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从隧道施工考虑，英法海峡隧道施工划分为12个区段。
英国一侧有6个区段，从莎士比亚峭壁隧道工地开始掘进。法国一侧有6个区段，从桑加特隧道工地开始掘进。工程施工包括两个三条各自通至两个岸边终点的陆地隧道掘进和两个三条在英法海峡水下对接的海底隧道掘进，所有12个区段隧道都是采用盾构掘进机施工。
为加速长距离海底6个区间段隧道的施工，这些盾构掘进机是根据连续施工开挖和衬砌独立拼装的要求进行设计的。所有盾构掘进机都配置ZED型激光测量导向仪。ZED型激光测量导向仪为盾构操作者连续提供有关盾构位置和轴线的数据信息，以便及时调整控制。
共有11台盾构掘进机进行英法海峡隧道工程12个区间段的隧道掘进，其中4台盾构掘进机在海底施工。
每台盾构掘进机长度为200m，造价大约为950万英磅。
（一）英国一侧后构掘进机
1.盾构掘进机分布
英国一侧的隧道工程由6个区间段部分组成。使用6台盾构掘进机进行施工。其中两台由苏格兰詹姆斯·家登公司制造(11号区间段南面陆地铁路隧道的盾构掘进机和12号区间段北面陆地铁路隧道的盾构掘进机）。
英国一侧的隧道工程开始在蓝色白垩地层中掘进（平均抗压强度在5～9MPa之间）。实际上英国一侧隧道工程和整个长度，都在该蓝色白垩地层中施工。1974～1975年进行的英法海峡试验隧道工程，长度为350m。根据该试验隧道所获得的施工经验和钻孔勘测调查，詹姆斯·家登公司设计制造的盾构掘进机，为开启式刀盘切削头形式。刀盘上装有滚刀和切削刀头。根据设计原理，盾构掘进机的切削刀盘转速是固定的，电动马达能在顺转或逆转方向上均有两种切削速度可供选择。
英国一侧的盾构掘进机都是通用型的。开启式盾构机械前部设置全断面切削刀盘。服务隧道的两台盾构掘进机（直径分别为5.38m和5.66m）和两台直径8.76m的陆地区间铁路隧道的盾构掘进机，均由英国豪登公司提供。两台直径8.36m海底铁路区间隧道的盾构掘进机,由罗宾斯／马卡海姆合资公司提供。盾构掘进机在英国马卡海姆公司所属的切斯费尔德工厂制造。
两台直径8.76m海底铁路区间隧道盾构掘进机所具备的一个显著特点，是配置了20只1260kN的液压干斤顶。每只千斤顶对角倾斜于邻座千斤顶，不需要使用另外的方向干斤顶，就能控制盾构方问和旋转。海底隧道三台盾构掘讲机的另一个特点，是推讲时即使遇上开裂地段或旧时钻孔，螺旋输送机亦可从盾构工作面撤回。以便关闭液压制动闸门，将涌入的水流同后面的隧道隔开以防水淹。盾构掘进机环形间隙的周边密封也将封闭。海峡隧道施工时所有的盾构掘进机运行正常。由于海底盾构掘进机在块状结构地层中施工，需要对盾构工作面周围进行注浆加固，所以盾构掘进机需要在某些方面进行改进。
2.防淹装置
英国一侧的盾构掘进机在施工时，开挖工作面没有机械支撑，出上直接通过皮带运输机运出。为预防不可预见的水流涌入隧道，对盾构多处组合细节进行了改进。皮带运输机可在几秒钟内缩回，隔舱的开口部分能自动关闭。英国一侧的陆地隧道盾构掘进机，没有自动缩回关闭作业装置，因为陆地隧道遭遇水淹的风险极微小。
罗宾斯／马卡海姆公司的盾构掘进机，在海底遭遇水流施工时，一种宽200mm的钢板制扇形叶片从切削头后面呈辐射状伸出，将盾构操作区四周封锁起来。但是来自暴露区地层中的水流仍然会在盾构撑脚密封处和最后一环衬砌之间的空隙通入。为防止这种情况发生，可将钢板制的防护叶片从盾尾处合上，构成这个空档的临时密封护壳。除了采取这些措施以外，主撑脚上的自动保险装置会产生足够的压力，崩破岩壁，将盾构掘进机楔进隧洞内。
同时也需在盾构掘进机和衬砌空档之间的指状支撑上，设置一个罩盖，以防楔形岩块下坠落入隧道。但是"指状"支撑在初始实施时，因涨开式衬砌而受到限制和陷落。为缓解这个难题，在指状支撑之间，设置薄型不锈钢叶片覆盖，这样盾构掘进机在这种恶劣地层中向前掘进500m后，进入较好的地层。
3.盾构液压撑脚
英国一侧的盾构掘进机使用液压将撑脚装置伸出，支撑在地层上。盾构切削头的撑杆也后靠在撑脚装置上。这样，盾构掘进机就能协调地向前掘进，隧道衬砌也因而向前延伸。只是在软土地层中，撑脚装置和切削头之间的推力转换受到限制，需要通过辅助液压千斤顶来转换推力。
宽1.5m的钢筋混凝土管片，设计成不串螺栓的栓接衬砌。在管片接缝处，设置海露罗苔特膨胀密封带。衬砌管片在盾尾后面进行拼装，在楔形封顶块拼上时，管片背部就紧贴岩壁。
詹姆斯·豪登公司制造的盾构掘进机，用于7号、10号、11号和12号区间段隧道施工。这些盾构躯身分为两节，套筒接合，盾构前面一节可由旋臂把手操纵控制。罗宾斯／马卡海姆公司的两台海底隧道盾构掘进机，由切削头后面的推进千斤顶操纵。沿盾构掘进机周边成对排列的于斤顶，由双联式液压泵送系统操纵控制，每对千斤顶呈"V"型对着盾构掘进机的后面。
11号和12号区间段陆地隧道的豪登公司盾构掘进机切削头，配置8条切削扭臂，上面装有236个滚刀。滚刀装配在一个直径为5m的罗特·艾达整体旋转式轴承上。
两台罗宾斯／马卡海姆公司的盾构掘进机，用于英国一侧8号和9号区间段海底铁路隧道的施工。每台掘进机都是由长15m的双节式盾构组成。盾构切削头的支撑部件，包括一个回转环主轴承，盾构切削头就安装在这个主轴承上。这个切削头支撑部件是固定在前部盾构上，前部盾构装有主要千斤顶和10对角度千斤顶。这些千斤顶的行程跨越前部盾构和后部盾构之间的空档，并操纵控制盾构掘进机向前推进。
两套撑脚垫块具备三点撑脚作用，以密切配合盾构掘进机保持在设计轴线高程。根据设计，这个三点撑脚的中间点正好处在仰拱之间。这样设计的三脚撑就更加稳固，而且在盾构掘进机推进前方空间位置不太大的情况下，让液压杠杆装置发挥作用。
4.出土输送
出土由门式移动吊车作业范围的系列运输机送出，装入姆霍瑟侧面倾卸车。出上倾卸运输是朝反方向的，所以只有一半车辆装满，然后重复反向出上倾卸运输，再让剩余出土装车。
为满足大部分出土运输的服务需求，在盾尾车架后面的吊机架下，留出足够的空间，铺设双线轨道，以便同时让一辆运土列车进行装土，另一辆运土列车进行运输或在莎士比亚峭壁地下废土仓进行倾卸。
5.衬砌拼装
由于英国一侧使用两种不同类型的盾构掘进机，其管片的提升用销钉位置也不同。詹姆斯·豪登公司的盾构掘进机，使用两只有角度的销钉，串入管片的一对孔内。罗宾斯／马卡海姆公司的盾构掘进机的管片则设置单只销钉。
詹姆斯·豪登公司的陆地隧道盾构掘进机，使用瑞士罗瓦设计的拼装系统。该拼装系统主要依靠2辆沿15m长的三角形框架两侧运输的有轨运输车，将所有管片贮存在隧道底的仰拱部位，管片在此提起。双头拼装机的工作运转范围为200°，但其中的一个拼装头工作时，其运转范围可增至380°。
每环衬砌由8块管片组成。其中1块重7.7t,5块重5.st，2块重1.8t，封顶块管片重1.8t。4对组合千斤顶将未拼好圆环衬砌的上部管片，保持在适当的位置，直至封顶块管片拼装到位。拼装机除设有专用的动力装置外，还安置拼装防撞装置。
两台罗宾斯／马卡海姆公司的盾构掘进机，使用4台独立工作的管片拼装机。管片是从上部管片运输线或从下部管片输送线运送到位。2台仰拱拼装机从下部输送线集合3块管片,提取就位，并提抓封顶块管片准备拼装就位。完成后，上部输送线运送剩余的5块管片。由另外2台拼装机进行集合和就位拼装。衬砌管片以交错排列的形式进行拼装，仰拱管片就位比上部管片就位至少提前一环。
6.盾构对接
1990年10月30日，英法海峡服务隧道经过近两年的连续掘进，英国一侧豪登公司盾构和法国一侧罗宾斯公司盾构，在海底离对接相距100m时停止了推进。在两台盾构之间，用直径60mm的探头进行钻进。这个钻孔距英国莎士比亚峭壁隧道工地22319m，距法国桑加特隧道工地15618m。钻孔的凿通，标志着英国和法国之间自冰期年代以来这两块土地首次连在一起。
随后，英国一侧豪登公司的盾构掘进机偏离施工轨线，进入隧道旁侧，报废埋入混凝土里。法国一侧罗宾斯公司的盾构掘进机再推进60m后，进行拆卸整修，并运回地面。最后的对接施工，由坑道挖掘机和人工风钻来完成。
（二）法国一侧盾构掘进机
法国一侧的隧道工程开始是在含水的白色的灰色白垩地层里施工，然后进入完全不渗透的蓝色白垩地层。这个地层被认为是隧道工程施工理想的中间地层，因而法国一侧的盾构掘进机采用土压平衡式设计方案。盾构施工作业面，无需任何的支撑措施。
法国一侧使用了土压平衡盾构掘进机，施工中要对付的地下水压力高达0.95MPa，由于隧道要经过多处自然断裂地层，采用这种盾构掘进机是合乎实际的。法国一侧的海底服务隧道盾构掘进机的一个显著特点，是配置了一个套筒式能伸缩的切削刀盘。这种能伸缩的切削刀盘可在盾构前面掘进。在这种难以施工的地层里，盾构掘进机只能采用闭胸式施工。盾构掘进机的尾部周边密封装置是使用4道涂上油育的钢丝刷。
法国一侧的土压平衡盾构掘进机。在最初6000m海底服务隧道施工中，经历了极其困难的阶段。在这6000m里，1号区间段海底服务隧道处于含水软土地层时遭遇的最大地下水压力达0.92MPa。
1.盾构掘进机分布
法国一侧隧道工程共有6个区间段，使用5台盾构掘进机。其中1号区间段海底服务隧道使用一台美国罗宾斯公司的盾构掘进机；2号区间段北面海底铁路隧道和3号区间段南面海底铁路隧道使用两台罗宾斯/川崎公司的盾构掘进机；4号区间段陆地服务隧道使用一台日本三菱公司的盾构掘进机；5号区间段北面陆地铁路隧道使用一台三菱公司的盾构掘进机，掘进结束后，再进行南面陆地铁路隧道的掘进，见图6。
2号和3号区间段海底铁路隧道，使用罗宾斯/川崎公司的盾构掘进机。盾构掘进机设置侧向撑脚锚壁系统，能用于较硬的蓝色白垩地层中施工。
1号、2号和3号区间段隧道的盾构掘进机，都有一个铰接，铰接的盾构前部直径小于盾构后部，以便液压千斤顶操纵控制工作。4号和5号区间段隧道的三菱公司盾构掘进机，也同样利用千斤顶控制盾构方向，显示出高度的机动性。
图6 英法海峡隧道工程由12个区间段组成
2．盾构形式
法国一侧1号区间段隧道的罗宾斯公司盾构和2号、3号区间段隧道的两台罗宾斯/川崎公司盾构，设计为一种既能应付坚硬岩层又能适应软弱地层的混合式盾构掘进机。能进行开启式和阔胸式掘进施工。开启式施工时，盾构掘进机如同岩石钻进机一样，使用带有圆盘式滚刀和靠后30mm装有刀头的切削头。切削头向前掘进时，盾构躯身保持锚固不动，出土通过螺旋输送机传送到链动输送机上，再送至轨道装土车，最后送到桑加特工作井底的泥浆处理装置里。真空管片拼装机在盾尾延伸范围之间进行圆隧道混凝土衬砌拼装。在衬砌拼装同时，盾构掘进机在施工人员的操纵下，可不受干扰地连续向前掘进施工。
闭胸式施工时，1号区间段隧道的盾构掘进机切削头缩回，螺旋输送机末端的释放闸门关闭，将工作面同盾构掘进机的其余部分隔绝。盾尾和隧道衬砌之间设置5道充满油脂的钢丝刷，主要起密封作用，可防止水流从盾构掘进机后面涌入隧道。为确保密封防水，注浆料在有效压力下通过灌浆泵注入衬砌和盾构之间的环带，油脂也在压力下挤入密封层内．切削头向前掘进时，盾构掘进机紧随其后，通过20只液压千斤顶推离后面隧道衬砌向前推进。
两台活塞排泥泵将出土从高压舱内向外送到常压区段。每一环掘进行程完成后，进行隧道衬砌的拼装，然后根据施工组织设计计划书的要求，对1000m后的隧道衬砌进行压浆。1号区间段隧道的最后5000m衬砌拼装时间，每环需用13min。月度最高推进速度为1032m(1990年5月）。
罗宾斯/川崎公司的2号和3号区间段隧道掘进机，为铰接盾构，各自长14m，盾构切削头配置49个单头圆盘滚刀和232把刮齿.这两台盾构按设计要求在开始掘进阶段的软土地层中进行气压施工，能承受1.5MPa的压力．待盾构掘进机一旦通过承压含水地层，就可转换成开启式无气压施工。开挖出土是通过两节长15m、直径分别为1．4m和1．Zm的阿基米德式螺旋输送机运出。两节螺旋输送机的运转方向相反，因此通过其中一节的变速，将出土压缩进入一个变动的土塞区段．改变螺旋输送机的速度，还可使出土的含水量保持正常不变，而可不管土的原来的状态如何，见图7。海峡隧道掘进机分布和性能情况见表1。
3．土压平衡盾构出土
从盾构切削排出的土，通过螺旋输送机进到活塞卸上装置，活塞卸土装置能使所出的土保持在较低的压力。因为从切削头排出的土，其压力可能高达1．IMPa．而皮带运输机都处于大气压条件下。
在陆地隧道施工中，盾构掘进机一直处在含水地层中。自由端头螺杆使粘稠泥土在开挖舱底部聚集．有两个特殊装置装在两节螺杆上，使得压力下降。一个是套管旋转器，部分靠近套管旋转器的螺杆在旋转时可使压力降低值增加，另一个是对螺旋输送机后面的排放闸门进行控制，用以控制排放到皮带运输机上的出土量。服务隧道的盾构螺旋输送机，设置第二节螺旋输送机，与第一节螺旋输送机配套使用。
图7 法国一侧的海底铁路区间隧道采用罗宾斯/川崎公司的盾构掘进机
海底一侧，隧道的较大部分都位于干燥地层中。开挖出土都是由安装在切削刀盘边缘的铲头挖集，然后倒入盾构掘进机中心轴下面的螺杆进口槽筒。安装两个分隔装置，进行降压。
服务隧道盾构掘进机，两个活塞进出装置安装在螺旋输送机出口，各自形成一个上舱。螺旋输送机的交替排放，形成一个半连续性的送上状态．随着活塞汽缸的退缩和出口闸门的关闭，螺旋输送机出土借助其重力排落．
铁路区间隧道日本川崎公司的盾构掘进机，也安装了两节串联螺旋输送机。第二节螺旋输送机的旋转减速及其相对于第一节螺旋输送机的退缩，使在第一节螺旋输送机和第二节螺旋输送机之间产生土塞。土塞形成后，第二节螺旋输送机继续转动，出土临近土塞时，转速增快，使出土顺利排出。出土从第二节螺旋输送机的出口排落在皮带运输机上。开挖舱内压力甚小或没有压力时，第一节螺旋输送机将直接进行排土。然后，出土通过皮带运输机，送入盾构掘进机后面的轨运装泥车里。
盾构掘进机开启式掘进施工时，出土不经过两节螺旋输送机路线，几乎直接落在主要皮带运输机上，然后再倾卸在辅助运输机上。开启式和闭胸式两种施工法的出土途径相同。出土跟随输送机排入装土翻斗车内，然后再送至桑加特料坑．在此，将出土倒入大桶，再制成泥浆，用泥泵送到位于方德彼得诺的弃土堰．
2号和3号区间段海底铁路隧道的盾构掘进机，距前面的1号区间段服务隧道盾构掘进机约有2000m。保持这样的距离有利于对1号区间段海底服务隧道盾构所遭遇的水流涌入地段，通过衬砌实施压密注浆．
2号和3号区间段隧道的盾构掘进机在开启式掘进施工中，使用盾构躯身前部的6只液压撑脚和躯身后面的4只液压撑脚．撑脚张开锚固时，16只推进行程为1.65m的千斤顶开始工作，使用可延伸的切削头向前推进。盾构将撑脚收回后，依靠盾尾衬砌的反力，使盾构自身向前移动。
英法海峡隧道盾构掘进机分布、性能及最高掘进速率
表1
4号和5号区间段陆地隧道掘进机是泥水盾构，由日本三菱公司制造。当采用闭胸式施工时，盾构除了设有两节阿基米德式的螺旋输送机外，还使用了套管旋转器，主要用作减压系统。
4.衬砌拼装
法国一侧的隧道衬砌是采用预制混凝土管片构成，用螺栓联接。衬砌管片均在盾尾内进行拼装，这是与英国一侧不相同的，英国一侧衬砌直接背靠在白垩地层岩壁上。
海底铁路区间隧道，每环衬砌由5块8t重的管片和1块封顶块管片组成。6块管片由载运列车运送到铁轨端头，然后由高架管片运输机提起，送到拼装位置。真空举重臂再将管片递送给两台独立工作真空拼装机的其中一台，真空拼装机将管片拼装就位，见图8。
图8 长15m盾构和长220m盾构车架重约1350t
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