“地下航母”

《愚公移山》的故事大家并不陌生，不過(guò)，故事畢竟是故事，如果單單靠人類的雙手去開(kāi)鑿一座大山，不知道要花費(fèi)多少人工、多少年才能完成。要是有一種專門打通大山隧道的大型機(jī)器，那該多好啊！別急，在高科技迅猛發(fā)展的今天，我國(guó)的這一“挖洞神器”已經(jīng)橫空出世。

自古以來(lái)，人類都是通過(guò)建橋來(lái)克服水上障礙的，但建造橋梁的代價(jià)較高，又容易造成交通堵塞。要是能修建地下隧道，既不受惡劣天氣的影響，也不影響水上船舶的通行，那就再好不過(guò)了。

1818年，法國(guó)工程師布魯內(nèi)爾為了挖通泰晤士河想辦法時(shí)，偶然間發(fā)現(xiàn)一個(gè)船蛆在船體上鉆挖出的洞穴。船蛆鉆木板時(shí)，會(huì)分泌一種液體涂抹在孔壁上，形成保護(hù)殼。他靈機(jī)一動(dòng)，想出用盾構(gòu)原理挖掘隧道。于是他發(fā)明了一種隧道掩護(hù)支架，支架就像一個(gè)巨大的矩形鐵墻，里面可容納36名工人作業(yè)。泥土挖出后，支架就向前推進(jìn)，挖空的部分就建起磚墻作為隧道的墻壁，這種方法被人們稱為“盾構(gòu)法”。那時(shí)候完全靠人工開(kāi)鑿，再用蒸汽機(jī)輸送泥土，花了18年時(shí)間，僅挖通了396米長(zhǎng)的隧道。

布魯內(nèi)爾的“盾構(gòu)法”至今還在沿用。不過(guò)隨著科技的發(fā)展，人類開(kāi)始使用機(jī)器開(kāi)鑿隧道，并把泥土運(yùn)送出去，這種機(jī)器就是盾構(gòu)機(jī)。

盾構(gòu)機(jī)就是沿著隧道線路向前推進(jìn)、挖掘泥土的機(jī)器。自從它被發(fā)明出來(lái)以后，這項(xiàng)技術(shù)就一直掌握在歐美國(guó)家中。

2002年，中國(guó)中鐵集團(tuán)開(kāi)始自主研制“京華號(hào)”盾構(gòu)機(jī)。這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)擁有世界上最先進(jìn)的技術(shù)，它為我國(guó)修建鐵路帶來(lái)了很大的幫助。它最大開(kāi)挖直徑有16米，足有5層樓的高度，重量達(dá)4300噸，長(zhǎng)150多米，由10萬(wàn)個(gè)部件組成，是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的龐然大物。一般情況下，開(kāi)挖直徑達(dá)12米的盾構(gòu)機(jī)，國(guó)際上就被稱為超大型盾構(gòu)機(jī)。單單看“京華號(hào)”的尺寸，就是世界第一了。

盾構(gòu)機(jī)刀盤里的刀片通過(guò)旋轉(zhuǎn)切削石塊和泥土，機(jī)器作業(yè)的時(shí)候慢慢往前移動(dòng)，盾殼外部一層堅(jiān)硬的外殼也跟著移動(dòng)，外殼起著支撐隧道的作用，這樣隧道不會(huì)坍塌。為了讓隧道穩(wěn)固，盾構(gòu)機(jī)邊開(kāi)挖邊拼裝預(yù)制的混凝土管片，這些管片由高標(biāo)號(hào)水泥和鋼筋澆筑而成。盾構(gòu)機(jī)每前進(jìn)1米，就會(huì)拼裝一環(huán)管片，管片之間會(huì)自動(dòng)澆筑水泥砂漿密封縫隙。由于刀頭損耗太快，每掘進(jìn)一段距離必須更換新的刀頭，挖掘和構(gòu)筑同時(shí)完成。盾構(gòu)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，有導(dǎo)向系統(tǒng)、挖掘推進(jìn)系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、渣土排送系統(tǒng)等多個(gè)部分構(gòu)成。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)開(kāi)始工作的時(shí)候，其自身的千斤頂可以通過(guò)已經(jīng)成型的管片來(lái)提供反作用力，自然形成一個(gè)向前的推力；挖掘出的渣土?xí)奢斔蛶л斔偷皆淋嚿线\(yùn)送出去。

“京華號(hào)”盾構(gòu)機(jī)將挖掘、排渣、加固同時(shí)進(jìn)行，既節(jié)省了大量的人工，又保證了施工人員的生命安全。正因?yàn)槲覈?guó)擁有了這樣強(qiáng)大的盾構(gòu)機(jī)，我們才能在惡劣的環(huán)境條件下修建了許多鐵路。

自問(wèn)世以來(lái)，“京華號(hào)”盾構(gòu)機(jī)這一掘進(jìn)利器不斷地穿山越嶺、過(guò)江跨海，為我國(guó)的鐵路建設(shè)發(fā)揮了重要的作用。它是我國(guó)基建的一張名片，見(jiàn)證著我國(guó)基建實(shí)力的發(fā)展、壯大。