神奇的海底隧道是怎么建成的?
大海又宽又深,神秘得很。在这大海下面,竟然能修出像港珠澳大桥海底隧道这样厉害的工程,是不是很让人惊讶?当我们开车从这海底隧道经过的时候,有没有想过,这么长的隧道是怎么在海底修起来的?隧道里要是进了水,又该怎么弄出去呢?
港珠澳大桥的海底隧道有 5.6 公里长,它是全世界最长的公路沉管隧道,而且是唯一的深埋沉管隧道。它的修建过程可了不起了,就像一个充满智慧和勇气的传奇故事。其实啊,这深埋沉管隧道不是直接在海底挖出来的,而是用了一个很巧妙的办法。先在陆地上把隧道的各个部分都造好,然后再放到大海里去。这可不容易,5.6 公里的隧道,就算分成一段一段的,要搬运和拼接起来也特别难。实际上,港珠澳大桥的沉管隧道是由 33 节特别大的隧道管节和一个合拢段拼在一起组成的,这背后是好多工程师花了很多心思才做到的,关键就是那七个很精细复杂的施工步骤。
第一步,得给沉管造个“窝”,叫“干坞”。因为沉管隧道一开始是在陆地上造,设计师就在港珠澳隧道附近的海边,挖了一个凹下去的地方,就像造船用的船坞那样。这个“干坞”能注水也能排水,可以模拟海底的水压情况,而且它的空间能放下几节小隧道,给后面的施工提供了方便。
第二步,要造沉管隧道的主体结构了。施工的人会先用一个很大的钢筋台车搭起隧道的架子,就像给房子打地基、搭框架一样。然后把模板台车开到架子里面,往上面浇混凝土,就像砌墙一样,慢慢把隧道的墙造起来。为了让隧道能承受住海底的大压力,凝固后的钢筋混凝土隧道还要经过很复杂、很严格的温度控制和养护过程,让它的抗压能力变强。
第三步,等沉管隧道的主体差不多造好后,就要安装各种系统了。在沉管里面,施工人员会把压载水系统、照明系统、监控系统等重要的设施都安装好,这些系统能保证隧道正常使用和维护。在沉管外面,为了不让海水和海洋生物的排泄物把沉管腐蚀坏,施工方会涂上专门的涂料,还会喷上防渗漏的涂料,不让海水渗到隧道里。同时,要用端封门和止水带把隧道口密封好,这很重要。因为在海底拼接隧道的时候,如果漏水了,水就很难弄出去。等隧道拼接好后,端封门也能比较容易地拆掉。密封好后,往干坞里注水,就能测试隧道的密封性和抗压能力好不好,要保证每一节沉管的质量都很棒。
第四步,海底的地面是高低不平的,这对要高精度拼接的沉管隧道来说是个大难题。所以施工团队要用挖斗船把海底挖开,弄出一个基槽,然后用整平船铺上卵石,把槽面压平,让隧道在海底的高低起伏不超过 4 厘米,这样才能给后面沉管的拼接打好基础。
第五步,把沉管隧道沉到海底并拼接起来,这是整个工程里最关键、最要细心的一步。听起来好像不难,但实际做起来挑战很大。因为水下的情况很复杂,看不清,而隧道拼接要求特别精确,要达到毫米级的对接。所以施工团队得靠先进的北斗定位技术和信息化监控系统来帮忙,这样操作人员就能随时知道沉管在水下的位置和样子,保证每一节沉管都能准确地和旁边的管节拼在一起,最后形成一条稳稳当当的海底隧道。
第六步,沉管隧道拼接好后,为了让它更稳定、更能抗压,要对隧道外面进行加固。施工团队会在隧道两边填上厚厚的卵石和防冲石笼等材料,一层一层地铺,给隧道加上三层结实的保护层,让它能稳稳地顶住海水的压力,不怕海水冲,保证隧道能在海底安全地使用很长时间。
最后一步也很重要。首先,要把前面的步骤重复做,把 33 节隧道管节都造好、拼接好,让海底隧道的主体结构完整。然后,小心地把用来防止海水渗漏的端封门拿掉,给隧道里面的后续施工腾出地方。最后,施工团队会把隧道里面好好装修一下,把照明系统弄得亮亮的,让开车的人看得清楚;设置清楚的公路交通指示牌,给车辆指明方向;安装可靠的防火系统,保证隧道在有突发情况的时候是安全的。
海底隧道的建设是人类工程技术的伟大成果。虽然现在我们还没办法造出想象中那种透明又能承受巨大压强的海底隧道,但现在的技术已经能让我们在海底修出安全可靠的通道,把陆地和海洋连接起来,让不同地方的人能更方便地交流和往来。这些海底隧道不只是交通的通道,更是人类智慧和勇气的代表,它们见证了人类挑战大自然、突破极限的过程,也为以后更厉害的海底工程建设打下了基础,鼓励我们在探索海洋的路上继续努力,创造更多的奇迹。