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“鋼鐵蚯蚓”的發明居然來源于這種惡心的生物你敢信?

2019-07-02 14:29:47 來源: 中國科技網 作者: 陳龍

不論是地鐵還是隧道建設,都離不開一種大型工程設備-盾構機,由于其主要工作環境是在地下打洞,有人也戲稱盾構機為“鋼鐵蚯蚓”。

有本事“玩轉”大家伙的國家屈指可數

盾構機全名為盾構隧道掘進機,是一種專門用于隧道挖掘的工程設備。別看說著簡單,但盾構機集成了土木、機械、力學、液壓、地質、電器控制等一大堆學科,是一種建造難度極大的專業工程設備。目前世界范圍內也僅僅只有德國(海瑞克)、日本(三菱、小松、川崎、日立、奧村、石川島)、美國(羅賓斯)、法國(NFM)等極少數國家能夠生產制造盾構機。

 

振興號 圖片來源:新華網

當然也包括咱們中國,近日中國首臺超大直徑盾構機“振興號”在常熟下線,這個大家伙全長135米,僅刀盤直徑就超過了15米,總重更是達到了4000噸?!罢衽d號”是我國首臺全部采用自主技術和多項國產核心零部件的復合地層超大直徑盾構機。

小小船蛆危害大 哥倫布差點栽它手里

但說出來你可能不信,盾構機的發明要感謝一種不怎么常見,甚至十分惡心的生物-船蛆。這種寄生在木材內部,靠木屑為食的生物分布十分廣泛,對海洋中的船舶和木材設備有著很強的破壞力。


船蛆

imba的是船蛆還能自身分泌一種粘液形成保護殼,用以防止船木受潮后發生的膨脹。大航海時代,哥倫布第四次出海到牙買加時,肆虐的船蛆甚至甚至毀掉了哥倫波一半的船只,以至于不得不??吭谘蕾I加附近的小島上,更悲催的是水手們還和島上土著發生了沖突,當地居民停止向船員提供淡水和食物,估計當時哥倫布可能恨死船蛆了。

沒有船蛆 就沒有盾構機

18世紀末英國人計劃在泰晤士河修建一條跨河隧道,但以當時的技術能力,這個想法的難度堪比國足奪得世界杯。不過萬事都怕有心人,法國工程師布魯諾爾就是這么一位。在研究了船蛆進食打洞的過程后,布魯諾爾受到啟發,設計出世界上最早的盾構機設計原理圖,并在英國申請了專利。

 

布魯諾爾申請的專利圖 圖片來源網絡

在隨后的1818年,布魯諾爾又再一次設計了全斷面螺旋挖掘式密封外殼,并完善了盾構機的內部結構。這套設備外表看起來是一個圓柱體結構,但內部卻有著相當復雜的機械設備。挖掘時設備由千斤頂推動,為了防止塌方上方還設計了金屬套筒支撐巖體,同時金屬套筒下方還進行了單獨設計,方便鋪裝砌磚。

一波三折 泰晤士河隧道終于建成

1825年,布魯諾爾研發的盾構機正式被應用到泰晤士河隧道的施工現場,據史料記載這臺盾構機寬11.4米,斷面高6.8米,作為第一條跨河隧道,泰晤士河隧道剛開始時施工還是比較順利的。

不過很快就遇到了大麻煩,由于盾構機挖掘時導致地下沼氣引燃了照明燈,造成了不小的人員傷亡,施工不得不終止進行,布魯諾爾也再一次對盾構機進行了改良。終于在1835年,改良夠的盾構機再次投入施工,泰晤士隧道也于1843年正式建成。

 

當時落成后的泰晤士河隧道宣傳畫

作為世界上第一條跨河隧道,泰晤士河隧道的建成可謂意義重大。為表彰布魯諾爾的卓越貢獻,當時的維多利亞女王授予了其爵士爵位。時至今日,泰晤士河隧道仍是倫敦地下交通重要組成部分,每天仍有數以千計的人們穿過隧道??梢哉f,沒有布魯諾爾的偶然發現,就沒有盾構機的誕生,沒有盾構機也就沒有了泰晤士河隧道乃至今后隧道建設體系。

責任編輯: 陳龍
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