第223章 設計盾構機
要修建庇護所，對於珀菲科特而言有一個必須要她來解決的問題，那就是盾構機。
雖然盾構機對於這個時代的工程技術人員和煉金術士們來說，只要知道了要求也未必造不出來，但很顯然在這個連搖臂鑽都還沒發明的時代，製造一臺符合珀菲科特要求的盾構機還是有些爲難這些人了。
在珀菲科特的原世界，最原始的盾構機雖說也是在相同的時代被髮明出來，但那個與其說是盾構機，不如說是一種施工方式。
當時的工程師通過船蛆鑽木頭的方式獲得了靈感，將隧道掘進的工作面劃分成多個小工作窗，每一個工作窗都有一名工人負責挖掘，工人將地底的泥土和石塊挖掘開之後會將挖下來的泥土和石頭運走，而整個工作面的支架則向前移動，挖好的部分用磚塊和水泥砌牆來支撐。
這種工作方式就是最早的盾構掘進模式，雖然奠定了現代盾構機的基礎，但這是在很難說是一種盾構機。
而且這種方式的工作效率雖然比單純的靠人力來挖掘要高，但掘進的速度還是太慢了。
要知道在原世界，世界上第一條用盾構技術修建的隧道可是修了好幾年才修成，而他們也僅僅只是在英國倫敦的泰晤士河下面掏了一條隧道而已。
所以珀菲科特顯然不可能選擇這種方式，她要做的是至少符合盾構機這個概念的掘進裝置。
這種掘進裝置在原世界的歷史上也曾經出現過，或者說這纔是現代盾構機真正的鼻祖。
這種機器的前端有一個巨大的旋轉臂，上面安裝有銳利且堅硬的刀頭，可以將岩石和泥土切削下來然後通過輸送帶運走，並通過液壓裝置將整臺機器不斷的向前推進。
儘管這種設備與後世的現代盾構機相比依舊粗糙不堪，但至少它已經符合珀菲科特心目中盾構機的基本需求。
所以在珀菲科特鋪開圖紙之後，她便在紙上按照這種老式機器的樣子開始繪製。
這種老式機器的結構相較於後世的現代盾構機要相對簡單，其主要工作部件就是頭部的旋轉臂和刀頭，而這種設計對於珀菲科特來說無疑過於簡單和粗糙了。
她在這裡援引了現代盾構機刀盤的設計，將自己設計的盾構機頭部設計成了一個可以不斷旋轉的刀盤，而這和現代盾構機的結構是一樣的。
這種刀盤式設計的好處在於它可以更均勻的碾碎工作面上遇到的不同材質的岩石，同時也能更好的抵擋工作面可能發生的泥土坍塌等問題。
加上刀盤是一個圓形的整體，在後部推進裝置的作用下它也能夠更好的往前推進。
只是一個合格的盾構機刀盤不僅對設計有很高的要求，同時也對材料學提出了極大的考驗。
要知道在後世，盾構機被稱爲工業皇冠上的明珠不是沒有原因的，其中最關鍵的部分可以說就是這個刀盤和上面的各種刀頭。
爲了應對地下所可能遇到的各種不同質地的岩石，刀盤上的刀頭並不是只有一種，而是通過多種不同的刀頭相互配合來實現掘進。 不同類型的刀頭採用的切削原理略有不同。
其中硬巖刀頭主要依靠衝擊力來切削硬質岩石，而軟土刀頭則主要依靠擠壓和剪切力來切削鬆散的軟土層。
軟土刀頭的材質尚且好說，耐磨夠堅固就行，但硬巖刀頭的材質可就要求很高了，畢竟誰也不知道地下會遇到什麼質地的岩石，萬一遇到一塊硬度超高的岩石把刀頭崩了，那可是修都不好修的。
在後世，像這種刀頭的材質早已經進化到了複合結構，在用硬質合金製造刀頭的同時，還會在其中加入金剛石微粉或者乾脆在鑽頭表面噴鍍一層金剛石，從而提升刀頭的耐用程度和硬度。
這也是爲什麼後世某工業大國在薅禿了工業皇冠上的明珠的同時，也成爲了人造鑽石大國的原因。
在工業上，人造金剛石的應用領域實在是太廣泛了。
如果只是製造金剛石鑽頭，這對於珀菲科特這種煉金術士來說倒也不難，無非是把石墨用鍊金術轉化成金剛石而已，這種程度的鍊金術只要摸清了原理，拉個學徒來都能做。
真正複雜的還是如何製造高強度的合金，這是對材料學的真正考驗，並不能靠鍊金術來實現作弊。
而在這方面，珀菲科特也沒有多少來自後世的記憶能夠爲她提供幫助，畢竟她雖然接觸過這些東西，但畢竟不是學這個的，除了記得在合金配方中有錳之外，她能回憶起來的東西並不多。
而且還有一個關鍵因素，那就是對金屬材料的加工技術的發展。
同樣是均質鋼，21世紀的坦克裝甲鋼顯然硬度要高出20世紀的坦克裝甲鋼不止一個量級，而這無疑就是金屬加工工藝的進步（儘管這當中也有金屬配方的不同帶來的影響）。
從目前來說，珀菲科特手上能用到的材料還是她自己弄出來的鎳鉻合金。
雖說這種材料無法和後世應用在盾構機上的金屬材料相提並論，但至少在眼下來說還是夠用的，所以珀菲科特也就沒有在材料上過多的糾結，除了將刀頭設計成需要加入金剛石增加硬度之外，其他地方就是使用鎳鉻合金。
解決了刀盤和刀頭的問題，盾構機剩下的部分就簡單了，一臺用來驅動刀盤旋轉的蒸汽機，一條用來傳送碎石和泥土的傳送帶，一套用來推動盾構機前進的推進裝置，以及用來修建隧道管壁的鋪管系統。
其中鋪管系統在後世的現代盾構機上一般採用的是拼裝的方式，將已經預製好的管片通過機械結構拼接在一起，然後安裝到隧道壁上。
不過這個對於珀菲科特來說不影響大局，畢竟她並不是開挖那種很深的隧道，只是挖一個地下城而已，即便是採取比較古老的灌漿作業，也不是不行。
真正關鍵的部分還是前方的盾構機本體，所以她在這一部分花費的時間和精力也最多。