Đường hầm eo biển Manche
Kỹ thuật > Đào hầm

Việc đào hầm giữa Anh và Pháp là một thách thức lớn về kỹ thuật, với chỉ một công trình trước đó là Đường hầm Seikan dưới biển tại Nhật Bản. Một nguy cơ nghiêm trọng là đường hầm ngầm có thể bị rò nước bởi áp lực từ phía trên tại những khu vực có điều kiện địa chất yếu. Đường hầm cũng gặp phải một trở ngại khác ở thời điểm đó - là công trình do tư nhân đầu tư, việc thu hồi vốn sớm rất quan trọng.
Mục tiêu là xây dựng: hai đường hầm đường sắt có đường kính 7.6m, cách nhau 30m, một đường hầm dịch vụ có đường kính 4.8m giữa hai đường hầm chính; các đôi đường nối đường kính 3.3m nối giữa hai hầm đường sắt với hầm dịch vụ ở khoảng cách mỗi 375m; các ống dẫn hoạt động bằng piston đường kính 2m nối các hầm đường sắt ở khoảng cách mỗi 250m; hai hầm vượt dưới biển để nối các hầm đường sắt. Hầm dịch vụ luôn được thi công trước các hầm chính ít nhất 1 km để xác định chính xác điều kiện địa chất, kinh nghiệm đào hầm xuyên đá đã có từ công nghiệp khai mỏ. Các hầm vượt dưới biển là một vấn đề kỹ thuật phức tạp. Hầm của Pháp dựa theo Đường hầm Núi Baker ở Mỹ. Hầm của Anh được đào từ hầm dịch vụ trước hai hầm chính để tránh chậm trễ.
Các đốt hầm đúc sẵn trong máy đào hầm chính (TBM) được sử dụng, nhưng các giải pháp khác nhau được áp dụng phía Anh và phía Pháp. Ở phía Pháp đốt neoprene bắt bu lông bằng thép đúc hay bê tông cốt thép và gắn bằng vữa được sử dụng. Ở phía Anh yêu cầu chính là tốc độ, và việc liên kết các đốt hầm bằng thép đúc chỉ được thực hiện ở những nơi có điều kiện địa chất kém. Trong các hầm phía Anh tám đốt hầm cộng một đốt chính được áp dụng; ở phía pháp cứ năm đốt lại có một đốt chính. Ở phía Pháp một hố có đường kính 55m, sâu 75m được đào tại Sangatte làm điểm tiếp cận. Ở phía Anh một khu vực công trường nằm dưới 140m từ đỉnh Vách Shakespeare, và biện pháp đào hầm mới của Áo (NATM) ban đầu được áp dụng ở lớp đá marl tại đây. Ở phía Anh các đường hầm trên đất liền được đào từ Vách Shakespeare, cùng nơi với đường hầm biển, không phải từ Folkestone. Khu vực ở dưới vách không đủ lớn cho tất cả các máy đào, và dù có những lo ngại về môi trường, đất đào ra được đổ phía sau một đê biển bằng bê tông, với điều kiện đổ đá trong một đầm kín để tránh bột đá phát tán rộng. Vì hạn chế về không gian, nhà máy bê tông đúc sẵn được đặt trên Đảo Grain ở cửa sông Thames.
Ở phía Pháp, vì độ thấm nước lớn hơn, các máy đào hầm cân bằng áp lực đất với các kiểu mở và đóng được sử dụng. Các máy đào hầm ở chế độ đóng trong 5 km đầu nhưng sau đó hoạt động ở chế độ mở, đào xuyên qua vỉa đá marl. Nó làm giảm thiểu tác động tới đất và cho phép chống lại được áp lực nước lớn hơn, và cũng làm giảm nhu cầu nhét vữa phía trước đường hầm. Phía Pháp cần 5 máy đào hầm: hai máy chính đào dưới biển, một máy đào trên đất liền (khoảng cách ngắn 3 km trên đất liền cho phép một chiếc máy đào hầm hoàn thành đường hầm đầu tiên và sau đó quay đầu đào tiếp hầm thứ hai), và hai máy đào hầm dịch vụ. Ở phía Anh điều kiện địa chất đơn giản hơn cho phép sử dụng các máy đào hầm mở có tốc độ nhanh hơn. Sáu máy được sử dụng, tất cả đều bắt đầu đào từ Vách Shakespeare, ba máy đào hầm dưới biển và ba máy đào hầm trên đất liền. Khi đường hầm dưới biển gần hoàn thành các máy đào hầm của Anh đào nghiêng xuống dưới và chôn chặt cách đường hầm. Các máy đào hầm của Pháp sau đó sẽ hoàn thiện đường hầm và được dỡ ra. Một đường ray khổ 900 mm được dùng bên phía Anh khi xây dựng.
Trái với các máy của Anh, được gọi tên theo số đơn giản, các máy đào hầm của Pháp đều được đặt tên phụ nữ: Brigitte, Europa, Catherine, Virginie, Pascaline, Séverine.