大海滿滿都是水,海底隧道是怎麼修建的?看完佩服工程師們的智慧

在地球表面上,遼闊的海洋將陸地分割得七零八落,為了能夠克服海洋的阻礙,聰明的人類想出了很多辦法,在這些方法中,最引人注目的應該就是海底隧道了。相信大家一定比較好奇,海洋裡都是水,海底隧道是怎麼修建的?下面我們就來講一下海底隧道到底是怎麼修建的。

一般我們都會認為,海洋裡都是水,在海洋的底部更是存在著強大的水壓,因此在海洋的底部隨便一挖就有源源不斷的海水持續湧入,這就讓修建海底隧道變得很難。事實上的確也是這樣,但需要注意的是,海洋其實就是分佈在地殼上的一層水體,在海底之下通常都是堅硬的岩石圈,所以我們只需要在海底之下的地殼打一個大小合適的洞,再輔以後續的相關工程,就可以實現從海洋底部跨越海洋的目標了。

對此人們採用的主要有兩種方法,第一種被稱為「鑽爆法」,簡單地講,這種方法就是首先在開挖面鑽上一些小孔(也就是所謂的「炮眼」),接著將用於爆破的炸藥置入然後引爆。在這一步中,「炮眼」怎麼打,炸藥放多少等等這些資料都是經過了專業人員的精心設計,以保證爆破完成後能達到預期的效果。

在爆破完成以後,人們會利用相關機械設備把炸碎的岩石碎塊運走,並同時對炸出來的隧道進行襯砌工程(比如說加固和防水等),在完成了上述所有步驟之後,再進行新一輪的作業,直到將海底隧道全部打通。

第二種方法則是利用大型機械直接在海底的地殼中挖掘,這種機械可分為兩種,第一種被稱為「隧道掘進機」(Tunnel Boring Machine,簡稱TBM),它能夠利用大型的切削設備將前方的岩石進行剪切和擠壓,隨後人們再將碎掉的岩石物質運走,同時對挖出來的隧道進行後續的襯砌工程。

因為「掘進機」並不適合那些地殼中的那些較為薄弱的區域,所以人們還製造出了另一種機械,人們將稱為「盾構機」(Shield Meceod),簡單地講,「盾構機」就是一種能夠在掘進的同時對隧道進行襯砌的自動化機械設備。

當「盾構機」開始工作的時候,它的前端負責向前掘進(挖出的物質會被配套的運輸設備運走),而其後端則負責以堅硬的外殼支撐四周的圍岩,與此同時,「盾構機」還會在挖出的洞壁上將預製的混凝土管片(或砌塊)拼接起來,並向混凝土管片與隧道壁的間隙(這被稱為「盾尾間隙」)注入特製的漿液進行加固,這樣就形成了海底隧道結構。

除了上述的方法以外,在一些海水較淺、水流平緩並且海底地形平坦的海洋區域,人們還會採用另一種方法來修建海底隧道,這種方法被稱為「沉管法」。相信大家看到這個名字就已經猜到了這種方法到底是怎麼樣的,沒錯,「沉管法」就是將用於建設海底隧道的管道事先做好,接著將其沉入海底,最後再進行正平、加固和以及防護等後續工程。

顯而易見的是,人們不可能一次就做出完整的用於修建海底隧道的管道,因此人們只能一節一節地將這些管道造好,在這其中當然少不了專業人士的精確計算。當這些管道造好以後,人們會利用拖船將它們運到指定的海面,然後再按照擬定的位置將其沉入海底並進行後續的拼接工程。

(正在建造中的管道)

通常情況下,為了避免海水的湧入,在這個時候這些管道的兩端都是密封起來的,在相鄰的管道之間完全連接好了之後,這些密封結構才會去除。在所有的管道拼接完畢之後,海底隧道也就初步成型了,在此之後人們會在海底隧道的側面以及上方覆蓋上一層碎石,用於固定海底隧道,同時也避免了海底隧道遭到某些下沉物體的物理撞擊。

以上就是目前人類修建海底隧道的主要方法,大家是不是覺得看完漲知識了呢?順便講一下,雖然海底隧道是一種方便快捷的跨海方式,人們根本不需要考慮海洋中的大風大浪所造成的影響,也不用擔心什麼航線的問題,但是由於修建海底隧道的難度較大且成本很高,因此我們人類目前已經建成以及準備修建的海底隧道,總共也只有20多條。

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