Công trình kè chắn sóng chống sóng thần của Nhật Bản: 400 km công trình kỹ thuật được xây dựng sau trận động đất ngày 11 tháng 3 năm 2011, phá hủy mọi thứ trước đó. Chỉ trong một giờ, 90% hệ thống kè chắn sóng hiện có của Nhật Bản đã bị sập. Các kỹ sư đã xây dựng lại toàn bộ đường bờ biển - một dự án trị giá 12,7 tỷ đô la, trải dài 400 km, được thiết kế với chiều cao 14,7 mét, và được bảo vệ bởi 443 cửa xả lũ tự động đóng lại trong vòng chưa đầy năm phút mà không cần sự can thiệp của con người. Bộ phim tài liệu này bao gồm toàn bộ quá trình kỹ thuật và xây dựng, từ viên đá nền đầu tiên đến khi hoàn thành công trình - bao gồm cả cuộc thử nghiệm thực tế năm 2022 khi một trận động đất mạnh 7,4 độ Richter kích hoạt đồng thời cả 443 cửa xả lũ. Nội dung video này: Tại sao 90% đê chắn sóng của Nhật Bản sụp đổ trong vòng một giờ và cách các kỹ sư xây dựng lại chúng; Cách các kỹ sư xây dựng nền móng sâu 25 mét trong vùng sóng mạnh; Cách 443 cửa xả lũ được thiết kế để đóng lại trong vòng chưa đầy 5 phút sau khi có kích hoạt địa chấn; Cách các khối bê tông nặng 60.000 tấn được chế tạo và đặt sâu 63 mét xuống vịnh Kamaishi - một kỷ lục thế giới. Đăng ký kênh NEXTGEN MANUFACTURING để hiểu về những cỗ máy, bản thiết kế và các dự án quy mô lớn đáng kinh ngạc đã xây dựng nên thế giới của chúng ta.
Được tạo bởi AI·Có thể có lỗi
Nhật Bản đã xây một bức tường khổng lồ đến mức phần lớn người trên hành tinh này chưa từng nghe đến nó.
Nó cao hơn một tòa nhà bốn tầng. Nó dài 400 kilômét. Nó tốn 12 tỷ đô la.
400 kilômét! Từ New York đến Boston và quay lại hai lần. Mỗi tấc đường đều được xây dựng bằng tay.
Đó là năm 2011. Còn hôm nay thì sao. Tường thành tồn tại bởi vì những gì đã xảy ra bên trái.
Khoan đã! Bức tường này giờ đây cao đến mức bạn thực sự không thể nhìn thấy biển từ ngôi nhà mình nữa.
Chồng tôi chạy về phía biển. Tôi chưa bao giờ thấy ông ấy nữa.
Mỗi mét của bức tường này đều được trả bằng nỗi đau. Giờ hãy xem họ thực sự đã xây dựng ra cái gì.
Nhưng các kỹ sư đã cảnh báo rằng nếu bức tường này sập thì đợt sóng thần tiếp theo có thể sẽ tàn khốc hơn rất nhiều.
Ngày 11 tháng 3 năm 2011. Đáy đại dương đã dịch chuyển 50 mét trong vòng ba phút.
Điều tiếp theo là không thể ngăn cản được. Vết nứt đó đã làm dịch chuyển 500 km khối đại dương.
Sóng đã tràn qua Nhật Bản trong vòng 30 phút. Không phải là một con sóng. Mà là một bức tường di động bằng nước đen.
Cao 40 mét. Không gì đứng vững trước nó. 90% các bức tường chắn sóng của Nhật Bản đã thất bại trong đúng một giờ đó.
Mọi kỹ sư ở Nhật Bản đều chú ý. Tường chắn sóng lớn nhất thế giới. 1,6 tỷ đô la.
Bị phá hủy trong vài giây. Nó không bị vỡ từ phía trước. Nước đã dâng cao trên nó. Làm mòn mặt sau.
Nền móng biến mất. Đó là vấn đề kỹ thuật. Một thị trưởng. Một bức tường. Ba nghìn người sống sót.
Làng ấy đã đưa Nhật Bản đến bản thiết kế của mình. Hãy xây nó cao hơn.
Giờ bạn có thể đang tự hỏi, làm thế nào để thiết kế một bức tường ngăn được cả một đại dương?
Đây là sự thật khắc nghiệt. Tường thành này chưa từng được thiết kế để ngăn chặn làn sóng quy mô năm 2011.
Phần điên rồ ở đây là phần lớn bức tường này nằm dưới lòng đất. Chỉ có 14 mét lộ ra ngoài thôi.
Các kỹ sư đã mô phỏng bức tường này 200 lần trên máy tính
trước khi đặt một viên đá nào lên bờ biển. Chiều cao của bức tường thay đổi mỗi kilômét.
Cao hơn ở các mũi đất phơi nhiễm. Thấp hơn ở các vịnh kín gió. Được thiết kế dựa trên dữ liệu sóng.
440 đội riêng lẻ. Ngay cả một đội cũng phá sản giữa chừng xây dựng, một khoảng trống sẽ xuất hiện trên bức tường.
Không khoan nhượng. Trước khi đặt viên đá đầu tiên, các tàu khảo sát đã khoan xuống lòng biển.
Mỗi phần đều khác nhau dưới bề mặt. Ba loại nền móng: đất sét mềm, cát chặt,
rock nặng. Mỗi thể loại đều đòi hỏi kỹ thuật khác biệt hoàn toàn ở bên trong.
Nhiệm vụ đầu tiên, hãy phá bỏ những bức tường đã thất bại. Nghiên cứu mọi chế độ thất bại. Sau đó xây dựng cái mới lớn hơn.
400 kilômét. Đo từng mét một trước khi bất kỳ chiếc máy nào bắt đầu đào.
Bước này mất hàng tháng. Họ đã dọn sạch cả một khu rừng thông ven biển.
Vải chống xói mòn được kéo theo máy ủi chỉ trong vài phút. Luôn luôn vậy. Dòng nước rút đã cho họ bốn giờ.
mỗi ngày trên đáy biển. Mỗi phút giây đều được tính toán kỹ lưỡng. Những vùng đất sét thậm chí còn không thể chịu được một
máy ủi. Mặt đất ở đó rất mềm và nguy hiểm. Các tấm đường thép được đặt ra để phân tán tải trọng. Máy ủi
Chiếc máy trôi nổi trên đầm lầy. Đơn giản. Hiệu quả. Cuộc khủng hoảng đã qua. Họ đang xây dựng nền móng 25
dưới mực nước biển. Trong khu vực sóng hoạt động. Ngay lúc này. Hướng dẫn thợ lặn di chuyển những tảng đá nặng 5 tấn
vào vị trí dưới nước. Trong cùng một đại dương vừa hủy diệt bờ biển.
Các kỹ sư kiểm tra tiến độ dưới nước bằng sonar. Họ không thể nhìn thấy nó. Họ phải tin tưởng vào dữ liệu
Hoàn toàn. Giữa những tảng đá lớn và lớp đắp là một lớp lọc. Bỏ qua lớp này, bức tường sẽ từ từ bị thấm nước và suy yếu.
Sau hàng tuần chìm dưới đáy biển, đống đổ nát nổi lên mặt nước. Hãy theo dõi điều tiếp theo xảy ra.
Màng địa kỹ thuật này ngăn chặn các hạt đất mịn di chuyển vào trong đống đá vụn.
Nó hoạt động im lặng mãi mãi. Một đống đất chưa được nén chặt sẽ lắng xuống không đều. Một nền móng đang lắng xuống
làm nghiêng bức tường. Mỗi lần đi qua của con lăn đều ngăn ngừa sự thất bại. Góc nghiêng độ dốc đúng bằng 1 trên 5.
Dốc hơn và các tảng đá trượt. Phẳng hơn thì sóng sẽ không vỡ vào đó. Một nền platform đang dần dâng lên bên trong
biển. Từ không có gì. Bây giờ việc xây dựng bức tường thực sự bắt đầu phía trên. Các cọc thép được đóng xuống 10 mét vào
đáy đại dương chỉ để bảo vệ chân tường. Các mối nối hình chữ Z. Kết nối đó truyền lực
những lực cắt giữa từng cọc trong tường. Chi tiết quan trọng. Tường thép đó chống đỡ lại
sóng rút, chứ không phải sóng tới. Xói lở do nước rút mới là nguyên nhân phá hủy móng công trình.
Một tảng đá lớn bị chôn vùi làm lệch hướng một đống cọc dài 12 mét. Toàn bộ sự sắp xếp hiện tại đã bị phá hủy.
Đánh trước tảng đá lớn. Nghiền nát nó. Sau đó, cọc đóng thẳng xuống hố đã được dọn sạch.
Sạch. Dòng nước rút ra sau khi sóng dạt vào nguy hiểm hơn dòng nước đến. Hiệu ứng hút ngược của dòng nước rút có thể kéo người xuống.
cát nền đã được dỡ ra. 30 xe ben hoạt động liên tục ca 16 giờ. Một vụ hỏng hóc làm dừng lại
toàn bộ chu kỳ đầm nén. Lớp đầm dày 300 milimét. Không hơn, không kém. Dày quá thì máy đầm
không bao giờ đạt đến đáy của nó. Bên trong mỗi thân đê biển, các lớp gia cố bằng vải địa kỹ thuật
giống như cốt thép trong bê tông nhưng đối với đất đắp. Đạt mật độ Proctor 98% hoặc nhân viên kiểm tra sẽ dừng công việc
Xuống. Mỗi lớp thử nghiệm ở đây đều được kiểm tra. Đặt chân lên lớp đầm 98% Proctor. Không có gì di chuyển. Ở mức 85%
những cái hố. 300 milimét mỗi ngày. 18 tháng nữa đến mùa sóng thần đầu tiên khi bức tường còn đứng.
Đếm. Lõi đất sét đó là lớp chống thấm bên trong bức tường. Đất sét được đầm chặt sẽ ngăn nước.
thấm qua đó. Một đêm mưa lớn. 600 milimét mái dốc sụt lún. Toàn bộ
phần được xây dựng lại từ đầu. Hệ thống ống dẫn nước bên trong đê. Che phủ taluy
với vải địa kỹ thuật trước mỗi cơn mưa. Luôn luôn. Tường đạt đến chiều cao 10 mét. Hàng ngàn tấm bê tông được
Đang đến. Đây là phần quan trọng. Tường này có các cảm biến được tích hợp bên trong. Các kỹ sư đang theo dõi nó
Thở đều và bình tĩnh. Mỗi ngày. Vĩnh viễn. Mặt phải phẳng hoàn toàn trước khi lắp bất kỳ tấm nào.
Một điểm gồ tạo ra tập trung ứng suất. Ba vật liệu. Ba công việc. Bám chặt đáy biển. Kín khít
chống lại nước. Chịu tải trọng cấu trúc. Một bức tường duy nhất. Nếu một trong bảy tấm panel trọng lượng tám tấn này nứt vỡ thì
Mold làm hỏng toàn bộ lịch trình trong tuần. Mỗi thanh chữ U nối tấm panel với tường đỉnh.
Một thanh cốt thép bị thiếu sẽ làm hỏng toàn bộ. Bê tông tự đổ chảy quanh mọi thanh cốt thép. Mặt hoàn hảo.
Không được để hiện tượng tổ ong. Bề mặt đó phải chịu được sóng thần. Nếu độ dốc sai, mặt tấm sẽ bị tổ ong.
Một lô sản xuất xấu làm hỏng cả dây chuyền sản xuất hôm nay.
Nghe tiếng gõ đó. Tiếng vang chắc nghĩa là bê tông tốt. Tiếng vang rỗng nghĩa là tấm này sẽ bị nén vụn.
Không khoan nhượng với những lỗi trên tường chống sóng thần. Tấm này có giá 800 đô la. Dù vậy, nó vẫn bị nghiền nát.
Bảy tấm panel trọng lượng tám tấn trên những con đường ven biển Nhật Bản hẹp. Mỗi ngã tư đều có người điều tiết giao thông. Phải di chuyển 400 km.
Chiếc giường này đã được căn chỉnh chính xác đến 5 milimét. Một chỗ lồi làm nứt góc của một tấm bê tông nặng bảy tấn.
Khuôn mặt này phải chịu được một cơn sóng thần với vận tốc 30 km/h. Nó phải đảm bảo độ bền trong suốt 100 năm. 400 milimet
Âm thanh của tấm ốp thật nhàm chán. Cho đến khi bạn hình dung ra một đợt sóng thần xé từng tấm ốp khỏi bức tường. Cái cao su đó
Băng ngăn nước phồng lên khi ướt. Sóng càng lớn thì mỗi mối nối lại càng khít chặt hơn.
Các tấm thẳng trên một bờ biển cong. Khoảng cách 20 milimet mở ra. Nước đẩy qua và làm yếu nền móng
37 hình dạng tấm khuôn riêng biệt. Khối khuôn được gia công bằng CNC. Mọi khe hở đều khép kín hoàn toàn.
Một vịnh cong được đóng kín hoàn hảo. Một tuần đóng kín được 400 mét, nhưng mốc thời gian 2022 đang dần trôi qua.
440 đội đua chạy đồng thời. Mũi tường vương miện phun nước ngược trở lại phía sau
Mặt hướng ra biển. Một chi tiết bảo vệ hàng nghìn. Tường vòm nắm giữ mọi tấm bên dưới thông qua các đoạn cong chữ U
Các thanh nối. Một cấu trúc liền khối, không phải các mảnh ghép riêng lẻ. Cánh tay bơm đạt tối đa 15 mét.
Nếu thất bại giữa chừng thì sẽ hình thành mối nối lạnh. Tường bị suy yếu. Dốc 10 độ so với phương thẳng đứng.
Góc nghiêng đơn giản này đẩy nước trào ra ngoài thay vì khiến nước đổ vào bên trong. Tinh tế đến mức kỳ diệu.
Chỉ có một họa tiết sóng đập trên phần đỉnh tường dài 400 kilômét.
Họ đo chiều cao tường vòm trong vòng năm năm sau khi hoàn thành. Việc giám sát không bao giờ ngừng.
Sáu vật liệu. Sáu chức năng kỹ thuật. Bên ngoài trông nó chỉ có màu xám. Không phải vậy.
Phần sau quan trọng không kém phần trước. Sự thất bại ở mặt sau chính là nguyên nhân khiến những chiếc cũ bị hỏng.
Nếu nước dâng cao hơn tường thì phải có nơi thoát an toàn. Cống phía đất liền chính là đường thoát hiểm đó.
Các khối bê tông 32 tấn. Mỗi khối phải khớp với nhau, nếu không lớp áo giáp toàn bộ sẽ dịch chuyển trong cơn bão đầu tiên.
Một chân luôn hướng lên trên, bắt lấy khối tứ giác tiếp theo ở phía trên. Sự liên kết này hấp thụ năng lượng sóng
năng lượng khi va chạm. Chúng không được đặt chính xác. Chúng được thả rơi. Chúng tự tìm ra vị trí ổn định của mình.
vị trí. Sự hỗn loạn tạo nên trật tự. Những khoảng trống giữa các khối tứ giác không phải là điểm yếu. Chúng chính là
cơ chế. Nước chảy qua. Năng lượng tiêu tán. Một lít nước được hấp thụ hoàn toàn. Bây giờ hãy tưởng tượng
nhân với 50 triệu tấn sóng thần. Có một công thức cho điều này. Phương trình Van der Meer.
Năng lượng sóng đầu vào. Trọng lượng lớp bảo vệ tối thiểu đầu ra. 40 khối tứ diện mỗi ngày. 400 km bờ biển
để chống giáp. Cánh đồng này không bao giờ ngừng hoạt động. Ngày hay đêm. Dưới đường nước, những khối tứ giác chồng chất vô hình.
Sonar cho thấy điều mà không thể lặn đến được ở độ sâu đó. Ba đường thẳng trước bức tường. Đống đổ nát.
Lưới cừ thép. Vỏ bảo vệ dạng tứ diện. Sóng thần cạn kiệt trước tiên. Mỗi đoạn tường
đang được thử nghiệm trong bể sóng ngay lúc này và một số kết quả là bất ngờ. 443 khoảng trống trong bức tường.
Mỗi chiếc là một cái bẫy chết chóc nếu một cửa van ngăn lũ không đóng kín. Bê tông cửa van ngăn lũ gấp đôi
dày đặc như bình thường. Đây chính là nơi lực của sóng thần tập trung mạnh nhất.
70 giây từ lúc báo động đến khi đóng kín. Cửa sổ duy nhất trước khi đợt sóng tràn vào bờ.
Một cảm biến địa chấn kích hoạt đóng tự động. Không cần con người. Động đất xảy ra. Cửa bắt đầu đóng.
đóng ngay lập tức. khoảng cách 15 milimét. 50 tấn thép. vận tốc 40 km/h ven biển
gió trong quá trình lắp đặt. Áp lực thiết kế gấp 1,5 lần. Nếu một trong 14 bộ phận kín bị rò rỉ thì cửa van
thất bại hoàn toàn. 40 lít mỗi phút qua một khe hở hai milimét. Dưới áp lực sóng thần thực tế
khoảng cách đó trở thành 20 milimét. Mài đi 2 milimét. Kiểm tra lại. Không rò rỉ gì cả. Ba giờ đồng hồ
Máy gia công cứu cả một thị trấn. Một tài xế bị mắc kẹt trong khoảng trống này khi báo động phát ra. Cánh cổng
đóng lại trong 70 giây. Một tấm màn thép dài 22 mét phải che kín cửa sông trước khi làn sóng thần ập đến
đến bờ biển. Được lưu trữ mở ở phía trên. Trọng lực đóng nó lại. Điện mất. Cửa vẫn còn
Xuống xuống. 443 cửa. Một phòng chỉ huy. 4 phút 20 giây. Nhật Bản luyện tập điều này mỗi ngày 11 tháng 3.
Bốn trăm kilômét tường. Một màn hình. Mỗi cổng. Mỗi cảm biến. Mỗi báo động. Tường tường tự suy nghĩ cho
Chính nó. Ở những đoạn vách đá, không có bãi biển. Vách đá nối liền trực tiếp với mặt đá. Các chốt đá.
Hai mét vào đá bazan. Gió ven biển 50 km/giờ trong lúc khoan. Thành ống được cố định bằng bulông
Núi. Bê tông phun ở vận tốc 100 km/giờ bám vào đá tốt hơn so với đổ.
Vách đá trở thành bức tường. Sóng thần ập vào khối bê tông liên kết với vữa bê tông phun liên kết với đá bazan.
Ba vật liệu. Một mặt liền mạch. Không gì chuyển động. Một bức tường ngầm làm vỡ sóng ở vị trí 200
các mét ngoài khơi trước khi nó thậm chí còn chạm đến bức tường bờ chính. Một chiếc hộp nặng 60.000 tấn trôi nổi trong ba
Mực nước dâng lên đến 63 mét. Hãy theo dõi điều xảy ra. Chiếc tàu kéo mất khả năng điều khiển trong gió mạnh 30 knot.
Chiếc hộp 60.000 tấn trôi lệch tám mét khỏi vị trí. Bờ chắn sóng Kamaishi được xây dựng lại chắc chắn hơn
lớn hơn kỷ lục thế giới mà nó thay thế. Luôn xây dựng lại mạnh mẽ hơn. Nếu tấm bảng này không đạt yêu cầu về độ bền
thử, cả lô trong tuần đều đưa vào máy nghiền. Hai milimét độ carbonat hóa. Cốt thép
bên trong sẽ không nhìn thấy không khí biển trong ít nhất 100 năm. Người kiểm tra độc lập có thể từ chối bất kỳ ai
phần và thứ tự tháo dỡ. 440 nhà thầu dưới áp lực đó liên tục. Gấp đôi thiết kế
tải lên khung cửa. Các kỹ sư theo dõi các cảm biến biến dạng. Nó giữ vững tốt. Chênh lệch 14 milimét
sự định cư trải dài 400 km trong vòng hai năm trên vùng đất cát ven biển. Vô cùng ấn tượng. Một trận động đất 7,4 độ richter
Những cú đánh. Cảm biến phát tín hiệu. Tất cả 443 cửa đều đang đóng đồng thời. Không khe hở nào. Không cửa nào bị lệch
Các khối tứ giác. Sau một trận động đất thực sự 7,4 độ Richter. Kết quả đó thể hiện hiệu suất kỹ thuật xuất sắc.
Nhìn này. Bơm đang hoạt động ở đoạn cuối cùng. 400 km gần như đã được bịt kín. Gần như rồi
sống. Một trực thăng đang bay đầy đủ 400 kilômét ngay lúc này. Những gì nó quay được sẽ
thay đổi ngành kỹ thuật mãi mãi. Những bậc thang này không phải là những điểm ngắm cảnh. Chúng là lối thoát hiểm khẩn cấp
những tuyến đường được thiết kế dựa trên khoa học lưu lượng người đi bộ. Bây giờ mọi người đạp xe dọc theo phần trên. Dắt chó đi dạo. Chạy bộ mỗi ngày
Tường thành trở thành một cuộc dạo bước hàng ngày.