1、.刊載于隧道建設1996年第四期世界沉埋隧道實績調查（譯文）日本隧道協會沉埋·懸浮隧道委員會1、前言沉埋施工法作為水底隧道施工方法之一，從最初修建隧道至今約經歷了100年。用沉埋施工法建設的隧道全世界到目前已超過120例。日本隧道技術協會所屬的沉埋·懸浮隧道委員會，對日本有關沉埋隧道的技術資料進行了收集整理，并提供給了國際 隧道協會 ( IT A ) 沉埋·懸浮隧道分會。國際隧協在19 93年匯總了世界沉埋隧道的目錄，現在正在追加修訂中。本委員會根據國際隧道協會的資料，又增加了文獻調查、實地調查，匯總成世界沉埋隧道工作一覽表予以發表。另外，對沉埋隧道建設狀況的發展

2、和各個國家的建設技術特征進行若干分析，特報告如下。2、調查對象：沉埋隧道早在1971年，土木學會就發行了“沉埋隧道要覽”，本文末尾的參考文獻中刊登了各種文獻資料。這次的一覽表，除參 照以往的文獻外，還以國際隧協機關刊物19 9 3 年4月號發表的9 1例沉埋隧道目錄為基礎，匯集增加了國際隧協后 來 ( 9 3 年4月后 ) 的情報及本委員會委員們實地考察的情報等。在刊登的隧道中已完成并投入使用的，有1995年正在施工的，而規劃中的隧道未列入。但計劃建設并且確實開工的日本公路隧道登載了2例 (衣浦港、那霸港)。而且，已經完成使用目的、預定拆除的“京洪南運河隧道”也予以刊登。另外， “安冶川隧道”

3、現在只作為人行道使用。刊載的隧道數為：日本的26 例，國外的100例，共計126例。3、沉埋隧道一覽表沉埋隧道一覽表示于表l表8。表1 表4為日本沉埋隧道，表5表8為外國的沉埋隧道，分別以公路隧道、鐵路隧道、公鐵兩用隧道和其他隧道分類刊登。下面對表中的有關內容加以說明。（1）隧道名稱外國的隧道以原名表示，日本的隧道則將建設隧道的施工企業( 企業名) 和地名一并表示。（2）內部構造在“隧道名稱”欄顯示 部構造，公路隧道以每1個內部空間的車道數表示( 2車道在內空并列的2室斷面表示為l×2車道”)，鐵路隧道中，1個隧道凈空容納的復線表示為“復線”，每1個凈空中l條線的表示為“單線2室”。

4、( 3 ) 斷面形狀斷面形狀表示隧道斷面的外部形狀，但“眼鏡形”未用外形表示。而用2孔連接的圓形內空形狀來表示。( 4 )沉埋管段制作方法這里大致分為干船塢式、鋼殼式，干船塢式：使用專門的干船塢將沉埋管段制作完畢后，向船塢注水使管段浮 起的方式。鋼殼式：組裝鋼殼形成沉埋管外殼，將其放入水中，在浮起狀態打設混凝土的方式。其他有使用原有造船船塢進行沉埋管制作的以“造船船塢”方式分類。另外，事先在陸地上挖出隧道組裝部分 的形狀作為干船塢利用的方式，用“明挖方式”進行分類。斷面規模較小的管段，采用數米長的預制段連接成一條沉埋管的施工方法，叫做“預制段”分類方式。使用其他特殊制作方式的個別記述。( 5

5、) 主體構造形式表中縮略字母表示如下的含義RC：表示橫斷面、軸向都為鋼筋混凝土結構。PC：表示橫斷面為PC構造。軸向PC：表示橫斷面為RC構造，縱向為加入預應力的結構。S：采用鋼構造，軀體混凝土部分不分擔應力。表示具有以增重為目的的構造。( 6 )接縫構造形式抒竣工系統的結合狀態分類為：剛性接頭和可撓性接頭。另外，沉埋管的連接施工方法大致分為水中混凝土法與水壓連接法。( 7 )防水施工法及防蝕施工法防水施工法，表示把沉埋管作為不透水構造，在沉埋管外周進行防水處理的方法。防蝕施工法，是在沉埋管外周加有鋼材時的一種防蝕處理法，表示為防蝕施工法。( 8 ) 沉放方法分為平底船( placing ba

6、rge) (雙體船型的沉放作業船)、浮船(pontoon) 沉放 (沉放用臺船)、升降式水上作業臺、起重機船( crane)沉放等類型，除此之外的方法另外記述。( 9 )基礎施工法基礎施工法大致區分為直接基礎與樁基礎。直接基礎分為攤鋪式基礎方式(在敷設的碎石等材料，直接設置沉埋管)和臨時支撐方式(把沉埋管暫時固定在臨時支撐臺，接著向管底空隙注入砂與灰漿)。臨時支撐方式根據注入材料和注入方式分為幾種，表中以他們的施工法表示。樁基礎方式：分沉埋區間全部采用樁基礎或沉埋區間部分采用樁基 礎。還有在樁基集中時設置支撐梁，類似水中朽架式的支撐沉埋管方式，稱之為“水中橋墩方式”。沉埋管只有1節的情況下，由

7、兩端的沉箱簡易支撐的構造稱之為“水中橋臺式”。( 1 0 ) 其他不明確的項以橫線表示。4、沉埋隧道建設的發展及技術特征( 1 )建設狀況圖1為沉埋隧道建設數量的年代區分變化，是以每10年為區分段的示意圖(以下的統計中除計劃建設的日本的2例外，以124例為 對 象 )。1894年美國波士頓的Shirley Gut虹吸下水道最早采用沉埋施工法建設，到現在沉埋施工法已有大約100多年的歷史。我國在約50年前，1944年完成的大阪安治川隧道(公路2車道+人行道) 是最早用沉埋施工法完成的隧道。不同國家及不同用途與沉埋隧道建設數量的關系，見圖2。同樣，不同國家、不同用途與沉埋隧道長度的關系示于圖3。美

8、國、荷蘭和日本以外的匯總在“其他”中。建設數量、隧道延長最多的是美國，接著是日本和荷蘭，兩國大致數量相當。在國別、建設數中排列第四的是德國，有6例。美國、荷蘭、日本可以說是沉埋隧道的3個大國。全世界沉埋隧道的長度約l00 km。按國家區分隧道用途的比例示于圖4。各國都是公路隧道最多，占全部的54%，然后是鐵道點22%。合用表示公路鐵路共用的隧道，目前有5例。從其它用途來看，下水道、人行道，發電站的進水路、排水路、皮帶輸送管道、煤氣管道、電力電纜管道等，建設數量25例，占全部數量的20%。（2）沉埋管的構造及施工方式沉埋隧道的斷面形狀與施工方法關系密切。圖5把沉埋管的斷面形狀分為長方形、圓形、眼

9、鏡形和其它形。圖中比率按國別予以比較。再有，圖6把沉埋管的制作方式按鋼殼方式、干船塢及其它方式分類，同樣，其比率按國別予以比較。可大致稱圓形斷面·鋼殼方式為美國型；稱長方形·干船塢方式為歐洲型。可以清楚地看出在構造·施工方法上，美國與其它國家明顯不同。美國的沉埋涵管外形為八角形(或者稱變形八角形)，其內空有不同結構，內部為圓形時，同樣包 括內部構造為圓形的眼鏡形。美國以圓形斷面為基數的鋼殼方式就占80%以上。另外，荷蘭采用長方形斷面，干船塢式的占大半。日本水下隧道好像屬歐洲型，但即使長方形斷面也采用鋼殼形式，這是他們的特點。隧道斷面，從內在應力分布講，圓形是最合理

10、的。為了克服浮 力，斷面用混凝土作為附加荷載(八角形等)。也有的在沉管施工時，內部構造材料使用有效 鋼殼，這種方法美國占多數。另外，沉埋隧 道設置在水深比較淺的地方.不必非得使用圓形，荷蘭、日本等所謂歐洲型的管段制作，采用長方形斷面的鋼筋混凝土作為浮力的配重，大斷面隧道也可以用。隧道斷面的構造形式，一般采用鋼筋混凝土構造，采用P C構造的有5例。而且，美國在30年代后，一般采用圓形鋼殼與混凝土合成構造的形式。日本的沉埋隧道，最初較小規模的鐵路隧道使用鋼殼方式·RC斷面。受此影響公路隧道60年代 采用了長方形·鋼殼方式·R C斷 面，斷面加大后就采用了干船塢方式&#

11、183;R C 斷面。而且，現在以防水為目的打設的模板，使混凝土與鋼板一體化，使合成構造實用化。（3）管段接頭把管段彼此接合，采用長時間水中混凝土固定接頭部分的辦法，到了50年代利用止水橡膠的水壓接合方式已實用化，現在，這種方法已普遍采用。使用水中混凝土時，結合部屬剛性 結合，但采用水壓接合方式后，接頭作為柔姓結合，使可撓性接頭構造的采用已成為可能。使用可撓性接頭，隨溫度彎化產生的隧道伸縮和地基沉降引起的彎形被接頭部所克服，有不增加管段主體應力負擔的優點。這種接頭主要被歐洲和日本采用。在日本，以緩解地震時的應力為主要目的。采用可撓性接頭(耐震接頭) 的事例成為70 年代以后的主流。( 4 )

12、基礎施工法等基礎的施工方法，是在鋪設的砂和碎石上(攤鋪工法)，直接設置管段的簡單 方法，被以美國為中心的鋼殼方式管段普遍采用。這種方法在圓形2 車道的公路隧道及鐵路眼鏡形雙線隧道中，管段斷面規模比較小，基礎制作的精度方面可以說沒有問題。長方形斷面寬度較寬的管 段，用鋪砂石的方式均等地把管段很密貼地放在基礎上比較困難，可采用在預支撐管段的基底間隙中 注入砂的方式，這種主式歐洲已開發出來。在日本，對基礎灌砂存在地震時的液狀化問題，(東京港隧道之后)開發出注入砂漿的基礎施工法。沉埋方法，使用雙體型沉放作業船(沉放平底船)的方法及有代表性地在管段上設置沉放臺船的方法，根據沉放的規模及選定地點的條件，可采用其他各種方法。5、結束語沉埋工法在美國、荷蘭、日本發揚各自的傳統技術和特征的同時，又有了發展。而且，在美國從 30年代到現在其設計·施工技術基本上沒有變化，可以說對本國沉埋工法已確立的技術越來越感到 自信。在日本，建設沉管隧道以來雖然已30多年，應針對地震國的地理條件，開發出我國的獨特技術，今后應以積極的姿態努力研究新技術。特別是在管段的耐震接頭、最終接頭的改良·竅門，合成構造實用化等構造上的合理性追求，施 工方法的機械、省力化等方面，應視其為要點