占坑先更新海底隧道,有时间更山岭(地下)隧道
米西叹世界:建海底隧道,挖掘技术哪家强? 依照水深、通航等级和成本等细分,海底隧道有四种建造方法。
一、围堰回填 四部曲:
1、围堰(填海填湖,将隧道建筑水域隔断)
2、抽水(抽光里面的水)
3、施工(在无水环境下静静地造隧道)
4、回填(工程完工后清除围堰,恢复到原来的河床/海床水平)
这种隧道施工工期短,工程难度低,不过也极具局限性,只适用于
- 水深较浅 (最深20来米,太深的水域对抽水机的功率要求就高了)
- 几乎没有通航需求(施工期间就别想有一艘船穿过围堰水域)
- 内水、内海水域(跨国水域不可避免有通航需求)
比如将于2021年通车的苏锡常太湖隧道,
二、沉管隧道 也是四部曲,
1、预制沉管(在沉管工厂里提前建造多节沉管)
2、开挖基槽(挖泥船在海底表层或浅土层中开挖一条基槽,保证平整度,作为日后隧道的地基)
3、沉管安放对接(用拖船将沉管一一浮运到海面/河面现场,并沉放在已疏浚好的基槽内)
4、回填(在沉管周围回填物料,放置保护石层,防止沉管漂浮及保护隧道不被外来物撞击)
https://www.zhihu.com/video/970432452397887488 沉管隧道可以在较深水域施工,最深可达55米(土耳其伊斯兰堡的马尔马雷海底铁路隧道)。
不需要填海,但是对通航还是有一定影响的,
因为每一次沉管安放相关水域的船只都得配合改变航道。
所以沉管隧道不能建太长,越长需要的沉管数量就越多,没完没了地改航道任谁也受不了。
代表隧道有:
港珠澳大桥沉管隧道
深中通道沉管隧道
香港跨越维多利亚港的西区、东区、红磡隧道和建设中的沙中线沉管隧道
三、盾构隧道 盾构法就是最常见、货真价实的隧道挖掘,在水下的地层或土层用盾构机掘进建成隧道。
盾构隧道用的是盾构机,又名隧道挖掘(钻挖)机。
挖掘技术哪家强?全机械化的盾构机最强!
隧道钻挖三部曲,
1. 开挖竖井(在隧道起始点深入地底建造通风井)
2. 安装盾构机(将盾构机的组件由竖井进入,在隧道内完成盾构机组装)
3. 三位一体挖掘隧道
一边用切削刀片向前推进挖掘 一边将挖出的土石运出 一边拼装预制混凝土管片对刚挖出来的隧洞进行保护 https://www.zhihu.com/video/970433502461878272 盾构法完全不影响航道通行,能够建造更长、更深的海底隧道。
目前两大最长海底隧道:英法海底隧道和日本青函铁路隧道,和全球最深海底隧道(挪威的Eiksund艾克孫德隧道,深度287米)均是盾构隧道。
那么盾构隧道有局限吗?有的!
隧道挖掘机对水下土层/地层的地质条件比较敏感,需要避开地震带,避开复杂的地质条件。
隧道挖掘机适用于软土地区,挖掘过程中如果遇上坚硬的岩石,有可能卡住造成刀片损毁。如果勘探没到位未在施工过程中避开,延长工期增加成本是小事,严重的需要放弃盾构机更改隧道挖掘路线。
水深的限制 如果要再进一步建造更深的海底隧道,将会面临极大的挑战。
米西叹世界:这是迄今为止最全的“世界最长 ”隧道清单啦!
中提到英法海底隧道比青函隧道海底部分更长,但论总长青函隧道胜出。
为什么会这样?难道是日本为了破纪录刻意把青函铁路陆地部分建得更长吗?当然不是!
原因是两条隧道的水深不一样。
海底深处的隧道最后上岸不是通过电梯直接从水下冒到陆地上,而是沿着地底的土层渐进过渡到陆地上(引道)。
渐进的程度有一个参数叫做坡度。
受坡度限制,水深越深,陆地上的隧道相应地要更长。
青函铁路最深的部分水深达240米,远超英法海底隧道的75米。
所以隧道的陆地部分青函铁路也比英法海底隧道长的多。
四、“疯狂”的漂浮隧道 深海水域的隧道受坡度的限制,陆地上的引道很长,建造成本因此剧增。为了解决这个问题,隧道大国挪威提出了一个令人震惊的疯狂计划,那就是建造一条漂浮在海面的海底隧道。
挪威被称为“万岛之国”,沿海诸多岛屿,因此建造了非常多的大桥和隧道方便交通。遗憾的是,挪威的地貌以峡湾为主,每道峡湾的跨度极宽,深度平均约1.6千米,传统的桥梁和海底隧道在工程上都不可行。海峡两岸看似很近,但受限于深水海域,一直无法快速相连。
美丽的挪威峡湾 挪威在2015年宣布,计划用20年的时间在2035年之前建造浮在水深30.5米的漂浮隧道。整条隧道将由两个弧形管道组成一条南向,一条北向,工程师们准备在管道上建设稳固的浮岛,并将海底隧道与浮岛相连,进而让隧道漂浮在海里。这条隧道的成本不是一般国家可以负担的,光预算就达到250亿美金。
漂浮隧道完美克服深水和通航的局限,不过作为第一个吃螃蟹的漂浮海底隧道,面临诸多技术不确定性和难点。漂浮隧道是否足够安全,能否抵挡海浪,限重又该如何计算,如果隧道中发生火灾,该如何疏散旅客?这些都是隧道能否成功的关键。