Hạ chìm đoạn hầm (P1)

Khi đã vận chuyển nổi đoạn hầm vào vị trí xong, cần hạ xuống đáy sông vào đúng trên hố móng đã đào sẵn và nối liền vói đoạn hầm đã đặt trước. Hạ chìm đoạn hầm là một khâu trọng yếu trong thi công đường hầm hạ đoạn. Nó trục tiếp ảnh hưởng bởi các điều kiện tự nhiên như: khí hậu, dòng chảy, địa hình… lại còn bị ràng buộc bởi các điều kiện chuyên chở. vì thế khi thi công càn dựa vào điều kiện tự nhiên, điều kiện lòng lạch, quy mô của bản thân đoạn hầm, điều kiện thiết bị hạ chìm lụa chọn phương pháp hạ chìm tại chỗ cho thích họp, biên soạn chi tiết phương án thi công trong nước, hạ chìm đoạn hầm một cách an toàn và ổn định vào đúng vị trí thiết kế.
1. Phương pháp hạ chìm
Dựa vào phương pháp đã dùng để hạ chìm các đoạn hầm, trên thế giới có thể quy nạp lại thành hai loại lớn: một loại là cẩu để hạ chìm, một loại khác là kéo đế hạ chìm. Cho đến nay phương pháp cẩu để hạ chìm được dùng nhiều nhất. Dựa vào thiết bị khác nhau đã dùng, phương pháp cẩu để hạ chìm lại có thể chia ra làm: phương pháp cẩu và hạ đoạn hầm bằng tàu cần cẩu, phương pháp cẩu và hạ chìm bằng thùng nổi, phương pháp cẩu và hạ chìm bằng sàn tự nâng và phương pháp hạ chìm bằng nhóm thuyền chở.
a. Phương pháp cẩu và hạ bằng thuyền cần cấu
Phương pháp cẩu và hạ bằng thuyền cần cẩu thường gọi là phương pháp cẩu nổi. Thời kỳ đầu đoạn hầm hai làn xe ô tô đều dùng phương pháp này để thi công, về sau người ta thường dùng phương pháp gác lên thuyền để hạ đoạn hầm. Từ thập kỷ 70 đến nay lại dùng phương pháp cẩu nổi bởi phương tiện cẩu trên thuyền ngày càng hiện đại, nói chung năng lực cẩu phải là 1000 kN -r 2000 kN như hình 6.14 đã thể hiện, số lượng thuyền cần cẩu dựa vào năng lực cẩu và trọng lượng đoạn hầm mà quyết định.
Năm 1980, hầm đường bộ dưới đáy sông Botlek ở Hà Lan đã dùng phương pháp này để thi công. Nhưng phương pháp này chiếm mặt nước rộng và gây cản trở nhiều cho giao thông trên sông. 
b. Phương pháp cấu và hạ chìm bằng thùng nổi
Phương pháp cẩu và hạ chìm bằng thùng nổi thường dùng bốn thùng nổi hình vuông lực nổi là 1000 kN -r 1500 kN đặt trên bốn góc của tấm đỉnh (cạnh thùng dài 10 m, chiều sâu khoảng 4 m) trực tiếp treo đoạn hầm lên. Lực cẩu của dây treo phải tác dụng vào trung tâm của các thùng nổi. Bốn chiếc thùng nổi chia làm hai tổ trước và sau, mỗi tổ hai thùng, dùng dầm mắt cáo liên kết lại, và dùng bốn dây neo định vị. Tời cẩu và tời định vị thùng nôi đều lắp trên dinh của thùng nổi, còn bản thân đoạn hầm thì dùng 6 dây neo định vị (neo hai bên 4 dây, trước một và sau một), tời định vị của nó được bố trí trên đỉnh tháp định vị. Bắt đầu từ một đường hầm dưới sông ở Đức, người ta đã bỏ toàn bộ dây neo định vị của tổ thùng nổi, chỉ dùng 6 chiếc neo định vị trên bản thân đoạn hầm để khống chế vị trí làm cho thao tác trên sông được đơn giản đi nhiều. Hình 6.15 thê hiện toàn bộ quá trình của phương pháp cẩu và hạ chìm bằng thùng nổi.

Hình 6.15. Phương pháp cẩu hạ chim bằng thùng nối
u) Trước lúc vào vị trí; b) Chất tái hạ chìm; c) Hạ chìm vào vị trí 1- Đoạn hàm được hạ chìm; 2- Két nước để chất tải; 3- Thùng nổi; 4- Tháp định vị;
5- Phòng chi huy; 6- Cáp treo; 7- Cáp định vị; 8- Đoạn hầm đã đặt trước; 9- Gối đỡ hút nhau

Ở các nước một số công trình đường hầm hạ đoạn đều bố trí các tời định vị trên bờ thực hiện toàn bộ điều khiển từ trên bờ, ảnh hưởng rất ít đến tàu thuyền đi lại trên sông. Công trình hàm Kim Sơn ở Thượng Hải đã dùng phương pháp ấy.
c. Phưong pháp cẩu và hạ chìm bằng sàn tự nâng
Phương pháp cẩu và hạ chìm bằng sàn tự nâng, đượcgọi tắt bằng tiếng Anh là SEP(Self Elevating Platform). Loại sàn công tác trên nước này được sáng ché vào năm 1953, chủ yếu được thiết kế đê khoan khai thác dầu khí trên biển. Từ thập kỷ 60 đến nay được áp dụng vào thi công móng cầu nước sâu và thi công hầm hạ đoạn. Sàn công tác tự nâng gồm hai bộ phận ghép lại: bốn cột làm chân và một sàn công tác (hình thuyền).
Khi di chuyển, dựa vào bộ phận hình thuyền toàn bộ đưọc vận chuyển nổi (nói chung phải lai dắt không thể tự hành được) đưa vào vị trí công tác, dùng thuỷ lực hạ bốn chân xuống tận đáy nước, sàn được điều chỉnh dọc theo chân nổi lên trên mặt nước, lợi dụng thiết bị trên sàn câu và hạ chìm đoạn hầm vào vị trí (hình 6.16). Thi công xong hạ sàn xuống đến mặt nước, lợi dụng sức nổi của hình thuyền nhổ các chân cột lên chuyển đi bằng kéo nổi. Dùng sàn tự nâng đê thi công có thể thích ứng vói dòng sông hoặc eo biển có nước sâu và lưu tốc lớn để thi công 
các đoạn hầm. Khi thi công, không bị nước lũ, nước thuỷ triều, cột sóng ánh hướng, không cần neo giữ, ít cản trở tàu thuyền đi lại. Năm 1969 đã xây dựng thành công đường hầm ô tô dưới đáy sông Rio Parana ở Argentine và năm 1972 đã xây dụng đường hầm vận chuyển vật liệu ở dưới eo biển Sơn Đồng tại Nhật bằng phương pháp này đê hạ các đoạn hầm. Loại phương pháp này, do chi phí và thiét bị đắt, nên áp dụng xây dựng công trình không nhiều.