)法施工，用液壓千斤頂推在盾尾已拼裝好的隧道襯砌上，使盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)向前推進(jìn)。這些后位推進(jìn)千斤頂固定在裝有套筒頭的前部盾構(gòu)上。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好和水壓降低或無水壓時。采用開啟

4、式盾構(gòu)法施工。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)通過后盾上的側(cè)向液壓撐腳向前推進(jìn)，隧道開挖掘進(jìn)是套筒式可延伸切削頭沿線向鉆進(jìn)。每次推進(jìn)工作結(jié)束，側(cè)向液壓撐腳就縮回，盾構(gòu)再推離已拼裝好的襯砌管片，向前移進(jìn)。這些襯砌管片是在盾構(gòu)開挖時拼裝的。五臺盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)在桑加特隧道工作井內(nèi)安裝。三臺盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)從桑加特隧道工作井朝海底方向掘進(jìn)，在15800m處同英國一側(cè)的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)對接。另兩臺盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)用于法國一側(cè)的陸地隧道，第一臺盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)為服務(wù)隧道掘進(jìn)3200m才能抵達(dá)隧道出口，第二臺盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)用于兩條鐵路區(qū)間隧道的掘進(jìn)。3.服務(wù)隧道超前探測作用服務(wù)隧道在英法海峽隧道工程中起著超前導(dǎo)洞的作用。在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)里面，實(shí)施掘進(jìn)

5、鉆探和對地層特性進(jìn)行量測，并記錄地質(zhì)條件情況。同時也在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)后面進(jìn)行調(diào)查研究，以查明位于上部的藍(lán)色白堊地層和位于下部的泥灰質(zhì)粘土層等地質(zhì)情況，見圖9。在隧道掘進(jìn)施工中，遭遇極其惡劣的地層和盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)發(fā)生問題時，根據(jù)需要對隧道實(shí)施全斷面注漿加固。橫向通道施工時，也同樣可在服務(wù)隧道里，向鐵路區(qū)間隧道的路線上進(jìn)行注漿加固。這種施工設(shè)備也用于對連接鐵路區(qū)間隧道的橫向通道路線進(jìn)行注漿加固。隧道襯砌采用預(yù)制鋼筋混凝土管片，襯砌周邊上設(shè)置氯丁橡膠接頭。盾構(gòu)向前推進(jìn)時。對隧道襯砌和地層之間的環(huán)形空間進(jìn)行注漿，以確保隧道襯砌圓環(huán)在原地牢固地穩(wěn)定住。注漿是通過設(shè)在盾尾部位的管道，直接對盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)

6、后面進(jìn)行注漿加固。盾構(gòu)全斷面切削大刀盤在電動馬達(dá)的驅(qū)動下，進(jìn)行開挖掘進(jìn)。旋轉(zhuǎn)切削大刀盤上配置8條扭臂，上面裝有一些中心切削刀頭。扭臂和中心切削刀頭用于支撐并切削地層斷面。8條扭臂的未端裝有刮鑿，用于刮鑿地層和開挖艙內(nèi)堆聚泥土。朝陸地方向推進(jìn)的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)配置一個中央螺旋輸送機(jī)，有利于在潮濕地層施工時，移去白堊層土塞。在陸地一側(cè)的隧道，旋轉(zhuǎn)切削刀盤由整體盾構(gòu)帶動，隧道長度在圓體盾尾后面延伸，預(yù)制襯管片就在盾尾內(nèi)拼裝。旋轉(zhuǎn)切削刀盤、盾構(gòu)和盾尾在掘進(jìn)施工時，是通過液壓千斤頂推離已經(jīng)拼裝好的隧道襯砌，向前移動。在海底一側(cè)的隧道，旋轉(zhuǎn)切削刀盤由盾構(gòu)前部導(dǎo)向控制的套筒式切削頭帶動，液壓千斤頂對

7、盾構(gòu)的后面部分施加壓力。后部盾構(gòu)四置惻向液壓撐腳，在盾尾內(nèi)進(jìn)行襯砌管片拼裝，并向前推進(jìn)。隧道掘進(jìn)施工表明，白堊地層的狀況有著相當(dāng)大的差別，差別取決于地層中的粘土和含水量、斷層的地下水狀況。這就德要在盾構(gòu)切削頭機(jī)械工具的定位和掘進(jìn)方法等方面多加完善。其它的適應(yīng)改進(jìn)措施也是必不可少的。特別是碰到相當(dāng)干旱的地層，需要采取干出土。這種相同情形也可能存在于英國一側(cè)的藍(lán)色堊地層中。（二）盾構(gòu)穿越含水?dāng)嗔褜佑⒎ê{隧道工程施工的全部長度中，除由6臺盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)施工的隧道工程長度以外，還需要設(shè)置一