Ich habe gehört, dass es im Tunnel eine mysteriöse „Zeitmaschine“ gibt? Das Geheimnis dahinter ist...

Abends wiegt die sanfte Brise auf dem Huajiao-Campus die Kampferbäume auf beiden Seiten der Straße und berührt auch die neugierigen Herzen der Kinder.

„Opa, können wir nach dem Abendessen spazieren gehen?“ Xiao Tie schluckte den letzten Bissen herunter und sah seinen Großvater an.

Opa lächelte beim Essen und sagte: „Okay, ich gehe später mit dir einen Spaziergang um die Schule herum.“

Nach dem Abendessen ging Großvater mit Xiaotie spazieren und fächelte ihm mit einem Palmblattfächer Luft zu.

Opa kam herüber und sagte: „Xiaotie, weißt du, wo Mama und Papa arbeiten?“

„Es ist auf der Eisenbahn, Rumpel, Rumpel, die Art mit Schienen.“ Xiao Tie wedelte mit den Armen, um den Eindruck zu erwecken, als würde ein Zug vorwärtsfahren.

„Hahaha, ja, wussten Sie, dass auf jedem Schienenkilometer in unserem Land ein Huajiao-Mensch steht?“

Xiaotie schüttelte den Kopf.

Opa fuhr fort: „Wir Huajiao sind wegen der Eisenbahn geboren. Opa war auch ein Eisenbahnarbeiter, der jahrzehntelang gearbeitet hat und eine tiefe Zuneigung zur Eisenbahn hat, deshalb habe ich deinem Vater vorgeschlagen, sich an der Eisenbahnuniversität zu bewerben.“

( Abbildung 1 )

„Ich weiß! Es gibt einige Fotos von meinem Großvater bei der Arbeit an der Eisenbahn zu Hause. Ich habe sie letztes Mal gesehen!“ Xiao Tie führte die Worte seines Großvaters fort.

„Xiao Tie, die über 100.000 Kilometer langen Eisenbahnstrecken unseres Landes wurden von Generationen von Eisenbahnern gebaut. Opa ist jetzt im Ruhestand, und auch der Bau der Zukunft wird euch, jungen Leuten, übergeben.“

Nachdem er das gesagt hatte, ging Opa zu einer Bank und winkte Xiaotie zu: „Xiaotie, komm herüber und ruh dich aus.“

Während Xiao Tie ging, zeigte er auf etwas hinter seinem Großvater und fragte zweifelnd: „Opa, schau mal, was ist das? Es sieht aus wie eine Kanone!“

Opa drehte sich um und sah es sich an, dann lächelte er und sagte: „Oh, das ist dein Ernst? Das ist eine Tunnelbohrmaschine. Komm, ich erzähle dir davon.“

Opa zeigte unter die Erde und sagte: „Xiao Tie, weißt du, was unter der Stadt ist?“

Xiao Tie: „Wow, was ist das? Ist das ein Schatz?“

Opa: „Haha, es gibt Schätze, aber die meisten davon sind Dinge wie kleine Ameisen.“

Xiao Tie: „Kleine Ameise? Was ist das?“

( Abbildung 2 )

Opa zeigte auf die riesige Maschine und sagte: „Diese große Maschine heißt Tunnelbohrmaschine. Sie ist wie eine Zauberschaufel. Sie kann die Erde Stück für Stück aus dem Boden graben, als würde man eine Wassermelone ausgraben. Sie kann einen Tunnel bauen, als würde man einen Faden durch eine Nadel fädeln. Auf diese Weise können die Menschen wie kleine Ameisen unter der Erde reisen und ihr Ziel erreichen!“

Xiao Tie blinzelte und fragte aufgeregt: „Warum so viele Tunnel bauen?“

Opa hockte sich hin, zeigte mit den Fingern auf den Boden und erklärte weiter: „Xiao Tie, Tunnel sind wie unterirdische Straßen, durch die Autos, Züge und sogar Wasserleitungen und Kabel sicher passieren können. Mit Tunneln können die Menschen bequemer reisen und die Gebäude in der Stadt sind schöner!“

( Abbildung 3 )

[Wissenseinführung: Das Aufkommen von Schildmaschinen hat die Nachteile traditioneller Tunnelaushubmethoden, die viel Personal und Material erfordern, erheblich verbessert. Dadurch wird nicht nur die Effizienz des Tunnelaushubs verbessert, sondern auch die Schäden an der umliegenden Umwelt werden erheblich reduziert. Sein riesiger Schild und sein fortschrittliches Positionierungssystem gewährleisten die Sicherheit der Arbeiter und gewährleisten gleichzeitig die genaue Lokalisierung und Ausrichtung des Tunnels. Beim Vortrieb der Schildmaschine kann deren Mantel eine tragende Rolle für den neu gegrabenen Tunnel spielen. Diese Stützfunktion hat eine doppelte Funktion: Sie kann dem Druck des umgebenden Bodens standhalten und dem Druck des Grundwassers widerstehen, wodurch eine solide Grundlage für den Tunnelaushub, die Bodenentladung und die Auskleidung geschaffen und die Stabilität der Konstruktion verbessert wird [1]. Darüber hinaus kann die Schildmaschine mit ihrem eigenen Schneidkopf die Bodenschicht schneiden und die geschnittenen Erdreste aus dem Tunnel befördern, was die Effizienz des Tunnelaushubs erheblich verbessert und die Unfallrate senkt. 】

Xiao Tie wurde es plötzlich klar und fragte weiter: „Opa, wie tief kann eine Schildmaschine einen Tunnel auf einmal graben?“

Opa lächelte, legte seine Faust auf den Boden und sagte: „Xiao Tie, die Schildmaschine ist wie ein starker Krieger. Sie kann einen Tunnel von mehr als zehn Metern Tiefe auf einmal graben und sich immer weiter vorwärts bewegen!“

Xiao Ties Augen waren voller Neugier: „Wow! Wie funktioniert es?“

„Xiao Tie, weißt du, dass das Funktionsprinzip der Schildmaschine tatsächlich eng mit vielen Dingen in unserem Leben zusammenhängt? Hast du schon einmal einen Regenwurm gesehen?“

„Ich habe Regenwürmer gesehen!“ Xiao Ties Stimme wurde plötzlich lauter: „Aber Regenwürmer sind doch nur kleine Insekten, was haben sie mit Schildmaschinen zu tun?“

„Wenn Regenwürmer im Boden graben, ziehen sich die Muskeln in ihrem Körper zusammen und dehnen sich, so wie hier.“ Opa deutete mit einer Handfläche auf die Art und Weise, wie sich Regenwürmer winden: „Sie drehen ihre Körper ständig, um den Boden aufzuschneiden und umzugraben und so Kanäle für Belüftung und Entwässerung zu schaffen.“

( Abbildung 4 )

[Wissenseinführung: Die Schildmaschine ist eine Spezialausrüstung für den unterirdischen Tunnelbau. Der wissenschaftliche Entwurf seiner mechanischen Konstruktion ist von entscheidender Bedeutung, um den reibungslosen Ablauf des Tunnelbaus zu gewährleisten. Im Folgenden sind einige wichtige Punkte zum wissenschaftlichen Design von Schildmaschinen aufgeführt:

1. Strukturelles Design: Beim strukturellen Design der Schildmaschine müssen Faktoren wie Spannungsbedingungen, Materialauswahl und Gesamtstabilität berücksichtigt werden.

2. Schneidkopfdesign: Der Schneidkopf ist die Kernkomponente der Schildmaschine und direkt für den Aushub unterirdischer Tunnel verantwortlich.

3. Entwurf eines Erddruckausgleichssystems: Die Schildmaschine muss während des Aushubvorgangs mit dem unterirdischen Bodendruck zurechtkommen. Die Konstruktion des Erddruckausgleichssystems ist entscheidend für den Ausgleich des Bodendrucks, den Schutz der Tunnelwand und die Gewährleistung der Sicherheit der Arbeiter.

4. Leitsystemdesign: Das Leitsystem der Schildmaschine dient dazu, sicherzustellen, dass sich die Maschine entlang der vorgegebenen Tunnelbahn bewegt. Bei der Konstruktion des Leitsystems müssen unterirdische Hindernisse, geologische Bedingungen und die Stabilität der Maschine berücksichtigt werden. 】

„So, das ist es! So ähnlich funktioniert auch die Tunnelbohrmaschine!“ Xiao Ties Zweifel wurden ausgeräumt.

„Haha, so schlau.“ Opa lachte: „Der Schneidkopf der Schildmaschine ist wie der Körper eines Regenwurms, der durch ständiges Rotieren und Schneiden den Boden unter der Erde freigibt. Das Antriebssystem ist wie die Muskeln des Regenwurms, die die Schildmaschine vorwärts treiben und gleichzeitig die Arbeit des Schneidkopfs unterstützen und stabilisieren. Dadurch kann die Schildmaschine weiter unter der Erde vordringen und einen glatten Tunnel nach dem anderen graben, genau wie ein Regenwurm, der sich durch den Boden bewegt und neue unterirdische Gänge schafft.“

Xiao Ties Stirnrunzeln, das sich gerade gelegt hatte, verzog sich erneut: „Opa, was sollen wir mit der Erde machen, die wir ausgegraben haben? Regenwürmer werden die Erde fressen, und wird die Schildmaschine auch die Erde fressen?“

Großvater berührte Xiao Ties Kopf und sagte: „Natürlich frisst es den Boden nicht. Schließlich ist das Schlackenentfernungssystem der Schildmaschine dafür verantwortlich, die Gesteins- und Bodenfragmente nach dem Schneiden und Zerkleinern zu entfernen, genau wie die Exkremente, die Regenwürmer beim Graben des Bodens ausscheiden. Der ausgehobene Boden wird abtransportiert und der Tunnel wird sehr sauber.“

Nachdem Xiao Tie die Erklärung seines Großvaters gehört hatte, stellte er sich eine fantastische Szene vor: Die Schildmaschine schnitt den Boden unter der Erde und erzeugte dabei ein leises Dröhnen und das Geräusch der Schneidscheibe. Der Boden wurde ausgehoben und nach und nach erschien vor unseren Augen der Tunnel, der sich wie die Blutgefäße der Stadt ausdehnte. Je mehr er darüber nachdachte, desto fassungsloser wurde er, als ob auch die Tunnelbohrmaschine vor ihm ihre Arbeit aufgenommen hätte.

Nach einer langen Stille wurden Opas Augen etwas benommen. Er fragte sich, ob diese Maschine ihn in die Vergangenheit zurückversetzte: „Xiao Tie, die Schildmaschine ist eigentlich eine ‚Zeitmaschine‘.“

„Zeitmaschine? Kann uns die TBM in die Zukunft bringen?“

Opas Tonfall war von einem Gespür fürs Geschichtenerzählen erfüllt: „Ja, als er den Tunnel öffnete, schien er die Erinnerung an die Zeit auszugraben. Jeder Fortschritt war ein Rückblick auf die Vergangenheit und eröffnete eine neue Geschichte im Untergrund. Jedes Mal, wenn er den Tunnel überquerte, wurde er Zeuge der Veränderungen der Stadt. Er ging durch den Boden und die Jahre und hinterließ unzählige Spuren für die Entwicklung der Stadt. Er kann uns in die Vergangenheit zurückführen und die Geschichte des Städtebaus miterleben.“

Auf dem Gras neben der Maschine vor uns entwickelt ein Regenwurm seinen neuen Kanal. Wenn die Erde aus dem Untergrund an die Oberfläche gelangt, scheint es in diesem Moment in den Augen des Regenwurms keinen Unterschied zu der Maschine zu geben.

„Lass uns gehen, Junge“, Opa klopfte auf seine Hose, stand auf und sagte: „Die Geschichte ist vorbei, es ist Zeit nach Hause zu gehen!“ Das Licht des Sonnenuntergangs färbte Opas Rücken. Opa blieb plötzlich stehen und blickte tief auf das Schildmaschinenmodell vor ihm zurück. Die Brise strich über ihre Gesichter und brachte einen Hauch von Kühle.

„Kind“, sagte Opa leise, „die Schildmaschine repräsentiert nicht nur die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie, sondern trägt auch den Geist der Eisenbahnarbeiter in sich. Es sind diese unbekannten Baumeister, die mit ihrem Schweiß und ihrer Weisheit Tunnel geschaffen haben, die Städte verbinden und unseren Transport bequemer und effizienter machen.“

Als Xiao Tie den Worten seines Großvaters zuhörte, spürte er eine Welle der Bewunderung in seinem Herzen. Er dachte an seine Eltern, die still daran arbeiteten, Eisenbahnen und Tunnel zu bauen. Mit ihrem unbezwingbaren Geist und ihrer selbstlosen Hingabe leisteten sie einen Beitrag zur Infrastruktur des Mutterlandes. Sie waren damals nicht nur ihre eigenen Eltern, sondern trugen auch einen ruhmreichen Titel – „Chinesische Eisenbahner“.

„Opa“, sagte Xiao Tie mit Hoffnung in den Augen, „ich möchte auch Eisenbahner werden wie du und meine Eltern und meine eigene Kraft zum Aufbau des Vaterlandes beitragen.“

Großvater lächelte, klopfte Xiaotie auf die Schulter und machte ihm Mut: „Guter Junge, die chinesische Eisenbahner haben den Geist, keine Angst vor Härte und Schwierigkeiten zu haben, mutig voranzuschreiten und hart für die Erneuerung der Nation zu arbeiten. Solange du durchhältst und fleißig lernst, wirst du bestimmt ein ausgezeichneter Eisenbahner!“

Als Xiao Tie das hörte, trat er zwei Schritte vor und stützte seinen Großvater, als sie den Heimweg fortsetzten. Sein Herz war voller Hoffnung und Sehnsucht nach der Zukunft. „Hahahahaha, Junge, bis dahin wird unsere Familie die ‚dritte Tie-Generation‘ sein!“ Die Gestalten des Großvaters und des Enkels, die sich gegenseitig stützten, verschwanden allmählich im sanften Licht der untergehenden Sonne und ließen nur ihr herzliches Lachen zurück, das der Wind mit sich brachte …

Quellen:

[1] Wu Yiming. Analyse zur Wartung und Instandhaltung von Maschinen und Geräten zum Schildtunnelbau[J]. China Equipment Engineering, 2023(10):72-74.

Bildquelle:

① Abbildung 1, Abbildung 3 (Chinesische Eisenbahn)

② Bild 2 (Foto von Studenten aufgenommen)

③ Abbildung 4 (Chen Kunpeng, Li Jianbin, Cheng Yonglong, Tan Shunhui, Chen Shiyou, Zheng Kangtai. Schildmaschine für Tunnelverbindungskanal und seine Verbindungskanalaushubmethode [P]. Provinz Henan: CN106437735B, 01.06.2018.)

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