世界最大隧道挖掘机,一天挖开一座小山,挖穿地球要多久?
提到开山挖隧道,可能你想象的是一群人在深山中开凿,提到挖掘机,或许在你的想象中就会出现一台四五米高的机器。
可是你知道吗?在这个世界上有这样一台隧道挖掘机,长达110米、直径高达17.5米,其重量更是超过了7000吨,宛如一只吞土的怪兽,而它的名字就叫做Bertha。
谈到这个挖掘机界的"巨无霸",可能很多朋友都会很好奇,这种机器真的有存在的必要吗?又究竟是哪个国家才会研究出这么一台堪比小山的挖掘机呢?接下来就让我们为大家一一解惑。
随着科学技术的不断进步,有关超大型挖掘机的研发是相当有必要的,毕竟挖掘机向来都有着"工程界的晴雨表"一称。
有了先进的挖掘机,人们不仅能够节约大量的人力物力,还可以极大地提高工程效率,这既是对技术工程的一种革新,也是推动国家基建事业发展的有力武器。
这台名为" Bertha",译作"伯莎"的超大型盾构隧道挖掘机,虽然是美国的财产,但实际上却是美国在2012年委托日本制造出来的。
在刚刚制作完成后,这一款超大型机器就被投入到了西雅图地下隧道的挖建工程中。在经历了4年时间后,SR99号隧道工程顺利完成,长达15公里的老化高架桥线路被全部改建成了隧道的一部分,也正是这次隧道改进,让人们意识到了这款挖掘机的强悍实力。
通过简略计算,人们发现伯莎的挖掘速度大概在3.6米每小时,听起来是不是感觉很可笑?
一台上百米长的挖掘机,每小时竟然只能挖几米的深度。
可是倘若你对工程学有一些了解,那么你就会知道,这非但不可笑,反而是一项颇为了不起的创举,因为挖隧道可不仅仅是简单的挖隧道。
倘若你是想单纯挖个洞,这自然简单,可是如果你想像伯莎这样挖掘出一条隧道,那么你不仅需要想办法去支撑那些被挖空的土壤层,同样还得具备抵抗地下水、处理挖掘下来的废土等一系列的能力。
也正是因为存在着这些挖掘上的困难,所以在过去,工人们挖掘隧道的速度大概都只能维持在1.2米每小时,而伯莎的挖掘速度却足足是人们过去的挖掘速度的三倍,这难道不是一种了不起的创新吗?
如此强悍的挖掘能力,来自于伯莎复杂而精密的内部设计。
我们这里截取刀头这一小小的部分来进行分析。
据说伯莎的刀头,足足使用了260种不同合金盾构刀片,这些刀片以独特的顺序排列和组合,最终构建出如此强悍的伯莎挖掘机。
当然了,对于一个110米长的巨型挖掘机来说,它的刀片长度自然也是短不了的,伯莎挖掘机上的刀片,每个都超过一名成年人的身躯长度,这也就意味着其中最短的都在两米左右。
你能想象260多种跟你一般长短的刀片,挥舞起来是什么样的效果吗?根据机器使用者以及现场目击者的反馈来看,这种机器一旦开动起来,就宛如一头吃土的巨兽,光吃不排、威力绝伦。
其实说它"光吃不排"也不准确,因为实际上这款机器的尾部上是安装了一条管道的,这条管道就专门用来处理排出的石头的。
只不过由于机身过长,所以人们通常难以发觉。至于那些挖掘过程中出现的碎土,则是被这款挖掘机沿途拼接起来了。
而这也是为什么它可以实现3.6米每小时的挖掘速度,实际上它是一边挖一边加固的,可以说这款挖掘机挖到哪里,跟在其身后的工人们就会将隧道固定到哪里。
如此优秀的一头挖掘巨兽,是否有缺点呢?答案是肯定的。
这款挖掘机的缺点主要包括两个方面:一是需要全程紧密监视,二则是维修相当复杂。
之所以要对这么一只"巨兽"全程监视,倒不是因为畏惧它"叛逃",而是因为它的挖掘能力实在太过强悍了。
倘若你不能实时看护、及时叫停,那么这款挖掘机是很容易挖到一些危险的地方去的,比如说城市里埋伏在地下的一些管道,或者说是其他地下设施。
至于维修复杂就更好理解了,由于当时为了确保其挖掘能力,日本工程师们将这台挖掘机设计的过于庞大与复杂。
所以倘若真的是挖掘机刀头部分出现了故障,那么就必须及时停工,在软土层开拓出一片空间,然后打一个吊井,将挖掘机刀头整个拆解下来、通过吊井运到地面上去,将损坏的部分进行拆卸与更换,再将其通过吊井运下来、安装好后才能恢复其挖掘能力。
客观来说,这也是这款挖掘机目前较为棘手的一个问题。
不过自打2012年这款挖掘机被提上日程开始,美国与日本科学家们就一直在研究着如何对这款挖掘机进行改进,也提出了一些相当有针对性的建议。
虽然目前仍旧没有取得很大的成果,但是两国对升级版挖掘机的研发的确是有很大进步的。
据有关数据统计,美国这款伯莎挖掘机只要一天就可以挖开一座小山,而这种挖掘能力对于世界各国都是颇为宝贵的。
倘若它能够实现完全自动化,那就更完美了,想必各国一定会纷纷效仿、定制这款超级挖掘机。
而倘若真的有那么一天,那么对全人类来说,这都是一件幸事,毕竟这意味着工人们在挖掘隧道的时候不用再承担太大的风险,贫困地区的经济建设也可以走上更加高速的道路,我们坚信那一天就在不久的将来。
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