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我是科学家:“千万豪车”掘进地下城,“基建狂魔”如何打造“钢铁穿山甲”?
关键字: 中国基建中铁盾构机基建狂魔【文/中国科学技术馆副研究员 赵洋,来源/科普中国“我是科学家”】
01.走在盾构机的“肚子”里
我们是从一条在建地铁隧道的入口走近这台由“中铁装备”制造的盾构机的。也可以说是“走进”,因为经过漫长的1.5千米的闷热路程,我们不知不觉已经进入了盾构机的内部。
隧道横截面为圆形,人行通道很窄。
隧道的横截面为圆形,这台盾构机横截面就是这个形状。在这里,人只能走在管壁两侧用铁架搭起的步道上,很窄,迎面来人时双方都得侧着身子才行。隧道中间是一条铁轨,不时有一人多高的渣土机开过,将前方发出的渣土运出去。在这里,人是围绕机器运转的。
隧道壁上不时出现这样的红色角钢,这是测量用的基准点。
堆在地面的“管片”
我们跨过“管片铺装机”顶部,我差点把手机掉在这里。
后来我才知道,我冒着手机失落的风险爬过的这个架子叫做“管片铺装机”,它的作用是把“管片”贴到刚打好的隧道四壁,起支撑加固作用。管片是用钢筋水泥浇筑而成的,厚且坚固。
最重的管片有八吨重,靠上面的提钮很容易拉断。
最重的管片有八吨重,靠上面的提钮很容易拉断。所以大型盾构机的管片机是用真空吸盘将管片吸起来,这样提拉力均匀分散了,管片也不会损坏。
液压千斤顶,是盾构机的驱动装置。
盾构机的刀盘后部有一圈液压千斤顶,它们顶着已经铺好的管片的端面,把自己往前“推”。
泡沫混合液相当于“唾液”,便于刀盘咀嚼和搅拌岩石。
盾构机相当于一条放大的若干倍的“蚯蚓”,前面的刀盘“吃”土,传送带将土从后部排出,而且不断分泌“粘液”(泡沫),软化土壤降低掘进难度。它通过的地方就形成了一条中空的隧道,隧道的内径就等于它的外径。
盾构机控制室
在盾构机前进方向的左手边,有一个控制室。它与任何复杂交通工具的控制室没什么区别:按钮、屏幕、通话器。不同的是,大多数交通工具的控制室可以看到外面,而这里只能用屏幕反映前方的景象。仿佛在潜艇中。
盾构机启动了,各种参数如图
为了让我们对盾构机的工作情况有个直观的了解,工程师特意启动了盾构机。尽管是电力驱动(如果用内燃机驱动,隧道内很快就没有氧气了),但噪音依然很大,这是刀盘刮擦岩壁土层的声音、这是各种液压机构、泵工作的声音。大家的说话声也不由得提高了。工程师让我们自己在管壁上找一个参考点盯住,注意看盾构机是否缓缓前行。但站在这每分钟仅推进几厘米的庞然大物身上,看出它的移动谈何容易?我们很快都放弃了。
管片之间的接触面,橡胶起密封作用,出厂才一个月。
渣土传送带
走过控制室,视野中央出现了一条从前方延伸出来的传送带,它的起始点位于刀盘下部,末端位于盾构机尾部。它负责把刀盘切削下来的岩石、泥土运到渣土车上。
挖出的土样要留存归档
手机掉到这里还能找到吗?
前往盾构机刀盘的最后旅程要跨越两个相距一米的弧形钢梁。上面沾满了冷凝水,很滑。站在上面,只能弓着腰,头不时会碰到天花板,双手也没有抓握的地方。我问工作人员,衣服口袋没有拉链,手机掉下去还能找着吗?工作人员低头看看下面纵横的管路和底部的泥水,对我说,应该能找到,不过只能找到手机的“遗体”。
返程的路依旧漫长酷热
参观完盾构机、体验了盾构机工作时的伟力,我们从原路返回,仍是1.5千米的闷热路程。显然,这段地铁隧道多长,工作人员每天就要往返多长。他们的辛苦可想而知。
- 原标题:我是科学家:“千万豪车”掘进地下城,“基建狂魔”如何打造“钢铁穿山甲”? 本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑:李泠
- 最后更新: 2019-06-06 07:42:58
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