海底隧道是如何修建的?
奇点儿科学
2024-07-25 20:08:43
为了缩短路程,解决地理障碍对交通的限制,人们发明了隧道。在山体里开凿隧道大家或许还能理解,主要是对山体进行挖掘,然后把土壤和岩石不断往外运。但大海里全是水,海底隧道是如何修建的呢?
工程师在修建海底隧道前,首先需要进行初步调研,包括海底地质勘察、水文测量、环境影响评估等,以确定最佳的隧道路径和设计参数,同时还需要考虑隧道的交通需求、经济可行性等因素。
设计出隧道路径之后,工程师要根据海底的地质条件、隧道长度、隧道断面大小等因素来选择适合的施工方法。常见的方法主要为钻爆法、掘进机法、盾构法和沉管法。
钻爆法,全称钻孔爆破法,这是一种传统的隧道施工方法,大致过程是在岩石或土壤中钻孔,在孔内放置爆炸物,引爆爆炸物使岩石或土壤破碎,使用施工设备(如挖掘机或装载机)清除碎片,然后再炸开前面一段距离,循环往复地施工。
这种方法适用于较硬的岩石或土壤,并且在施工过程中需要严格的安全措施,要控制爆破对周围岩石及附近支护结构的扰动,以确保洞室的安全稳定。
掘进机法指使用大型的掘进机将岩石剪切、挤压破碎,然后通过配套的运输设备将碎石运出,同时安装隧道衬砌以支撑隧道。
这种方法比钻爆法更快、更安全、成本更低,但掘进机机体庞大,运输不便,只适用于长洞的挖掘工作,并且机体的直径不能调整,对地质条件及岩性变化的适应性较差,使用有局限性。
盾构法指使用大型盾构机,在地下逐步推进并挖掘隧道。严格来说,盾构法其实也可以归为掘进机法。
盾构机的前端有一个钢铁盾构壳,能够在掘进的过程中,将混凝土管片安装到隧道,有效地防止隧道的坍塌。因此,与过去的掘进机相比,盾构法最大的优势就是防水,适合在软土或者含水量高的地层中挖掘隧道。
沉管法是一种适用于深海隧道的施工方法。
这种方法需要提前测量好隧道的长度,然后将隧道管道分为多个小段,在工厂里将管道预制好,封住管道两端,之后用机械将管道沉入到指定位置,通过精调系统完成对接,再对每段管道防水、抽水、取出塞子。
这种方法一般适用于水流较缓处,最具代表性的就是港珠澳大桥海底隧道,这是我国第一条外海沉管隧道,也是世界最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道。
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丁程鑫
哎,海底挖隧道先得探地质,水文,环境,一堆难题等着,不容易啊
洗洗
海底隧道施工不是玄学,居然能用钻爆、掘进、盾构、沉管这些黑科技,人类真是啥都能干
凝心
海底隧道建得这么复杂,先不说挖,光是前期研究就得把脑袋想秃啊...
还能孩子多久
海底挖隧道先探地质水文,环境影响还得算,这前期工作也太复杂了吧?
陛下要次鱼
海底隧道修建前期工作超繁琐,地质、水文、环境,查得头都大了,难怪造价不菲啊。