海洋工程

大海全部是水,海底隧道是怎么修建的?看完佩

 

为了缓解地面交通压力,地下交通网络系统繁忙有序的建设运行着。隧道便是人类利用地下空间的表现形式。但是,除了广为人知的地下通道、地铁、交通隧道等,随着时代科技水平发展,建筑的设计与修建也不断精进,海底隧道的建设也逐渐出现在国民大众视野。

与跨海大桥相比,海底隧道的最大优势莫过于建造在大海底部,不仅不会影响封航,也不会受海上恶劣天气的影响。但是正因为如此庞大工程建设于海底,不禁让人产生疑惑,大海里面全是水,海底隧道该如何修建呢?

就目前而言,海底隧道的开凿方法主要有四种:分别是钻爆法、沉管法、掘进机法和盾构法。挖掘程中可能会从岩缝中渗透水,需要立即注浆封堵。我国大陆的第一条海底隧道厦门翔安海底隧道是用钻爆法完成。

港珠澳大桥隧道段就利用沉管法在海底连接了33节管道。为了防止连接后的管道上浮,还要使用碎石对隧道进行覆盖。因为需要在海水中运输,存放和拼接管道,所以,沉管法并不适用于水流湍急的海域。

沉管法和掘进机法应用于坚固的岩石环境。而盾构法的机器主要用于软岩和软土中。与前者相比,它还自带防水功能。在挖掘的同时,拼装混凝土管片通过外壳和管片支撑四周围岩,以防隧道内发生坍塌,可谓是一种全机械化的施工方法。

盾构法可谓是一种全机械化的施工方法,因此盾构法的应用最为广泛。当然,上述的几种施工方法工程师会根据现实情况的复杂程度结合使用以达到最好的建设效果。了解了理论上建造海底隧道的方法,那么真正的海底隧道又会是什么样子呢?

驾车驶入世界第三长的青岛胶州湾海底隧道一看便知,海底隧道并不像海洋馆中的透明玻璃管道一样,能够看到游动的海洋生物。这里是黑漆漆的一片,与普通的隧道相似,这背后最大的原因便是海水对隧道的压力。

从海面到海底压力是持续增加的。一般来说水深每增加100米,就会增加十倍于大气压力。再者有相当一部分的海底隧道建造于海底底层之下,即使管道透明,也欣赏不到海底的景色。所以说,要想实现交通与观赏艰巨的海底隧道对于材料学和工程学来说都是前所未有的挑战。

海底隧道埋置在海床底下,两端与海岸连接,再经过引道,与地面线路接通。通常来说建造海底隧道还要同时在两岸设置竖井,安装通风、排、供电等设备。从工程规模和现代化程度上看,当今世界有代表性的跨海隧道工程,中国有很多工程都位列其中。这么复杂的工程建造非一朝一夕之功,但是工程师们智慧撑起了这片天地。

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