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  • 1 # 魅力科學君

    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。那麼海底隧道的基礎是怎樣修建的呢?下面我們就來講一下。

    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裝置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裝置將前方的岩石進行剪下和擠壓,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裝置。

    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裝置運走),而其後端則負責以堅硬的外殼支撐四周的圍巖,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線好了之後,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那些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。

  • 2 # 平安悅生活

    大家都去過海底世界吧?當我們進入海底世界的時候,彷彿真的身臨其境般的到了大海深出,那種感覺真的很享受。那麼在大海里建造一個海底隧道,是怎樣做到的? 其實方法是有很多的,比如鑽爆法、掘進機法、盾構法和沉管法等,今天主要了解一下沉管法。海底隧道是很長的,不可能一下將整個隧道都做出來,那麼就需要按節制作,把一節一節的隧道都做好之後,然後在進行對接。而每一節的重量都能達到成千上萬噸,這個時候,建隧道的相關人員就會在靠近海的陸地上先挖出個很大的坑,然後在將每一節沉管都預製好,最後將沉管的兩邊堵住以後,就會把水放進來,然後運到指定地點。把這些節管運到指定地點之前,還需要用專業的裝置將海地表層清理乾淨,使建造的基礎更加密實。 這些步驟都完成以後,就會進行海底建造隧道最關鍵的一步,那就是在水下對接沉管。這個環節的難度是相當大的。最終在對接好以後,還會進行防水以及覆土回填等措施。可以說要將這個海底隧道完全建好,是非常不容易的一件事情。(以上圖片均來自網路)

  • 3 # 科技公元

    其中,鑽爆法是指透過鑽孔、裝炸藥爆破然後挖掘、建設的方法,一般用於海底岩石深處隧道的建設,可避免直接接觸到海水。盾構法採用密封防水機器,主要應用在水分較多的軟土中。它先用盾構機打頭陣推進,再透過鋪設管道片支撐四周壓力,以防止道內坍塌。因此管道的防水性以及鋪設時的精確度相當重要,一不小心就會滲漏。這也就造成了盾構法承壓能力不夠好的缺點,僅僅適用於水壓不高,跨度不大的隧道。

    高壓的深海隧道,就需要用到沉管法了。這種方法需要提前測量好管道的尺寸,然後把管道分成若干不同的密封“箱子”,經過密封測試、圍堰、抽水、挖土構造等步驟之後,再把這些“箱子”,一個個精準地放入海底進行對接,最後密封好連線處並全部沉管。環環相扣,不能有任何一個環節出現紕漏,否則整個隧道工程就會前功盡棄。港珠澳大橋長達6.7公里的海底隧道,主要就是用沉管法建成的。小夥伴,你們去過哪個海底隧道呢?它又是用什麼方法建造的呢?

  • 4 # 敬德

    鑽爆法

    主要用鑽眼爆破方法開挖斷面而修築隧道及地下工程的施工方法。用鑽爆法施工時,將整個斷面分部開挖至設計輪廓,並隨之修築襯砌。

    沉管法

    沉管法是在水底建築隧道的一種施工方法。沉管隧道就是將若干個預製段分別浮運到海面(河面)現場,並一個接一個地沉放安裝在已疏浚好的基槽內,以此方法修建的水下隧道。

    掘進機法

    掘進機法是挖掘隧道、巷道及其它地下空間的一種方法,是用特製的大型切削裝置,將岩石剪下擠壓破碎,然後,透過配套的運輸裝置將碎石運出。

    盾構法

    盾構法是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法,它是將盾構機械在地中推進,透過盾構外殼和管片支承四周圍巖防止發生往隧道內的坍塌,同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖,通過出土機械運出洞外,靠千斤頂在後部加壓頂進,並拼裝預製混凝土管片,形成隧道結構的一種機械化施工方法。

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