為什麼能在全是水的海裡建海底隧道,是通過什麼方式修建的?

2020-12-20 罐頭芝士

導語:為什麼能在全是水的海裡建海底隧道,是通過什麼方式修建的?

近些年來,隨著我們國家的隧道工程技術逐漸的發展起來,對於建設公路,我們也不再需要像以前那樣盤山繞行了,而是可以直接從山間開鑿隧道通過,同樣在跨海通道也不只是會考慮修橋了,還會考慮全天候通行的海底隧道。

那麼對於大海,這是一個非常神奇且令人嚮往的地方,在大海裡面會有全世界最大的動物:鯨魚,也有一些非常美麗的水母,還有各種各樣的魚類等等,還有在深海裡我們未知的一些奧秘。那麼在這時候如果要從海底開一條隧道的話那麼應該怎麼開呢?可能我們比較能夠理解從山間去開鑿隧道,但是在海裡有著那麼多的水,如果要在海裡建一個隧道,海裡那麼多水要怎麼排出去呢?這時候海底隧道是怎麼建成的呢?其實要修建海底隧道的方法也是有很多種類的,像是鑽爆法、盾構法、沉管法等。

鑽爆法其實就是是通過鑽孔,裝炸藥,然後再爆破的方法來開挖,像是我們國家的廈門翔安隧道,就是採用了這樣的方式來進行修建隧道的,這種方法雖然不用和水直接打交道,但是在開挖過程中,可能會從巖縫滲水。但其實最常用的海底隧道的修建方式主要還是沉管法和盾構法。

接下來我們就來看一下沉管法吧,首先沉管法其實就是現在陸地上將隧道的主體一段一段的修建好,然後兩端再使用不透水的隔牆封起來,其實這時候也就像是一根密閉的管子,與此同時,疏浚海底,然後挖出一條平整的溝槽,因為封閉的預製管當中是充滿了空氣的,所以具有很大的浮力,可以漂浮。然後使用船隻將漂浮的預製隧道管給拖到水面上預定的位置,隨後向管內的壓艙水箱裡加入水,這樣就可以是預知隧道管的重量增加,然後下沉到水底的溝槽內,與之前已就位的沉管精確地連接起來,並在接口處做防水處理。

最後再進行回填溝槽並且在隧道的頂端再進行加蓋護石,然後就可以把預製隧道管內的臨時壓艙水抽掉了,澆築上混凝土來永久壓艙。這樣一段一段地連接下去,直到兩端都與外界相連。等到最後再將預製隧道管內部的隔牆給撤掉,這時候也就能夠形成貫通的海底隧道了,對於這一種方式的好處就是速度快而且抗地震,對於外界的環境影響也是比較小的,而且在修建的過程當中是比較安全的。

對於沉管法最具有代表性的莫過於港珠澳大橋隧道了,港珠澳大橋隧道沉管段達到了5664米,是由33節的巨型預製隧道管對接完成的。提到了港珠澳大橋隧道那麼就不得不說港珠澳大橋的抗震設計大橋是採用了一種長寬為1.77米、由多層新型高阻尼橡膠和鋼板交替疊置結合而成的隔震支座實現抗震。這一種隔震支座是我們中國自主研製的,承重力能夠達到3000噸,如果發生地震的話,隔震支座豎向通過加勁鋼板提供穩定可靠的承載力,可以有效支撐建築物;水平方向利用橡膠黏性大、吸收振動能量、變形能力強等特點,在外力作用下產生一定變形,吸收地震的能量;地震發生後,支座通過橡膠的恢復力回到初始位置,避免將全部能量傳遞給建築物,在地震波往復活動作中將振動能量轉換、消耗,降低建築物承受的地震破壞力。不過因為隧道的結構暴露在水底,所以說我們需要嚴格地做好防水的措施,其實這一方式有一個不足點,那就是很有可能會被海上的船隻拋錨或失事的沉船砸到。

再來小編繼續給大家介紹盾構法,對於這一種方式其實是直接在水下的地層中挖出一條隧道來,先在隧道的起點和終點挖出兩個豎井,接下來再用盾構機從隧道的起點豎井開始挖掘,穿越水下的地層,也就是使用盾構機在海底的土層裡推進,再使用出土機械運送到洞外,並拼裝預製混凝土管片形成隧道結構。但是也正是因為這種隧道是管片拼裝而成,因此這時候我們需要格外的注意管片之間的防水措施是要好好處理的,不然有可能影響防水效果。最後小編想說,其實不管使用哪種方法來進行建設隧道,在這背後都是離不開科研人員的努力的。

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