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“钢铁蚯蚓”的发明居然来源于这种恶心的生物你敢信?

2019-07-02 14:29:47 来源: 中国科技网 作者: 陈龙

不论是地铁还是隧道建设,都离不开一种大型工程设备-盾构机,由于其主要工作环境是在地下打洞,有人也戏称盾构机为“钢铁蚯蚓”。

有本事“玩转”大家伙的国家屈指可数

盾构机全名为盾构隧道掘进机,是一种专门用于隧道挖掘的工程设备。别看说着简单,但盾构机集成了土木、机械、力学、液压、地质、电器控制等一大堆学科,是一种建造?#35759;?#26497;大的专业工程设备。目前世界范围内也仅仅只有德国(海瑞克)、日本(三菱、小松、川崎、日立、奥村、石川?#28023;?#32654;国(罗宾斯)、法国(NFM)等极少数国家能够生产制造盾构机。

 

振兴号 图片来源:新华网

当然也包括咱们中国,近日中国首台超大?#26412;?#30462;构机“振兴号”在常熟下线,这个大家伙全长135米,仅刀盘?#26412;?#23601;超过了15米,总重更是达到了4000吨。“振兴号”是我国首台全部采用自主技术和多项国产核心零部件的复合地层超大?#26412;?#30462;构机。

小小船蛆危害大 哥伦布差点栽它手里

但说出来你可能不信,盾构机的发明要?#34892;?#19968;种不怎么常见,甚至十分恶心的生物-船蛆。这种寄生在木材内部,靠木屑为食的生物分布十分广?#28023;?#23545;海洋中的船舶和木材设备有着很强的破坏力。


船蛆

imba的是船蛆还能自身?#32622;?#19968;种粘液形成保护壳,用以防止船木受潮后发生的膨胀。大航海时代,哥伦布第四次出海到牙买加时,肆虐的船蛆甚至甚至毁掉了哥伦波一半的船只,以至于不得不停靠在牙买加附近的小岛上,更悲催的是水?#32622;?#36824;和岛上土著发生了冲突,当地居民停止向船员提供淡水和食物,估计当时哥伦布可能恨?#26469;?#34502;了。

没有船蛆 就没有盾构机

18世纪末英国人计划在泰晤士?#26377;?#24314;一条跨河隧道,但以当时的技术能力,这个想法的?#35759;?#22570;比国足夺得世界杯。不过万事都怕有心人,法国工程师布鲁?#20992;?#23601;是这么一位。在研究了船蛆进食打洞的过程后,布鲁?#20992;?#21463;到启发,设计出世界上最早的盾构机设计原理图,并在英国申请了专利。

 

布鲁?#20992;?#30003;请的专利图 图片来源网络

在随后的1818年,布鲁?#20992;?#21448;再一次设计了全断面螺旋挖掘式密封外壳,并完善了盾构机的内部结构。这套设备外表看起来是一个圆柱体结构,但内部却有着相?#22791;?#26434;的机械设备。挖掘时设备由千斤顶推动,为了防止塌方?#25103;?#36824;设计了金属套筒支撑岩体,同时金属套筒下方还进行?#35828;?#29420;设计,方便?#22871;?#30732;砖。

一波三折 泰晤士河隧道终于建成

1825年,布鲁?#20992;?#30740;发的盾构机正式被应用到泰晤士河隧道的施工现场,据史料记载这台盾构机宽11.4米,断面高6.8米,作为第一条跨河隧道,泰晤士河隧道刚开始时施工还是比较顺利的。

不过很快就遇到了大麻?#24120;?#30001;于盾构机挖掘时导致地下沼气引燃了照明灯,造成了不小的人员伤亡,施工不得不终止进行,布鲁?#20992;?#20063;再一次对盾构机进行了改良。终于在1835年,改良够的盾构机再次?#24230;?#26045;工,泰晤士隧道也于1843年正式建成。

 

当时落成后的泰晤士河隧道宣传画

作为世界上第一条跨河隧道,泰晤士河隧道的建成可谓意义重大。为表彰布鲁?#20992;?#30340;卓?#28966;?#29486;,当时的维多利亚女王授予了其爵士爵位。时至今日,泰晤士河隧道仍是伦敦地下交通重要组成部分,每天仍有数以千计的人们穿过隧道。可以说,没有布鲁?#20992;?#30340;偶然发现,就没有盾构机的诞生,没有盾构机也就没有了泰晤士河隧道乃至今后隧道建设体系。

责任编辑: 陈龙
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