海峡隧道掘进施工

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1、四、海峡隧道掘进施工英法海峡隧道工程由三条平行隧道构成，相邻隧道中心轴线相隔15m。两条单线铁路区间隧道内径7.6m；中间一条服务隧道内径4.8m。每条隧道长47km，其中37km建在海底。三条隧道之间由横向通道连接。这有利于隧道撤空、电器设备安装、泵站建设和隧道内的气流循环。法国一侧的英法海峡隧道工程在布欣克地区开始动工，布欣克地区距海岸仅3200m。隧道穿越海岸东面的桑加特村庄，计划在距桑加特隧道工作井15.8km的海底深处，同英国一侧的隧道进行对接。（一）盾构初始推进在膨润土水泥防水墙内，建造一个直径55m、深65m的工作井。这样的设计能确保在干燥条件下开始工程建设，也能进

2、行自动化工业装卸设备的安装。盾构掘进机部件从地面吊入工作井进行安装。起初盾构掘进机长度为190m，然后逐渐增长至240m。这个新建工作井随后改为施工人员的进人口。1.经由地质情况法国一侧海峡隧道都在白垩泥灰岩地层中掘进施工。白垩泥灰岩在多佛和桑加特之间形成一个连续不断的均匀厚层，白垩泥灰岩层和下部的白垩纪砂岩层之间被泥灰质粘土层分开。海底隧道线路设置在蓝色白垩岩床上，蓝色白垩岩床属塑性地层、中等渗透，粘土约占25％，适合于盾构掘进机开挖地工。这种蓝色白垩岩地层在将近法国海岸时，就急剧下降到海岸下面，而隧道则往上穿越上层具有渗透性的灰色和白色的白垩层，一直通至隧道出口处。总体上讲，

3、法国一侧的海底地质情况要比英国一侧的复杂，而且又拥有多处断层，海底隧道线路穿越多处含水的蓝色白垩地层。该处地层倾角从英吉利海峡北面起开始逐渐增大。2.技术措施在隧道掘进中，采用了能进行闭胸式施工的盾构掘进机，因为这种盾构掘进机能在恶劣地层或含水地层中施工，无需事先实施地基加固处理。在海底复杂地层中施工时，使用混合式盾构掘进机。这种盾构掘进机在良好地层中能转换成开启式进行高速施工。当地层水压力高或条件差时，采用闭胸式盾构法施工，用液压千斤顶推在盾尾已拼装好的隧道衬砌上，使盾构掘进机向前推进。这些后位推进千斤顶固定在装有套筒头的前部盾构上。当地质条件良好和水压降低或无水压时。采用开启

4、式盾构法施工。盾构掘进机通过后盾上的侧向液压撑脚向前推进，隧道开挖掘进是套筒式可延伸切削头沿线向钻进。每次推进工作结束，侧向液压撑脚就缩回，盾构再推离已拼装好的衬砌管片，向前移进。这些衬砌管片是在盾构开挖时拼装的。五台盾构掘进机在桑加特隧道工作井内安装。三台盾构掘进机从桑加特隧道工作井朝海底方向掘进，在15800m处同英国一侧的盾构掘进机对接。另两台盾构掘进机用于法国一侧的陆地隧道，第一台盾构掘进机为服务隧道掘进3200m才能抵达隧道出口，第二台盾构掘进机用于两条铁路区间隧道的掘进。3.服务隧道超前探测作用服务隧道在英法海峡隧道工程中起着超前导洞的作用。在盾构掘进机里面，实施掘进

5、钻探和对地层特性进行量测，并记录地质条件情况。同时也在盾构掘进机后面进行调查研究，以查明位于上部的蓝色白垩地层和位于下部的泥灰质粘土层等地质情况，见图9。在隧道掘进施工中，遭遇极其恶劣的地层和盾构掘进机发生问题时，根据需要对隧道实施全断面注浆加固。横向通道施工时，也同样可在服务隧道里，向铁路区间隧道的路线上进行注浆加固。这种施工设备也用于对连接铁路区间隧道的横向通道路线进行注浆加固。隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片，衬砌周边上设置氯丁橡胶接头。盾构向前推进时。对隧道衬砌和地层之间的环形空间进行注浆，以确保隧道衬砌圆环在原地牢固地稳定住。注浆是通过设在盾尾部位的管道，直接对盾构掘进机

6、后面进行注浆加固。盾构全断面切削大刀盘在电动马达的驱动下，进行开挖掘进。旋转切削大刀盘上配置8条扭臂，上面装有一些中心切削刀头。扭臂和中心切削刀头用于支撑并切削地层断面。8条扭臂的未端装有刮凿，用于刮凿地层和开挖舱内堆聚泥土。朝陆地方向推进的盾构掘进机配置一个中央螺旋输送机，有利于在潮湿地层施工时，移去白垩层土塞。在陆地一侧的隧道，旋转切削刀盘由整体盾构带动，隧道长度在圆体盾尾后面延伸，预制衬管片就在盾尾内拼装。旋转切削刀盘、盾构和盾尾在掘进施工时，是通过液压千斤顶推离已经拼装好的隧道衬砌，向前移动。在海底一侧的隧道，旋转切削刀盘由盾构前部导向控制的套筒式切削头带动，液压千斤顶对

7、盾构的后面部分施加压力。后部盾构四置恻向液压撑脚，在盾尾内进行衬砌管片拼装，并向前推进。隧道掘进施工表明，白垩地层的状况有着相当大的差别，差别取决于地层中的粘土和含水量、断层的地下水状况。这就德要在盾构切削头机械工具的定位和掘进方法等方面多加完善。其它的适应改进措施也是必不可少的。特别是碰到相当干旱的地层，需要采取干出土。这种相同情形也可能存在于英国一侧的蓝色垩地层中。（二）盾构穿越含水断裂层英法海峡隧道工程施工的全部长度中，除由6台盾构掘进机施工的隧道工程长度以外，还需要设置一