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  • 第501章:思想的天堑

    作品:《崛起一万年

        盾构机。 X

        这对于新九州而言还是一个新奇的概念。

        就算是放在章至那个时代,普通人也是根本不曾听说过这种机器的。

        它不像是表面的原理那么简单。不是大家所想的,前边一个钻头就可以往前推进。

        盾构,其实是二者一体的意思。

        完整的盾构机应该是前方设置掘进机,用来向前挺进,后方设置构建机,在掘进的同时铺设隧道。防止开掘出来的隧道发生坍塌,或者上方土层、岩石层因震动而下坠从而又填埋隧道。

        掘进机的原理是不难,但也不是简简单单的一个钻头那么简单。

        而构建机的难度就仿佛登天一样了。至少对于新九州是难如登天。

        马建斌召集了物理研究院专门成立了一个盾构机小组,研究了一两个月硬是没研究明白构建机的原理到底是啥。

        甚至越研究越感觉这里边的科学道理简直千奇百怪。看似就简简单单的挖一个洞而已,它怎么就这么难呢?

        马建斌说:“李师,盾构机恐怕还真的没那么简单。因为开凿隧道我们面临的不是土层,而是岩石层。在岩石里开辟隧道,这个难度是极大的。首先我们要面对的就是钻头的设计问题。”

        李真疑问:“钻头设计有什么难度么?”

        “钻头的强度要求是能达到,但是钻头的样式设计却难了。新九州有电钻,我们从电钻上获得灵感,设计那种带有螺旋纹和扩张纹的钻头。但是后来我们发现,这是行不通的。盾构机根本不是大型电钻这么回事儿。你用电钻在木头上打孔轻而易举,甚至在金属上打孔也可以。但是你不能在石头上打孔。

        石头和别的物质不一样。它受到那种高频率震动会碎的。如果把一台大型电钻放在石山之中掘进,那么一个搞不好,直接就是山崩地裂。安全问题受到了极大的困扰。所以盾构机绝不是大型电钻这么简单。它应该是有某种方式,能够达到一种稳定的平衡,能在石头上开孔,但是却不会让石头裂缝。”

        李真点点头,心中觉得有些发难。

        章至也从网络上给他找了一些资料供他参考了,但是李真也没有彻底参悟。那个东西在章至她们那个时代里也是高精尖的科学技术,甚至许多国家都需要去进口。自己根本就生产不出来。

        李真说:“引发石头出现裂缝的应该是两个方面……”

        李真话没说完,马建斌插嘴到:“高频率震动,以及扩张式开拓。”

        所谓的扩张式开拓,这是马建斌他们发明的一个词汇,意思就是说钻头呈锥形,前边尖,后边粗。就像是楔子一样。前边钻进去了,后边是硬往里边挤,这就造成了扩张与膨胀,就会将坚硬的石头崩碎。

        “对,是这两个原因。所以这个钻头的设计要达到两个方面的硬性要求。”

        “什么?”

        “一个是钻头的转速不大,但是扭矩大。第二是钻头务必要成圆柱形,呈平行状态。想要达到第一个要求很简单,但第二个要求相对难,那就是钻头与山体的接触面很大。而且前边不能是尖的,必须要是平的。”

        马建斌苦笑一声:“对的李师,我们也发现了这个问题。我们造了一种圆柱形,前方完全是平面状态的钻头去在石头上打孔。这种完全是平面的钻头,用一种磨石头一样的方式高速旋转,竟然就将石头开出了一个平滑无比的洞。结构完全成型。但是……”

        “但是什么?”

        “但是开凿隧道也需要这样的钻头么?不用任何科技含量,就只是一个直径几米,乃至十几米的实心圆柱?这不可能。一个直径几厘米,在石头上打孔的钻头,和一个直径近十米在山体上打孔的钻头不是一个等级的。首先,一个直径十几米的实心圆柱转头,至少有十几吨的重量,我们的科学技术完全没有能力去让这样的一个钻头高速旋转。

        如果使用了机械原理,产生大扭矩,低转速的旋转。那钻头的转速最高也只能达到一分钟几十转,甚至是十几转的样子。这样的低转速,完全就是滴水穿石一样的效率。还不如爆破和手工来的快。而且,就算我们有了生产那么强大动力的发动机的能力,就算十米直径的钻头,和电钻一样的高转速。那么钻头十几吨的重量引发的震动会成倍递增,把一座山震垮都不是问题。”

        马建斌深深的叹口气:“所以,难啊。”

        李真笑道:“其实换个思路也无妨。如果一个直径几米的平面大钻头前端,设置数百个高速旋转的小钻头呢?”

        “什么意思?”

        “磨刀石的原理。用平面钻头去钻石头,这个原理就是和磨刀石一样,不是把石头钻通的,而是把石头磨通的。可你们只是想到在平面的钻头上增加砂纹与粗糙感,增加摩擦力。为什么不能去思考一下,如何呈数百倍的去递增这个摩擦力呢?试想,如果大钻头缓慢旋转的过程中,钻头前方与山体接触的那一面,出现数百个小钻头反向旋转,或者顺势旋转的话。那么摩擦力是否会呈百倍,千倍的递增?”

        马建斌忽然眼前一亮,猛然站了起来,站的太猛脑袋撞在了墙上竟然也顾不得痛了,惊呼一声:“是这样么?对啊,我怎么没想到呢?李师,您简直就是上天赐给这世界的光明。”

        “对啊。一个主钻头缓慢旋转的过程中,主钻头上再附着数百个高速旋转的小钻头,这岂不是就相当于数百个人使用数百个安装了那种磨石头电钻钻头的电钻,去手工开凿隧道?一座山不能够承受一个超高速旋转,发出超高震动频率的大型钻头。但是绝对能够承受数百个小电钻在它身上打磨的。小电钻发出的震动,对于一座山来说微弱不可计。”

        “李师,你是个天才!”

        李真笑了笑:“我只是提出了一种设想。但是具体的设计,其中有许多的难度需要你们克服。甚至是无法克服。这种工艺我不知道你们有没有能力去做到,在一个本就旋转的钻头上,在设计数百个在钻头内部同时高速旋转的小钻头,想想都让人头疼。”

        “这种设想已经很了不起了。您说过,从零到一是最难的,但从一到一千却是最简单的。万事都是开头难,现在我们有了思路,至少知道该从怎样的方向走下去。这就是一步登天了!”

        马建斌兴奋,狂喜。

        其他人也跟着兴奋。

        这种在科学困境之中突破了思想天堑的兴奋与狂喜,是常人无法体会到的。

        用一句俚语来表达这样的心情,那便是:

        比作爱,更让人感到痛快与兴奋。rw