水下隧道是如何建造的？

每天都有成群结队的人从伦敦北侧乘坐地铁到南侧，或者通过英吉利海峡隧道穿越英吉利海峡，但他们之所以能够这样做，要归功于一个非常重要的特征——水下隧道。但是，如此令人印象深刻的工程壮举是如何建造的呢？

隧道盾构

水下隧道一直困扰着人们，直到1818年法裔英国工程师马克·伊桑巴德·布鲁内尔（Marc Isambard Brunel）从大自然中汲取灵感。在观察了船虫的壳板如何让它穿透木头后，布鲁内尔采用了这一原理，并将其放大到隧道盾中。

在这种情况下，它是一个巨大的矩形铸铁外壳，墙壁上有百叶窗开口，一次打开一个，以便矿工可以挖掉外面的软土。然后使用螺旋千斤顶将盾构向前推，并重复该过程，隧道的保护性“外壳”在后面新雕刻的区域用砖块建造。

这导致了伦敦泰晤士河下有史以来第一条水下隧道的建造，该隧道于 1842 年完工。后来泰晤士河下的隧道改进了这种方法，通过对盾构前的空气加压，试图在施工期间阻止洪水。

隧道盾构至今仍在使用，但呈圆柱形，往往由钢制成，钢也用于制造隧道的支撑环。现代变体还利用液压千斤顶将防护罩向前推，但当它不移动时，可以通过门进入防护罩前面的区域。为了保护外出工作的人，防护罩还具有防护罩。

隧道掘进机

当然，在松软的土壤中挖掘是一回事，在水下岩石中钻孔完全是另一回事。这就是现代技术改变游戏规则的地方，隧道掘进机（TBM）的形式被用于英吉利海峡隧道的建设。

TMB具有类似于隧道盾构的功能，但在这种情况下，使用机械旋转切割头而不是人力来挖掘前面的岩石。它通过对岩石施加应力来做到这一点，从而导致岩石断裂。人们不必将碎片拖走，而是将破碎的岩石带回传送带上。

总共使用了 11 个 TMB 来挖掘三条 56.3 公里（35 英里）长的隧道（是的，不止一条），这些隧道在水下延伸，位于海床以下 45 米（148 英尺）处。

沉管隧道

使用以前的方法，隧道壁是在挖掘过程中建造的，但这不是唯一的方法。还有沉管隧道，这是美国工程师W.J. Wilgus开发的一种技术。

这种方法包括首先在其他地方建造隧道，创建多个预制段，同时从隧道注定要到达的河流或海床上疏浚沟渠。然后将这些部分漂浮到该区域，并沉入到位，然后从它们中排出水，并将挖掘的材料放置在隧道上以掩埋它并恢复床。