水下隧道如何建成的「隧道在水里怎么建的」

人类喜欢沿河创建文明，因为在早期，河流给我们提供了灌溉的基础，随着文明的发展，河流变成了强大的商业通道，不过有时它也是阻碍两岸交通的障碍。

从古至今，人类工程师一直都在想方设法破除这些水体障碍，最早和最简单的解决方案是渡船，之后，工程师们开始建造桥梁。

但是，很多时候渡船和桥梁是相互矛盾的，横跨两岸的桥梁经常会给渡船带来麻烦，一座低矮的桥需要一个开口才能让船只通行，这可能会导致交通拥堵。

当然，也可以把桥建高一点，但是这样会增加成本，而且太高的桥也更容易受到恶劣天气的影响，最重要的是桥太高了不好看，影响市容市貌。

解决两者矛盾的最好方法是“从水下通过”，或者说建造水下隧道，它既不会影响船只的运行，也不受恶劣天气的影响。

图注：泰晤士河隧道漫画

​世界第一条水下隧道：泰晤士河隧道

很多时候，提到水下隧道，我们联想到的往往是海底世界那样有着玻璃护罩的通道，但其实水下隧道基本是挖在河流的底部，而不是在河中建造的，你根本看不到上面的水。

早在1818年，一位名叫马克·布鲁内尔(Marc Brunel)的法国工程师发明了一种设备——隧道掩护支架，这种设备可以让工人们在水下挖隧道，而不用担心水和泥浆会灌注进来

图注：布鲁内尔的盾构法

​布鲁内尔设计的支架就像一个巨大的矩形铁墙，里面有几排小的工作窗，这些工作窗可以供36个工人开凿隧道。

图注：36个工人在前面施工

​​当工人把前面的泥土挖出后，这个支架就会向前推进，挖出一点推进一点，直到挖通隧道，而那些已经挖空的部分，工人们会给它筑起一道厚厚的砖墙，这就是隧道的墙壁了。

布鲁内尔的方法被称为“盾构法”，它用自己的这个方法和设备挖通了世界第一条水底隧道——泰晤士河隧道，连接了伦敦南北两岸的罗瑟希德和沃平两个地区。

当然，这个方法是非常耗钱和耗时的，即使是当时不可一世的英国，对这个项目的时间评估也是100年，不过得益于蒸汽机的使用，全长396米的泰晤士河隧道只用了18年就完工了（从1825年到1843年）。

​当时，美国旅游达人威廉·阿伦·德鲁（William Allen Drew）第一次听说这条水下隧道时，情不自禁地把它比喻成“世界第八大奇迹”，可见水下建隧道有多难。

不过有意思的是，泰晤士河隧道本来是想让马车通行的，但是由于资金严重超标，建好后没有资金再建造匝道供车辆进出，它最终只能以行人隧道运作。

不过，这个前无古人的建筑成为旅游名胜，当时每年吸引200万人前来参观游玩，据信，当年的通行票价是每人1便士，估计也赚了不少吧。

图注：现在的泰晤士河隧道

​再之后，好吧，我还是说一下吧！

由于昏暗的地方很容易吸引扒手和小偷，泰晤士河隧道一度是扒手为患，游客们1便士的钱进去却身无分文地出来，这让人们很快对它失去了热情。

最终，在20多年后的1865年，隧道由铁路公司收购用作铁路运输至今。

随着人类的发展，我们对水下隧道的需求是越来越强烈的，不过布鲁内尔的盾构法一直沿用至今，它是目前最常用的水底隧道建造方法之一。

图注：现代的盾构掘进机器

​简单的说，就是用机器在前面开凿，然后把泥土带出去就好了，布鲁内尔时期是人工开采，而现在是纯机器开采。

水底隧道的其他方法

除了盾构法之外，还有一种使用非常广泛的方法，那就是“沉管法”。

其实，这种方法光听名字就很好理解，简单的说，就是施工方在河床或海底挖一条沟渠，然后把预制好的钢和混凝土管放入沟里，再在管道上覆盖一层厚厚的岩石，之后工人们将各部分管道连接起来，最后​泵​出剩余的水，一条水下通道就完工了。

​不过，这种方法不太适用于水流湍急的河流，因为不好准确沉管。

还有一种技术含量相对较低的方法——“钻爆法”，这种方法就和我们平时见到的开山一样，用炸药炸开一段距离，然后施工一段距离，直到整条隧道被打通。

不过，这种方法对河流底部的岩石要求很高，不能较为松软，不然很容易把河水引进去。

工程师们会考察施工地的具体情况，然后决定具体使用哪种方法，有时候也会同时使用两种不同方法。

​最后

现在，有一些工程师想要建造一条横跨大西洋，连接纽约和伦敦的海底隧道。

据信，这将是一条5000公里长的隧道，而在下面运行列车时速会达到8000公里每小时，它将把伦敦和纽约变成一小时经济圈。

当然，现在的方法和技术是没法实现的，不过未来确实有可能，毕竟工程师们总能提出新的想法。