海底隧道怎么修建的(海底隧道施工技术)

在地球表面上,辽阔的海洋将陆地分割得七零八落,为了能够克服海洋的阻碍,聪明的人类想出了很多办法,在这些方法中,最引人注目的应该就是海底隧道了。相信大家一定比较好奇,海洋里都是水,海底隧道是怎么修建的?下面我们就来讲一下海底隧道到底是怎么修建的。

海底隧道怎么修建的(海底隧道施工技术)

一般我们都会认为,海洋里都是水,在海洋的底部更是存在着强大的水压,因此在海洋的底部随便一挖就有源源不断的海水持续涌入,这就让修建海底隧道变得很难。事实上的确也是这样,但需要注意的是,海洋其实就是分布在地壳上的一层水体,在海底之下通常都是坚硬的岩石圈,所以我们只需要在海底之下的地壳打一个大小合适的洞,再辅以后续的相关工程,就可以实现从海洋底部跨越海洋的目标了。

海底隧道怎么修建的(海底隧道施工技术)

对此人们采用的主要有两种方法,第一种被称为“钻爆法”,简单地讲,这种方法就是首先在开挖面钻上一些小孔(也就是所谓的“炮眼”),接着将用于爆破的炸药置入然后引爆。在这一步中,“炮眼”怎么打,炸药放多少等等这些数据都是经过了专业人员的精心设计,以保证爆破完成后能达到预期的效果。

在爆破完成以后,人们会利用相关机械设备把炸碎的岩石碎块运走,并同时对炸出来的隧道进行衬砌工程(比如说加固和防水等),在完成了上述所有步骤之后,再进行新一轮的作业,直到将海底隧道全部打通。

海底隧道怎么修建的(海底隧道施工技术)

第二种方法则是利用大型机械直接在海底的地壳中挖掘,这种机械可分为两种,第一种被称为“隧道掘进机”(Tunnel Boring Machine,简称TBM),它能够利用大型的切削设备将前方的岩石进行剪切和挤压,随后人们再将碎掉的岩石物质运走,同时对挖出来的隧道进行后续的衬砌工程。

因为“掘进机”并不适合那些地壳中的那些较为薄弱的区域,所以人们还制造出了另一种机械,人们将称为“盾构机”(Shield Meceod),简单地讲,“盾构机”就是一种能够在掘进的同时对隧道进行衬砌的自动化机械设备。

海底隧道怎么修建的(海底隧道施工技术)

当“盾构机”开始工作的时候,它的前端负责向前掘进(挖出的物质会被配套的运输设备运走),而其后端则负责以坚硬的外壳支撑四周的围岩,与此同时,“盾构机”还会在挖出的洞壁上将预制的混凝土管片(或砌块)拼接起来,并向混凝土管片与隧道壁的间隙(这被称为“盾尾间隙”)注入特制的浆液进行加固,这样就形成了海底隧道结构。

除了上述的方法以外,在一些海水较浅、水流平缓并且海底地形平坦的海洋区域,人们还会采用另一种方法来修建海底隧道,这种方法被称为“沉管法”。相信大家看到这个名字就已经猜到了这种方法到底是怎么样的,没错,“沉管法”就是将用于建设海底隧道的管道事先做好,接着将其沉入海底,最后再进行正平、加固和以及防护等后续工程。

显而易见的是,人们不可能一次就做出完整的用于修建海底隧道的管道,因此人们只能一节一节地将这些管道造好,在这其中当然少不了专业人士的精确计算。当这些管道造好以后,人们会利用拖船将它们运到指定的海面,然后再按照拟定的位置将其沉入海底并进行后续的拼接工程。

海底隧道怎么修建的(海底隧道施工技术)

(正在建造中的管道)

通常情况下,为了避免海水的涌入,在这个时候这些管道的两端都是密封起来的,在相邻的管道之间完全连接好了之后,这些密封结构才会去除。在所有的管道拼接完毕之后,海底隧道也就初步成型了,在此之后人们会在海底隧道的侧面以及上方覆盖上一层碎石,用于固定海底隧道,同时也避免了海底隧道遭到某些下沉物体的物理撞击。

海底隧道怎么修建的(海底隧道施工技术)

以上就是目前人类修建海底隧道的主要方法,大家是不是觉得看完涨知识了呢?顺便讲一下,虽然海底隧道是一种方便快捷的跨海方式,人们根本不需要考虑海洋中的大风大浪所造成的影响,也不用担心什么航线的问题,但是由于修建海底隧道的难度较大且成本很高,因此我们人类目前已经建成以及准备修建的海底隧道,总共也只有20多条。


好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

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