上一篇文章,我為大家詳細分析了為什麼“南海一号”沉船的“整體發掘、異地保護”工作是世界範圍内水下考古領域沉船保護工作最高水平。主要從頂層設計理念,“套箱式”整體打撈方法及後期室内精細發掘、保護和展示相結合這三方面為大家逐條分析。
這一篇我來為大家分析一下,“南海一号”沉船整體打撈工作中,圍繞“套箱式”整體提取南海一号沉船的三大工作難點,幫助大家更好的了解為什麼中國水下考古的“南海一号”沉船保護工作這一重大項目處于的世界最高水平。
2007年12月22日上午,全中國,全世界的媒體都将目光聚焦在了廣東陽江東平鎮對開海域。10點鐘,海上鋼鐵力士“華天龍”巨大的吊臂高舉着,舉世矚目的“南海一号”宋代古沉船正被鋼纜和水下氣囊共同牽引着,從昏暗無際的800年前的海底,逐漸上升穿越到了21世紀全世界的目光前。
那麼,這一看似簡單的海上起吊,這背後中國水下考古團隊們又在之前克服了哪些重大困難呢?我來跟大家分析一下這其中的三大困難在哪裡:
我為大家講解的第一個水下整體打撈困難是:“套箱式”提取“南海一号”沉船尺寸的确定和海底精确定位難題。
大家可以腦補想象一下,“南海一号”沉船所在海域水質情況非常差,絕大多數時間海底是什麼也看不清的,水下考古隊員在海底工作時基本上跟個盲人摸象差不太多。那麼,首要任務就是要通過水下探摸和水面物探相互結合和相互印證的方法,确定好沉船的最終尺寸、方向以及沉沒狀态,為“整體打撈”沉箱的制作提供精确考古數據,從而才能做出來安全,合理地最小沉箱尺寸,來保證可以完整裝下“南海一号”沉船。
單單做好一個最佳合适尺寸的沉箱還是遠遠不夠的,大家再腦補一下,大海的海面波浪翻湧暗流湧動,它是不停地運動的,海底又沒有能見度,如何控制沉箱準确罩住24米深的海底沉船,就成了這次“南海一号”沉船整體打撈面臨的第一個巨大的困難。
還好,我們找到了一個方法行之有效的設備和方法,解決了定位問題。我們在“南海一号”沉船安裝了水下定位系統——定位信标。這種定位信标的安放是在水下考古隊員對沉船有着清晰地了解之下,精确安裝到位,引導沉井箱體順利準确落入正确位置。從而将整個“南海一号”沉船完全套入沉箱内部。
我為大家講解的第二個水下整體打撈困難是:如何使沉井箱體向下靜壓到達預定深度且不能超過壓碎沉船。
“南海一号”沉船整體打撈工作設計時考慮到對沉井的安放後,使用靜壓的手段,将沉井箱體下降到位,并且不能碰到“南海一号”沉船上部,因為一旦觸碰,必然會導緻沉船和貨物受到巨大的壓力而碎裂。我覺得這種上壓重物的靜壓手段是當前情況下可以選擇的最佳方案。
我們在選用靜壓方式的時候,還需要使用水下深度儀對沉箱下沉位置進行監控,以确保“南海一号”沉船安全。在做預計算的時候,當靜壓力達到1.3萬千牛左右時就應該把沉井下降到設計深度11-12米區域。但是,由于海底泥對沉井的吸附作用産生的巨大摩擦力遠遠超過了我們的想象。
于是,當時别無選擇,水下考古隊和施工隊隻能增加壓力,加放水泥沉塊,後來又提前調入“南天龍”号采用大口徑抽泥設備,對沉箱兩側對應抽泥,用來減小淤泥對沉箱的摩擦力。最終使沉箱正确落入并下沉到設計深度。整個過程從5月17日開始到7月24日結束,是驚心動魄的兩個多月。
我覺得這靜壓沉箱到達設計深度的工作是整個“南海一号”沉船整體打撈工作的第二大困難階段。
我為大家講解的第三個水下整體打撈困難是:橫穿底梁,整體提升
作為水下考古隊員,我的觀點認為“南海一号”沉船整體打撈過程中的三個重點困難中,橫穿底梁這項工作是這其中最為艱巨的任務。危險性高、水下操作複雜。
因為跟前兩項相比較,我覺得第一項定位工作,是在水下考古隊員經過幾年的時間已經完全摸清楚“南海一号”沉船詳細尺寸,具體位置,各處轉角。隻要将水下信标放在預設位置,就能夠引導沉箱正确定位。
而第二項靜壓沉箱到達指定深度,雖然困難重重,但是基本上都是機械吊裝水泥持續施加壓力,水下潛水員隻需要觀測是否靜壓深度到位。隻是在最後,沉箱始終還差一步到位的情況下,提前開始清理沉箱兩側的淤泥,減小淤泥對沉箱的摩擦力,從而使得沉箱靜壓下沉到位。
但是面對橫穿底梁的工作時,需要潛水員在海底将近三十米深度,在極其有限的能見度下先安裝架設好底部橫梁,并操作牽引機器引導底部橫梁橫穿沉箱的工作,并且需要時刻校準。橫穿沉箱内海底淤泥的過程中就會受到巨大的阻力。
實際操作的過程中,在橫穿第一根底梁的時候,就由于阻力太大,導緻底梁彎曲,隻得後退抽出來,準備實施預案。水下施工人員在底梁的頭部安裝上高壓水槍,一邊使用高壓水槍噴射淤泥,一邊橫穿箱體,這樣才最終完成底梁的橫穿工作。
由此可見,橫穿底梁這一步工作是“南海一号”沉船整體發掘工作中,最為消耗人力,風險最大,難度最大的關鍵工作。屬于重中之重!
自2007年8月23日至11月13日,經過工程技術人員和潛水員的合力苦戰,曆時83天的橫穿底梁工作終于全部完成了,這風險最大,最重要,最困難第三道難關終于攻破了。
在完成了剩下的保護泥闆閉合沉箱底部的工作後,2007年12月22日上午,10點鐘,華天龍驚天一吊,開啟了“南海一号”宋代沉船曆時800餘年的回家之路……
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