中国再创奇迹!世界首条海底高铁,建造难度让各国目瞪口呆
建造海底隧道为何难于登天?高铁经过地震带真的安全吗?中国建造的海底隧道,为何让西方国家红了眼?大家好,欢迎来到地球科技,关注我进入今天的故事。
建设海底高铁的条件
随着社会的快速发展,人们的出行开始变得更加快捷,就是一个速度与激情的时代,在二十年前你会想过几百公里,两个小时就会到达吗?相信很多朋友应该都没想过,自从有了动车以后,距离已经成为不了一种束缚,很多人都很享受速度带来的的震撼与刺激,我想问大家一个问题,你们感受过在海底坐高铁穿梭,是一种什么感觉吗?
相信很多朋友都有过这种在海里穿梭的梦,如果我告诉你,我国已经开始建设海底高铁隧道了,你会相信吗?几年后这个曾经的梦想可以变为现实,大家应该都会非常期待吧,今天我们就来聊聊中国的海底高铁隧道,海底高铁,顾名思义就是在海底建设的高铁。海底高铁主要采用真空磁悬浮技术,这种技术没有摩擦阻力,所以速度会比地面上的高铁快很多。体验的感觉那是完全不一样的,像我们这些旁观者只看到了,海底高铁华丽的一面,却不知道想要建造这样一座高铁的难度有多大,那么建设海底高铁都需要什么样的条件呢?长按点赞我们接着往下看。
建设海底高铁隧道的困难
据了解,该隧道分为海域段和陆域段,虽然相对烟台和大连地形较为平坦,但复杂的地形还是让施工团队操碎了心。其中最为艰难的就是海域段了。这条隧道将从高水压风险区域底下穿行而过,全世界都没有这样的先例可供参考。比如日本的青函海底隧道,该隧道横越津轻海峡,全长达到了54千米,英吉利海峡隧道,是一条英国通往法国的海底隧道,隧道长达50千米,厦门翔安海底隧道,从厦门本岛到对岸的陆地,全长8.956千米,
虽然都是海底隧道,但这些隧道都是火车隧道。而我国的港珠澳大桥也建设有海底隧道,长约5.6公里,但它是用来通汽车的。目前来看,全世界还没有一条通高铁的海底隧道。如今我国要建设的海底隧道,就是一条高铁隧道。据报道,汕头湾海底隧道是我国第一条时速高达350公里的海底隧道,也是世界首创。于2020年开始进入施工,投资约111亿元,预计2023年可以实现通车。可要想修建一条海底高铁隧道,这无疑是一个极大的挑战。首先,该隧道所处的地理位置是8度地震区,穿越了17条断层破碎带,其中的8条还是活动断层,地质复杂度堪称国内外水下隧道之最。
其次,极高的高水压也是一项巨大的挑战,施工团队需要针对这样的海底条件采取最合适的技术手段,从而才能保证隧道结构安全。还有,汕头湾海底隧道因长期处于高水压的环境当中,隧道内部在承受高水压压力的同时,还需要适应强侵蚀的环境。最让人头疼的还属复杂的地质情况,施工团队需从软土层钻入淤泥层,再进入弱风化岩石层,接着要钻入花岗岩极硬地层,用专家的话说就是开挖过程如同“先切豆腐后磨生铁,软硬夹生”。不仅海域段困难重重,陆域段的施工难度也并不低。直径14.53米的超大盾构机在北岸的滩涂地带同样面临着巨大的挑战。连续复杂地质环境地层陆续近距离下穿或毗邻穿越沈海高速读、中泰立交桥、高压电塔等沿线建筑设施。其中不能有任何差错,稍有不慎就会功亏一篑,如此高难度的工程,中国的团队又是怎么做到的呢?接下来我带大家来一探究竟。
建设海底隧道的办法
面对如此复杂的情况,施工团队必须考虑到每一个地方,从而才能找到最合适的技术手段,确保隧道防水可靠。由于隧道需要长期处于海水的侵蚀当中,它的结构就不能仅仅考虑海水渗透问题,还要考虑到侵蚀问题。因此,对于建造的材料,施工团队也是经过了多次反反复复的实验。挖隧道的每一个环节,都是由施工团队精密计算过的,然而即便施工团队如此小心翼翼,还是无法预估复杂多变的海底地势。这使得施工团队不能用单一的方法去建设隧道。于是,我国工程师和技术人员就把所有挖隧道的办法都尝试了一遍,最终选出了明挖法、盾构法和矿山法等多种方法同时进行,接下来,管哥就给大家介绍一下这三种办法。第一种明挖法,听名字就不难猜出这是最为简单常用的一种方法。这种方法直接将地面整个挖开,然后开始修建内部,把能支撑起隧道的结构先建造起来,最后恢复地面。明挖法的优点就是造价低,操作简单,工期较短,施工过程安全,但它只能对泥土松软的浅层地方进行建设,对于海底里非常坚硬的地方就行不通了。
所以在汕头湾海底隧道的修建中,只有陆域段采取了明挖法的施工办法。然后我们再说说盾构法,盾构法是目前较为先进的一种施工办法,近几年我国高铁技术飞速发展,盾构法可是功不可没。而盾构法的主体机器盾构机,说得通俗易懂点其实就是一个直径为十几米的大电钻。在开挖隧道前,施工团队需要提前将盾构机进行整体无损的拆解,随后送入开挖段。这一过程其实是一个很艰难的过程,然后从淤泥质极软的地方用切削装置进行开挖。之后,盾构机需要用自己的外壳支撑周围岩石,同时一边往前开,一边通过传送带把转出来的泥土、碎石和泥浆等送出隧道。因为盾构机十分的庞大,所以在防止隧道坍塌的同时,也可以作为推动自己往前进的支撑面,可以说是一举两得。盾构机是全机械化施工,可以独立完成从推进到出土再到拼装的过程。
那么,盾构机有什么弊端呢?我们继续往下看。盾构机虽然优势颇多,可它还有一个弊端,那就是速度慢。就算盾构机卯足了劲儿地挖,每天也只能挖短短几米,而且盾构机对土质要求极高,只能在松软含水的地层使用,由于海底隧道建设环境恶劣,地质又极为复杂,所以盾构机也不是万能的,这个时候,就要派出矿山法了。矿山法又称浅埋暗挖法,主要是针对于地质复杂和坚硬的岩石层进行挖掘,简单来说,就是用钻眼爆破的方法去开挖断面,但矿山法操作起来较为复杂,因为爆破出的形状无法预料,而且容易引起坍塌,所以只能通过慢慢地多次爆破,还要对隧道的另一端进行支撑,来防止隧道因不平衡而坍塌。说到这里,大家肯定不免会疑惑:建设海底高铁隧道如此困难,需要投入大量的时间金钱和人力,那它的意义大吗?关注我咱们继续往下看。
建设海底高铁隧道的意义
建设海底高铁隧道,最大的意义就是建设了一条经济走廊。汕头湾海底隧道的起点是汕尾市,汕尾市位于广东省东部沿海,东临揭阳,西接惠州,北连河源,南濒南海,距离香港仅有81海里。若海底高铁隧道建成,从汕头到汕尾只需短短四十分钟,这将给沿线的人们带来极大的便利,也会加速汕头汕尾快速融入珠三角经济区,还可以利用珠三角经济区的优质资源,从而更好的带动沿线发展,造福沿线人民。
不仅如此,汕头湾海底隧道也如同一个开拓者,将会为我国的高铁海底隧道提供关键性经验,我们都知道,台湾岛和海南岛与我国大陆之间有着一定的距离,如果能在未来开发出相同的海底隧道,就会大大增进两岛和大陆的联系,使得两岛和大陆更加友好。这一切都与建设者的努力与付出分不开,致敬高铁建设者,为汕头加油,为中国点赞。朋友们,你们觉得耗费如此大的精力建设海底高铁值得不值得呢?你们期待海底高铁通车吗?欢迎留言我们一起讨论,长按点赞支持下.好了,本期文章就分享到这里了,喜欢我的文章就点点关注,下期会带来更精彩的内容,我们下期见。