04.挖到天上去

當(dāng)我們形容一個(gè)人很“能”時(shí)，往往會(huì)說(shuō)“你咋不上天呢？”這個(gè)永恒的追問(wèn)對(duì)于盾構(gòu)機(jī)同樣有效。

既然現(xiàn)在盾構(gòu)機(jī)發(fā)展得這么厲害，咋不上天呢？

圖片來(lái)源：@國(guó)資小新

我們知道，在未來(lái)的深空探測(cè)和太空資源獲取過(guò)程中，如何在天然天體(如太陽(yáng)系內(nèi)衛(wèi)星和小天體)上進(jìn)行挖掘？航天任務(wù)要求有效載荷輕量化，能遠(yuǎn)程遙操作或自動(dòng)運(yùn)作就不要載人。目前無(wú)人、無(wú)氧的智能化隧道掘進(jìn)設(shè)備已經(jīng)在開(kāi)始預(yù)研了。但是否有考慮面向遠(yuǎn)期的深空探測(cè)研發(fā)天基隧道掘進(jìn)設(shè)備呢？我把這一系列問(wèn)題拋給了盾構(gòu)機(jī)專家。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，專家并沒(méi)有正面回答，而是采取了迂回的路徑，他首先對(duì)未來(lái)10-15年的中長(zhǎng)期隧道掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了介紹。

他說(shuō)，這些中長(zhǎng)期趨勢(shì)都是找目前40歲左右的專家論證的，這樣可確保在其職業(yè)生涯內(nèi)實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)。

中長(zhǎng)期的技術(shù)趨勢(shì)可以用三個(gè)字來(lái)概括，就是“長(zhǎng)”、“大”、“深”。

所謂“長(zhǎng)”，就是很長(zhǎng)的隧道可以一次打通。目前硬巖掘進(jìn)機(jī)的壽命可以支持連續(xù)掘進(jìn)25千米。超過(guò)25千米的隧道，比如50千米的隧道，就得采用兩側(cè)同時(shí)施工的方法來(lái)貫通。

盾構(gòu)機(jī)的連續(xù)掘進(jìn)壽命大概是10千米，那么在10-15年之后技術(shù)發(fā)展目標(biāo)是海峽隧道可以一次打通。比如瓊州海峽等，這在技術(shù)上是可行的。

另一個(gè)關(guān)鍵詞是“大”，要多建大直徑的隧道。以目前的城市中的立交橋或跨江大橋?yàn)槔貉芯勘砻鳎ǔ蛇@類橋梁之后，橋兩側(cè)、特別是引橋周邊的商業(yè)環(huán)境會(huì)變差。而地鐵口、過(guò)江隧道口附近的商業(yè)環(huán)境會(huì)變好。單從提升城市商業(yè)環(huán)境的角度講，修隧道比修橋要好。

為提升運(yùn)力，目前的公路隧道從原來(lái)的兩個(gè)兩車道，發(fā)展到現(xiàn)在的兩個(gè)三車道，在將來(lái)將達(dá)到兩個(gè)四車道甚至更多。這樣打一個(gè)大直徑公路隧道就可以解決城市橋梁中引橋太多、斷頭路等交通問(wèn)題。

“深”是第三個(gè)關(guān)鍵詞。這個(gè)很好理解，隧道向深處挖掘，對(duì)地面的影響會(huì)小一些。目前國(guó)內(nèi)的地鐵隧道深度基本在30米以內(nèi)，下一步將開(kāi)發(fā)深度在50~100米內(nèi)的城市地下空間，拓展城市居民的活動(dòng)區(qū)域。

“中鐵裝備”使用小型盾構(gòu)機(jī)挖掘的地下停車場(chǎng)。

我們?cè)卩嵵菥蛥⒂^了“中鐵裝備”用自研的組合式矩形盾構(gòu)機(jī)挖掘的企業(yè)園區(qū)內(nèi)地下停車場(chǎng)，供自己的員工停車用?？雌饋?lái)它與普通的停車場(chǎng)別無(wú)二致。

最后這位專家終于正面回答了我的問(wèn)題，即太空中的“輕量化”。

他說(shuō)，隧道挖掘技術(shù)一般要強(qiáng)調(diào)技術(shù)平衡，這樣隧道建成后的狀態(tài)是穩(wěn)定的。在掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，會(huì)注意輕量化的問(wèn)題，但是設(shè)備要講究平衡。在天然天體上挖掘隧道，在技術(shù)上不是障礙，主要看需求的拉動(dòng)，可能太空掘進(jìn)機(jī)的能量來(lái)源是個(gè)問(wèn)題。目前在地球上建鐵路，工程施工階段要使用大量的電力，光電費(fèi)就要上百億元，在未來(lái)的太空挖掘時(shí)代，可能要用到小型核電站來(lái)供能，考慮到目前小型核電站已經(jīng)可以裝配到船舶上，所以這應(yīng)該也不是什么難題。

鐵建重工研發(fā)的磁浮智能巡檢車

一萬(wàn)年太久，只爭(zhēng)朝夕。這些研發(fā)、生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的央企，既具有市場(chǎng)意識(shí)，也極具創(chuàng)新意識(shí)。他們會(huì)根據(jù)市場(chǎng)的需求，靈活研發(fā)相關(guān)的技術(shù)，以符合市場(chǎng)需要。比如說(shuō)新疆棉花豐收，企業(yè)就根據(jù)自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)為棉農(nóng)研發(fā)自動(dòng)采棉機(jī)。比如不適合建設(shè)地鐵的城市，可能會(huì)考慮到地面軌道交通如磁懸浮等，所以他們會(huì)成立專門的研究機(jī)構(gòu)研究磁懸浮的配套設(shè)備。他們制造的相關(guān)設(shè)備目前已經(jīng)在長(zhǎng)沙磁懸浮線，即中國(guó)首條自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的商業(yè)低速懸浮線上使用。

國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)企業(yè)雖然還未“上天”，但入地（老本行）、下海（海底隧道）甚至貼地飛行（磁懸?。家呀?jīng)做到了。照這個(gè)趨勢(shì)發(fā)展下去，“你咋不上天呢”——也許很快就會(huì)實(shí)現(xiàn)了。

圖片來(lái)源：@國(guó)資小新