100多年前,工程師是如何建造巴拿馬運河的?太智慧了

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如果想要船隻從太平洋進入大西洋
最簡單的方法就是在地球上找一處最狹窄的地方
將身體挖空 然後修建一條運河
這樣船隻就能通行了
建造巴拿馬運河的工程師最初就打算這麼幹
但是嚴重的身體劃破 暴雨和疾病等問題
最終證明這種方案行不通 那怎麼辦呢?
建造巴拿馬運河的美國工程師
在當時提出了一個天才的設計方案
船隻想要通行 不一定非要將身體全部開鑿出來
可以只開鑿一部分 將身體最高的部分開鑿掉
然後在兩端建造水壩
水位上漲 船隻就能正常通行了
問題是這麼大的落差 船隻怎麼上到運河上面去了?
很簡單 那就是使用浮力
工程師在運河的入口建造了三道船閘
船隻通行時 第一道閘門先打開
船隻進入後 將第一道閘門關閉
接著將下面的閥門打開
根據連通計原理
第二個閘式的水將流向第一個閘式
直到兩個閘式的水急平
這時候打開第二道閘門
船隻進入 後面船閘的操作也一樣
直到船隻進入運河
進入運河後就是一碼平船
當船想要到達下游時
方法跟之前一樣 還是通過三級船閘
只不過反過來操作就可以了
但是有個問題需要注意
無論是上升還是下降
船隻通過船閘使用的水都是運河的
隨著船隻增多
長期以往運河的水會大量減少
如果不解決這個問題
運河的水可能會乾涸
設計師當然考慮到了這個問題
在運河的上方
還有一條叫做查格雷斯的河流
它連接到運河
能為運河補給水量
如果每年有足夠的降雨量
運河的水是完全能夠得到補給的
但是如果遇到乾旱
運河的水得不到補給
水位下降嚴重
為了安全
過往船隻必須減少後才允許通行
現在運河設計方案已經有了
那怎麼施工建造呢
首先需要建造的就是大壩
但是大壩建造多高合適呢
最合適的高度就是
儲存的水能將這一片區域全部淹沒
問題是
如果真的這樣做
整個巴拿馬將會被淹沒
所以水位只能保持在這個高度
但是問題又來了
這個高度的水位
會導致這裡有15公里長的未淹沒區域
怎麼辦呢
很簡單
直接挖掉
當時為了挖掉這塊區域
發明出很多非常先進的工具
這是挖掘使用的蒸汽鏟機
實際操作起來
卻遇到不少難題
有些石頭太大
鏟機根本無法施展
解決辦法也很簡單
直接使用炸藥
將巨石炸開
這樣就很容易鏟起碎石了
當鏟鬥傾倒碎石塊時
操作員只需拉動門栓
碎石就能傾斜而下
一旦運載車裝滿
就可以運走了
但是問題又來了
這些土石怎麼卸載下來呢
這難不倒工程師
工程師設計了卸料用的鋼塊
放在運載車的一端
當蒸汽動力腳車旋轉時
鋼塊就會向前移動
從而將土石卸載下來
緊接著又遇到一個大問題
隨著卸載的土石越來越多
這就導致鐵軌兩旁的土石堆積如山
想要繼續卸載這些土石
只能修建更長的鐵軌
有沒有更好的辦法呢
這是一臺碎石撒佈機
兩側雙翼可以張開
當機器移動時
可以很輕易地將兩側的土石
移為平地
接著將鐵軌移到新的平坦的地面上
為了移動鐵軌
工程師又發明出軌道移位機
移位機上面有一個小型的起重機
將起重機與鐵軌連接上後
直接向上提起
由於鐵軌是一種特殊的柔性鋼材製成
當將鐵軌往一旁拉動時
鐵軌就移動過來了
這種天才的設計
使得工人不再需要重新修建鐵軌
大幅節省了施工成本
經過多年的挖掘和爆破
這條路終於完工了
剩下的就是修建船閘了
為此一種大型起重機被發明出來
起重機全部由蒸汽機驅動
並通過上方這個控制室
精確控制混凝土膠著的位置
這也將施工進度加速到前所未有的高度
並在1914年開始通航
後來又經過多次擴建和重建
現在的巴拿馬運河
已經成為世界上
最為重要的航運要道之一
