穿山越海的超级重器

2022-06-02 22:32
红领巾·探索 2022年5期
关键词:打桩船泵车升船机

2021年11月13日,福厦高铁湄洲湾跨海大桥成功合龙。福厦高铁是我国首条跨海高铁,其关键控制性工程—湄洲湾跨海大桥,全长14.7千米,海上施工长度10.8千米。

一座桥的结构能有多简单?两个桥墩,一个桥梁。但是要建设一座现代化的跨海大桥,就要在波涛汹涌的海洋中打下数百个桥墩,再在桥墩上逐一放置近千吨的桥梁……如此浩大的工程,是如何施工的呢?

北宋跨海大桥

洛阳桥,位于福建省泉州市洛阳江水道,地处江海汇合处,是一座跨海梁式石桥,由当时的太守蔡襄主持修建。桥梁全长834米,宽7米。2021年,洛阳桥被列入《世界文化遗产名录》。

架桥机

为了建成湄洲湾跨海大桥,中国的工程师们专门研制出了“昆仑号”架桥机—世界首台千吨级架桥一体机。它能轻松地将40米长、1000吨重的混凝土桥梁架设在跨海大桥的桥墩上,且误差控制在1厘米以内。

你知道吗?

架桥机是一种将预制好的桥梁放置到桥墩上的设备,将原本难度极高的桥梁模块组装环节,变得像搭积木一样简单。

一体化造桥神器

传统的造桥方式是,先打桩基,再用混凝土浇筑桥墩,最后用架桥机架梁成桥。2022年初,世界首台桩梁一体架桥机“共工号”在武汉研制成功,一台机器就能完成上述桥梁建造的全部工作。

泵車

混凝土广泛用于各类建筑工程,而泵车是浇筑混凝土必不可少的设备。这台中联重科101米泵车是全球最长臂架泵车吉尼斯纪录的保持者—碳纤维臂架总长101.18米。它能够一次性把混凝土送到近30层高的楼上。

你知道吗?

为什么混凝土也叫“砼”(tóng)?

混凝土是“人工合成的石头”,是建筑工程中的常用词,但笔画太多,写起来太费劲儿。1953年,著名结构学家蔡方荫教授将“人”“工”“石”三个字合成了“砼”字,用以代替“混凝土”。混凝土的这种写法很快得到了建筑行业的认可和推广。

打桩船

中国的超级工程之一港珠澳大桥,共有224个混凝土桥墩,且建造在平均深度为37米的海水中。能够完成这项世界级难度的施工任务,“海威951”打桩船功不可没。它是集打桩和吊装于一体的新型打桩船,最大打桩深度近90米,可以轻松将上千吨的水泥桩打入海底。

你知道吗?

跨海大桥为什么是弯弯曲曲的?

一是长时间直线驾驶时,驾驶员容易疲劳,从而酿成事故;二是曲线设计能够增强桥身的整体强度,以抵御海浪和台风的冲击。

建造桥墩的“沉箱法”

将一个钢筋混凝土的箱子,口朝下放入水中,再往箱子里输入高压空气,排出箱子里的水。这样,施工人员就可以在其中正常作业了。现代沉箱法的发明者是中国桥梁之父茅以升,钱塘江大桥的桥墩便是用这种方法建造的。

盾构机

深江高铁的珠江入海口隧道,是目前我国埋深最深(115米)的海底隧道,穿越多条断裂破碎带,地质结构复杂。正在完成这一掘进任务的超级重器,是“深江1号”泥水平衡盾构机,全长130米,总重量3800吨,开挖直径13.42米。

你知道吗?

隧道掘进机,又称盾构机。运转时,它会用顶端刀盘将石块、土层切削,再用螺旋机将其运出,最后组装事先制作好的管片,支撑隧道。整个过程一气呵成。

升船机

升船机是帮助船舶快速通过大坝的装备。三峡大坝的升船机,全线总长5000米,可承载1.55万吨的重量,爬升113米的高度。它的承载重量与爬升高度均为世界之最。运行时,船舶先驶入升船机的承船厢里,再由机械驱动承船厢升降。

你知道吗?

“吊威亚”的机器

三峡大坝浇筑混凝土时,没有供工程车辆通行的道路。工程师们便在两座山之间搭建了钢索,利用吊绳直接把搅拌车、挖掘机等机器运过去,顺利完成了大坝表面的浇筑工作。

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