隧道是怎樣建成的

剛好是隧道工程從業(yè)人士，隧道是怎么建成的非三言兩語(yǔ)可以說(shuō)清楚，不同的隧道用不同的方法，比如山嶺隧道、地鐵隧道、海底隧道施工方法差異巨大。為了便于大眾理解，我分別以山嶺隧道、海底隧道、地鐵隧道施工中幾種典型的施工方法為例說(shuō)明，取關(guān)鍵步驟泛泛一談，其中一些具體細(xì)化的步驟就直接省略了。專業(yè)人士勿噴。

一、做洞口

像上圖所示，先根據(jù)設(shè)計(jì)好的位置，立好洞門拱架，然后澆筑混凝土。然后打入大管棚，就是上面那一排鋼管，長(zhǎng)度10-30米視情況而定，打入之后再高壓往里面注入水泥漿，它的好處就是土跟鋼管水泥漿粘結(jié)在一起，形成一個(gè)拱圈狀的加固土體。這樣挖的時(shí)候就不會(huì)容易垮了。做好之后大概就是這個(gè)樣子了：

  二、挖洞身，做第一層支護(hù)

隧道挖的時(shí)候了根據(jù)巖石的好壞選取不同的方法，挖的大小和方式不一。具體來(lái)說(shuō)，如果是堅(jiān)硬完整的巖石，那隧道多大就可以挖多大，如果是上圖這樣的土，就得分三塊、四塊等來(lái)挖了。這是新成昆線某隧道，就是分四部分來(lái)挖的，現(xiàn)在見(jiàn)到的是挖上左，還有下左，上右，下右待挖。點(diǎn)這免費(fèi)下載施工技術(shù)資料

一般而言，巖石隧道挖了之后不會(huì)馬上垮，而土質(zhì)隧道由于預(yù)先注漿或者打了錨桿（也就是粗點(diǎn)的鋼筋）也不會(huì)馬上垮，這個(gè)時(shí)候，工人就會(huì)按照測(cè)量的指示，把一些預(yù)先做成隧道輪廓樣子的鋼拱架安放到指定位置，如下圖（咦，中間的工人有點(diǎn)眼熟）：

鋼拱架放好之后，那些兩根拱架之間的空隙要放鋼筋網(wǎng)片，焊接好，側(cè)向也要打入錨桿。之后，就要噴射混凝土了。如下圖：

混凝土噴射出來(lái)之后，就會(huì)粘在鋼架上，這樣鋼架和隧道的巖石以及混凝就組成了一個(gè)整體，共同受力。這個(gè)時(shí)候，整個(gè)隧道就是這個(gè)樣子的：

當(dāng)然，我這些隧道圖片都是網(wǎng)上找的，并不是同一個(gè)隧道。所以看的不一樣。上圖這個(gè)隧道很明顯，就是分兩部分開(kāi)挖的。隧道一般是分兩層支護(hù)，第一層就像上圖這樣的，噴射混凝土上去之后它就具有了一定的穩(wěn)定能力，很長(zhǎng)一段時(shí)間都不會(huì)垮的。但是隧道要想幾十年之內(nèi)都不出問(wèn)題就得進(jìn)行下一步了。點(diǎn)這免費(fèi)下載施工技術(shù)資料

三、做第二層支護(hù)

這一步呢，就跟我們的橋梁、建筑類似了，就是用鋼筋混凝土了。所以需要綁扎鋼筋，并且在里面鋪好防水板，畢竟山里面的隧道防水工作十分重要。這一步大概就是下圖這樣：

上圖那些密密麻麻的鋼筋里面亮閃閃的就叫防水板，這些鋼筋都是工人們站在這個(gè)臺(tái)子上一根一根綁扎焊接的。鋼筋做好之后，就是澆筑混凝土了。那這些混凝土怎么往墻上去的呢？就要接下來(lái)這個(gè)大家伙上場(chǎng)了：

這家伙叫二襯臺(tái)車，自帶振動(dòng)功能，前面的工序完成后，就把它推進(jìn)去。這樣整個(gè)臺(tái)車跟隧道墻壁之間還有空隙，我們把兩端封住。通過(guò)臺(tái)車身上的管道注入混凝土，自動(dòng)振搗，就做成隧道的二次支護(hù)，也就是最終的支護(hù)了，澆筑過(guò)程如下：

混凝土澆筑完成后，過(guò)了規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間就可以拆模了，臺(tái)車也可以開(kāi)走了。最后他就變成下圖這樣了，這樣的它由于形成一個(gè)封閉的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，基本不會(huì)像橋梁一樣出現(xiàn)垮塌了，地震來(lái)了都不怕。點(diǎn)這免費(fèi)下載施工技術(shù)資料

    這樣隧道的主體結(jié)構(gòu)就完成了。其后就是隧道的路面、防排水、通風(fēng)、照明、供配電、安全等設(shè)施的施工，這里不再贅述了。以上就是山嶺隧道的最常用的開(kāi)挖過(guò)程。

Part2    海底隧道（沉管法）

想不到大家點(diǎn)贊的熱情這么高，那我再更新下海底隧道最常用的沉管法。所謂沉管法，暴力的解釋就是先在地面上預(yù)制好隧道，再沉到海底。同樣我也分三步來(lái)說(shuō)。

一、預(yù)制沉管

隧道很長(zhǎng)，當(dāng)然不能做一個(gè)整的出來(lái)，我們一般都是一節(jié)一節(jié)預(yù)制好，然后再對(duì)接，以港珠澳大橋海底隧道為例，一節(jié)沉管長(zhǎng)達(dá)180米，重上萬(wàn)噸，即使我們做出來(lái)，也運(yùn)不走。那怎么辦呢？那就在靠近海邊的陸地上挖個(gè)大坑，在里面把節(jié)段預(yù)制好。如下圖：

預(yù)制好之后，由于它太重了，沒(méi)有機(jī)械可以運(yùn)，那就先把沉管兩端堵住，把水放進(jìn)來(lái)。如下圖：

堵好之后放水：

當(dāng)然，上下圖不對(duì)應(yīng)，大家理解就好。這樣預(yù)制的沉管隧道就準(zhǔn)備好了，等著運(yùn)到指定地點(diǎn)。在運(yùn)之前，我們還需要做一件事。

二、基槽開(kāi)挖

由于海底表層都是淤泥，沉管沉之前必須先把基礎(chǔ)做好，用專用設(shè)備把表層的淤泥清干凈

當(dāng)然海底是什么樣的我們看不見(jiàn)，但實(shí)際操作的時(shí)候有專用的視頻監(jiān)控設(shè)備，這里不再討論。清除淤泥之后，根據(jù)海底的基礎(chǔ)情況可能要用打入擠密砂樁，拋石等等手段，使基礎(chǔ)密實(shí)。如下圖：

好吧，海底看不到，用動(dòng)畫(huà)截圖了......基礎(chǔ)弄好之后就要進(jìn)行下一步了。點(diǎn)這免費(fèi)下載施工技術(shù)資料

三、沉管運(yùn)放、水下對(duì)接

把沉管拖至指定地點(diǎn)，在往下沉，在下沉過(guò)程中根據(jù)各種高精度的監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保兩節(jié)沉管精準(zhǔn)對(duì)接。這是沉管隧道施工中難度非常大的一環(huán)，也是考驗(yàn)各種技術(shù)水平的關(guān)鍵步驟。對(duì)接好之后，接頭處要做好防水措施，澆筑混凝土，之后再覆土回填，這就是沉管隧道的主要施工過(guò)程了。具體細(xì)節(jié)的處理，歡迎大家在評(píng)論區(qū)指出來(lái)

Part3    城市地鐵隧道（盾構(gòu)法）
很多人都在說(shuō)盾構(gòu)，那我就一起寫上了。盾構(gòu)法其實(shí)是TBM掘進(jìn)機(jī)法的一種，只不過(guò)軟巖地區(qū)習(xí)慣稱之為盾構(gòu)。盾構(gòu)法在城市地鐵隧道，跨江、跨河、跨海隧道都有廣泛的應(yīng)用。盾構(gòu)機(jī)是一種非常昂貴的設(shè)備，據(jù)說(shuō)國(guó)產(chǎn)的價(jià)格都是兩千萬(wàn)以上，那日本、德國(guó)的我不敢想象。如下圖：
前面這個(gè)就是刀盤，就是它把巖石或者土體切削下來(lái)運(yùn)到后方，在通過(guò)其它運(yùn)輸工具運(yùn)走。我照樣分三步來(lái)說(shuō)。
一、始發(fā)井施工、盾構(gòu)下井
因?yàn)榈罔F隧道是埋在地下的，用盾構(gòu)施工的時(shí)候，先需要從地面上挖個(gè)坑下去，把盾構(gòu)機(jī)安裝好，然后再掘進(jìn)。由于坑挖的比較深，容易坍塌，所以周圍需要采取很多措施進(jìn)行加固支撐，如下圖：
坑挖到指定位置，盾構(gòu)機(jī)就可以下去安裝調(diào)試了。如下圖：

二、盾構(gòu)掘進(jìn)，管片安裝
盾構(gòu)施工跟鉆爆法不一樣，它的襯砌是分成一塊一塊的，工廠化預(yù)制，預(yù)制好之后，運(yùn)輸去現(xiàn)場(chǎng)拼接即可。所以掘進(jìn)之前，先得把管片做好：
這些就是盾構(gòu)管片，整個(gè)地鐵隧道就靠他們組裝在一起撐著了O(∩_∩)O~
盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的時(shí)候，前面是刀盤切削土體，后面是千斤頂加壓使它前進(jìn)。切削出來(lái)的土通過(guò)機(jī)械運(yùn)出洞外，大概是這個(gè)樣子的：

當(dāng)然，每掘進(jìn)一點(diǎn)距離，工人就要把管片安裝好，支撐土體，保證安全。如下：點(diǎn)這免費(fèi)下載施工技術(shù)資料放一張施工完的，這樣是不是看的更清楚：
三、接收井洞周加固，盾構(gòu)進(jìn)井
這一步就沒(méi)啥說(shuō)的了，把接收井洞周加固好，等待盾構(gòu)機(jī)進(jìn)來(lái)，如下圖：
盾構(gòu)機(jī)破壁而出，有沒(méi)有點(diǎn)科幻片的即視感？盾構(gòu)隧道的流程基本就是這樣了，之后把盾構(gòu)機(jī)拆了，吊上去就行了，至于這兩個(gè)大坑，裝修裝修就變成地鐵站了~

以上就是各種隧道建成的主要過(guò)程了，需要指出的是，鉆爆法不僅用于山嶺隧道，在地鐵隧道，海底隧道都有廣泛的應(yīng)用，盾構(gòu)法也經(jīng)常用于各種過(guò)江河海的隧道，這三種方法基本囊括了各種隧道的施工方法。再次聲明，僅作為非專業(yè)人士的掃盲貼，對(duì)專業(yè)人士來(lái)說(shuō)尚不嚴(yán)謹(jǐn)，請(qǐng)自行研究。找圖辛苦，給個(gè)贊吧。