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Exklusives Interview mit einem Akademiker der Chinesischen Akademie für Ingenieurwissenschaften

Chen Xiangsheng, Direktor des Future Underground City Research Institute der Universität Shenzhen

Der weltweit größte säulenfreie unterirdische Umsteigeknotenpunkt

——Shenzhen Gangxia North Underground Hub

Der U-Bahn-Hub Shenzhen Gangxia North verfügt über eine Gesamtfläche von 220.000 Quadratmetern und ist der weltweit größte säulenfreie U-Bahn-Umsteigeknotenpunkt die Zukunft.

Der Gangxia North Hub verfügt über 23 Ein- und Ausgänge und ist mit 8 versunkenen Plätzen im Inneren ausgestattet, die einen städtischen Komplex bilden, der Transport, Einkaufen und Freizeit integriert. Die Decke des U-Bahn-Knotenpunkts Gangxia North ist ein riesiges kreisförmiges Oberlicht mit einem Durchmesser von 9 Metern – bekannt als das „Auge von Shenzhen“.

Wu Xiaoli:Der Gangxia North Hub wurde mit 7 Milliarden RMB gebaut. Das ursprüngliche Budget betrug 3 Milliarden RMB. Warum brauchte er später so viel Geld?

Chen Xiangsheng:Ungefähr 3,5 Milliarden reichen aus, um die U-Bahn selbst zu bauen. Diese 3,5 Milliarden dienen jedoch nur dazu, den U-Bahn-Verkehrsknotenpunkt fertigzustellen und seine Funktionen zu realisieren. Wir hoffen, dass dieser Knotenpunkt und alle umliegenden Gebäude miteinander verbunden werden nahtlose Verbindung und kommerzielle Entwicklung zugleich. Wenn nur der ursprünglich 3,5 Milliarden gebaute Teil gebaut würde, hätte diese Station keine blutbildende Kapazität und die Betriebskosten könnten den Betrieb und die Wartung dieses Raums nicht decken. Wir haben 60.000 Quadratmeter Gewerbefläche hinzugefügt, also im Grunde nur Die Hälfte des kommerziellen Einkommens wird benötigt. Es kann die gesamten Lebenszykluskosten des gesamten Gangxia North Hub decken.

Wu Xiaoli:Der Gangxia North Hub wird 2022 für den Verkehr freigegeben. Wie ist die aktuelle Betriebssituation?

Chen Xiangsheng:sehr gut. Der Betrieb hat gerade erst begonnen und die Ostseite ist bereits vollständig belegt. Im vergangenen Monat wurden noch mehr als 40.000 Quadratmeter Passagiere genutzt.

Wu Xiaoli:Wie groß ist ein Verkehrsknotenpunkt dieser Größe auf der Welt?

Chen Xiangsheng:Was den städtischen Schienenverkehr angeht, ist er bereits einer der größten Knotenpunkte der Welt und gehört praktisch zu den ersten drei.

Wu Xiaoli: Wo sind die anderen beiden Hubs?

Chen Xiangsheng:Zum Beispiel Shinjuku, Japan, aber es ist ein Knotenpunkt zusammen mit der Hochgeschwindigkeitsbahn, daher ist es schwierig, es zu berechnen. Es gibt auch La Défense in Paris, Frankreich, das ebenfalls mehr als 200.000 Passagiere pro Tag hat, was etwas kleiner ist als am Gangxia North Hub und am New York Plaza. Es gibt wahrscheinlich mehr als 200.000 und weniger als 300.000 Passagiere pro Tag.

Unterirdischer Knotenpunkt Shenzhen Gangxia Nord

Wie kann Shenzhen zum globalen Maßstab für den unterirdischen Weltraum werden?

Wu Xiaoli:Shenzhen hat vorgeschlagen, dass der Nutzungsgrad des unterirdischen Stadtraums in Shenzhen bis 2035 zu einem globalen Maßstab werden soll. Wie verstehen Sie das?

Chen Xiangsheng:Das gesamte Shenzhen erstreckt sich über eine Fläche von weniger als 2.000 Quadratkilometern und beherbergt mehr als 20 Millionen Menschen. Im vergangenen Jahr überstieg das BIP von Shenzhen 3,2 Billionen bereits das Höchste, ohne Ausnahme. Letzte Woche gab Shenzhen bekannt, dass die unterirdische Fläche pro Kopf 6,5 Quadratmeter beträgt. Sie können sich vorstellen, wie überfüllt Shenzhen wäre, wenn es keinen unterirdischen Raum und 6,5 Quadratmeter pro Kopf für mehr als 20 Millionen Menschen gäbe am Boden?

Im Jahr 1980 sah Shenzhen aus der Luft wie eine Oase aus. Im Jahr 2005 waren fast alle Flüsse in Shenzhen verschmutzt. Der damalige Sekretär des städtischen Parteikomitees von Shenzhen schlug vier nicht nachhaltige Themen vor: Landressourcen, Wasserressourcen, städtischer Raum und Verkehr. Wenn wir unsere umfassende Entwicklung fortsetzen, wird Shenzhen nicht in der Lage sein, die Verwaltungsbevölkerung des letzten Jahres von mehr als 20 Millionen und einen BIP-Produktionswert von 3,2 Billionen zu beherbergen, und wir werden ins Hintertreffen geraten. Wenn Shenzhen also sein Pro-Kopf-BIP weiterentwickeln und steigern will, ist das nichts weiter als eine industrielle Modernisierung. Wenn kein Land für eine industrielle Modernisierung vorhanden ist, ist es notwendig, unterirdischen Raum zu erschließen und mehr Bodenfläche für Begrünung und Parks freizugeben.

Daher ist der Bau einer U-Bahn nicht nur ein Transportmittel, sondern eine Umgestaltung des gesamten städtischen Raums. Er ist eine Veränderung der Ökologie, der Umwelt, des Boden- und Wasserschutzes sowie des Transports zum Besseren .

Chen Xiangsheng: Wenn Sie das nicht gut machen können,

Straßen könnten einstürzen und Leben könnten auf dem Spiel stehen ...

Shanghai: Ist es unmöglich, eine U-Bahn in schlammigem Sandboden zu bauen?

Chen Xiangsheng arbeitete einst an der Chinesischen Akademie für Kohlewissenschaften und studierte die Formationsgefriermethode. Diese Forschungsrichtung führte dazu, dass er 1994 mit der U-Bahn in Verbindung gebracht wurde.Chen Xiangsheng, der zu dieser Zeit an der Universität Cambridge studierte, erhielt einen Brief von Akademiker Liu Jianhang, in dem es hieß, dass es während des Bauprozesses der Shanghai Metro Line 1 häufig zu Erdrutschen kam, weil die weiche Bodenschicht mit Wasser gesättigt war.

Ein ausländischer Experte sagte einmal: „Der Bau einer U-Bahn in Shanghai ist so, als würde man im Universum einen Drehpunkt finden, um die Erde zu bewegen. Das ist unmöglich.“Nach seiner Rückkehr nach China trat Chen Xiangsheng dem Bauteam der Shanghai Metro bei.

Chen Xiangsheng:Damals reiste Akademiker Liu Jianhang nach Deutschland und ins Vereinigte Königreich, um für Shanghais Schichten geeignete Technologien zu finden. Damals empfahlen Menschen im Ausland dem Akademiker Liu Jianhang, zum Coal Science Research Institute zu gehen, um Leute mit Gefriertechnologie zu finden. Ich war damals noch in Cambridge und es gab keine Telefone oder E-Mails wie jetzt. Er schickte einfach einen Brief an die Cementation Company in Großbritannien. Auf diese Weise ging ich direkt nach Shanghai und praktizierte die Gefriermethode in Shanghai mit dem Akademiemitglied Liu Jianhang in der U-Bahn. Aber die Anwendung der Gefriertechnik in Städten erfordert nicht nur eine Kontrolle der Festigkeit, sondern auch eine Kontrolle der Verformung. Hochhäuser haben unterschiedliche Fundamentformen und stürzen ein, wenn man nicht aufpasst.

Shanghai ist eine schlammige Sandformation, die sich im gefrorenen Zustand um 8 % bis 9 % ausdehnt sich setzen oder die umliegenden Gebäude werden eben. Wir hatten damals nicht viel Erfahrung und hatten viel gelitten.

Wu Xiaoli:Wir wissen, dass Sie und Akademiker Liu neun Tage und neun Nächte im U-Bahn-Bauprojekt verbracht haben. Haben Sie jemals gedacht, dass ich es nicht lösen kann, wenn es um zukünftige Sicherheit geht?

Chen Xiangsheng:Wir haben Akademiker Liu im Untergrund begleitet, da dieser Ort Straßen auf dem Boden und umliegende Grundschulen umfasst. Wenn dies nicht gut gemacht wird, kann die Straße einstürzen, die Grundschule könnte einstürzen, Menschenleben stehen auf dem Spiel, und die Auswirkungen werden es auch tun Seien Sie riesig ... Deshalb sagte der Akademiker, dass wir die Pflicht hätten, allen Vertrauen und Ermutigung zu geben. Später haben wir die Notrettung dieses Projekts schnell bestanden und damit einen neuen Standard für eingefrorene Kommunikationskanäle im chinesischen U-Bahn-Bau etabliert in Shanghai.

Qianwanwan: Was soll ich tun, wenn ich Stäbchen in den Tofu stecke?

Der erste Abschnitt der U-Bahn-Linie von Shenzhen verläuft durch die Qianhai-Bucht. Aufgrund technischer Einschränkungen gibt es auf beiden Seiten der U-Bahn-Linie Sicherheitsschutzzonen. Dies bedeutet, dass nach Fertigstellung der U-Bahn keine unterirdischen Gebäude mehr zugelassen werden Ein Drittel des Landes in Qianhai betrifft den Bodenbau.

Chen Xiangsheng:Qianhai ist ein Rekultivierungsgebiet und es muss eine Fundamentgrube von mehr als 40 Metern gegraben werden. Wenn eine Grube gegraben wird, verschieben sich die beiden Seiten und verformen sich nach innen, und sie wird auf einmal eingewickelt, als würden sie Knödel machen.

Wu Xiaoli:Das ist so gefährlich.

Chen Xiangsheng:Ja. Daher ist der Bau einer U-Bahn auf neu gewonnenem Land so, als würde man Stäbchen in Tofu stecken, was eine sehr mühsame Angelegenheit ist. Da sich der Boden der U-Bahn im Wasser befindet, muss die U-Bahn während des Aushubs aufschwimmen und durch hydraulische Kraft nach oben getrieben werden. Daher ist es sehr wichtig, die Verformung während des Aushubvorgangs zu kontrollieren Es kann leicht zu Problemen kommen.

Wu Xiaoli:Wie haben Sie dieses Verformungsproblem später in den Griff bekommen?

Chen Xiangsheng:Nach 12 Jahren experimenteller Forschung haben wir diese Technologie endlich durchbrochen und einen kompletten Satz von Technologien für die Entwicklung und Nutzung des unterirdischen Raums in der Nähe der U-Bahn entwickelt. Diese Unterstützung wird durch ein Servosystem unterstützt Ich werde ein wenig hinzufügen. Drücken Sie es mit starker Kraft zurück, damit es sich nicht nach innen bewegt und seine Verschiebung fast Null wird, damit sich die umliegenden Gebäude nicht verformen.

Der Kern dieser Technologie besteht darin, dass die U-Bahn-Linie ursprünglich 80 Meter auf jeder Seite und 50 Meter auf jeder Seite hatte. Wir haben dieses Problem gelöst, solange die U-Bahn-Struktur sicher ist , wir können ausgraben.

In Qianhai wurde erkannt, dass unterirdische Räume zwei oder drei Meter von der U-Bahn entfernt gegraben werden können. In diesem Fall wurden alle Pläne für Qianhai umgesetzt. Diese Technologie wurde auch mit dem Zhan Tianyou Award ausgezeichnet.

Wir haben in Qianhai einige Berechnungen durchgeführt. Wenn es zwei Stockwerke gibt, kostet es etwa 2.000 bis 3.000 Yuan pro Quadratmeter Kaufen Sie das Land, das lohnt sich.

Überlegungen zum Überschwemmungsvorfall in der U-Bahn in Zhengzhou: U-Bahn-Design in extremen Umgebungen

Wu Xiaoli:Haben Sie im Hinblick auf die Überschwemmung in der U-Bahn von Zhengzhou im Jahr 2021 den Standort besucht, um zu untersuchen und zu verstehen, wo das Problem liegt?

Chen Xiangsheng:Ich denke, das ist eine relativ heikle Frage, aber ich kann sie angemessen beantworten. Der Gelbe Fluss ist ein „hängender Fluss“ im städtischen Zhengzhou, was bedeutet, dass die Höhe des Flusses höher ist als der Boden. Es stellt sich heraus, dass das Stadtgebiet von Zhengzhou im Westen relativ hoch liegt und das neu entwickelte Stadtgebiet im Osten liegt. Die Verhinderung von Starkregen und Überschwemmungen basiert möglicherweise nicht auf der Starkregenprävention und -planung in extremen Umgebungen. Darüber hinaus fällt der starke Regen nicht gleichmäßig über die ganze Stadt. Er bewegt sich wie Wasser, das aus einem Tank herunterfließt, und dringt daher von dort ein. Deshalb sollten wir auch darauf achten, wenn wir in Zukunft U-Bahnen in extremen Umgebungen entwerfen.

Wu Xiaoli:Ist darüber hinaus auch der Erdbebenschutz des unterirdischen Raums wichtig?

Chen Xiangsheng:Das ist eine sehr kritische Frage. Erdbeben werden in Scherwellen und Vertikalwellen unterteilt. Der Hauptschaden, der durch Erdbeben verursacht wird, sind Scherwellen – horizontale Vibrationen, daher ist ihre Schädigung des Untergrunds relativ groß. Aber unser unterirdischer Raum muss berücksichtigen, ob die Struktur und der Boden zusammenarbeiten können, um den Vibrationen standzuhalten, wenn es zu horizontalen Bewegungen wie einem Erdbeben kommt. Dies haben wir im Laufe der Jahre bei der unterirdischen Befestigung auf dem Festland entsprechend den neuen Anforderungen getan Für die Interaktion mit dem umgebenden Boden wurden umfassende Designstandards und Spezifikationsrichtlinien festgelegt.

Chen Xiangsheng: Der Ausbau des Schienenverkehrs ist nicht der Fall

Um alle zu ermutigen, mehr mit der Bahn zu fahren

Wu Xiaoli:Sie sagten, dass Sie hoffen, Menschen, die mit der U-Bahn fahren, glücklich zu machen. Woher kommt Ihrer Meinung nach ihr Glück?

Chen Xiangsheng:Ich denke, die Wirtschaft unseres Landes hat sich so weit entwickelt. Was denken die Einwohner? Also fuhr ich mit der U-Bahn und hörte mir an, was die Fahrgäste zu sagen hatten, einige lobten, andere beschwerten sich. Dann können wir bei der Planung der U-Bahn von Hongkong lernen und rund um den Verkehrsknotenpunkt Gebäude bauen, um städtische Komplexe zu errichten.

Der städtische Komplex verfügt über Kindergärten, Kindergärten, Grundschulen, Krankenhäuser, Pflegeheime, Bibliotheken, Einkaufsmöglichkeiten und Freizeiteinrichtungen. Jeder muss nicht mehr mit der U-Bahn fahren, und es besteht kein Grund zur Eile Kinder zur Schule schicken.

Der Zweck des Schienenverkehrs besteht nicht darin, den Menschen die Möglichkeit zu geben, mehr Schienenverkehr zu nutzen, sondern darin, den städtischen Raum so umzugestalten, dass er an einem Ort konzentriert wird, wo die U-Bahn in alle Richtungen gebaut werden kann, wodurch der CO2-Fußabdruck der Menschen verringert und Zeit und Raum verkürzt werden Perspektive. Manchmal langweilen sich die Menschen zu Hause und möchten sich entspannen. Wenn sie in den unterirdischen Komplex gehen, können sie sich entspannen, Bücher lesen, Dinge kaufen und verschiedene Kunstausstellungen sehen.

Werden die Dungeons von „The Wandering Earth“ Realität?

Wu Xiaoli: Einige Science-Fiction-Filme wie „The Wandering Earth“ und „Three Body“ zeigen Menschen, die in unterirdische Städte oder Burgen migrieren; einige große Namen in der Technologiewelt, wie Musk und Zuckerberg, haben begonnen, unterirdische Burgen zu bauen. Was halten Sie von diesen Science-Fiction-Fantasien? Wie sollte Ihrer Meinung nach der unterirdische Stadtraum der Zukunft aussehen?

Chen Xiangsheng:Natürlich hat jeder unterschiedliche Vorstellungen vom unterirdischen Raum. Wir Menschen verstehen weniger als 5 % der bestehenden Welt, und es gibt 95 % der Welt, die wir nicht verstehen. Das Sonnensystem existiert noch für weitere 5 Milliarden Jahre. Wie viele Jahre kann die Erde überleben? Wie können Menschen menschliche Samen zurücklassen? Ein Weg besteht darin, in den Weltraum zu gehen, also müssen wir zum Mars und zum Mond gehen, um die Samen des Lebens zu hinterlassen. Wenn wir andererseits in den Untergrund gehen, können wir auf extreme Umgebungen und Extreme stoßen Wir bitten um Platz unter der Erde, um unser Überleben zu sichern. Aber ich persönlich halte es aus heutiger Sicht für äußerst unwahrscheinlich, dass Menschen unter der Erde leben werden. Erstens sind die Überlebenskosten im Untergrund zu hoch. Die Kosten für die Schaffung einer Umgebung, die unter der Erde die gleiche ist wie auf der Erde, sind zu hoch. Warum wollen wir in den Park gehen, schwimmen oder Berge besteigen? Weil wir an natürliche und offene Umgebungen gewöhnt sind.

Wu Xiaoli:Der Mensch braucht Sonnenschein, Regen und Tau.

Chen Xiangsheng:Sonnenlicht, Regen und Tau waren schon immer die Lebensumgebung für uns Menschen. Es ist zu schwierig, solche Bedingungen unter der Erde zu schaffen, daher bin ich nicht damit einverstanden, dass wir unter der Erde leben. Der Untergrund kann als Fluchtort genutzt werden, da sich ein Umzug in den Untergrund nicht lohnt. Außerdem muss er mit der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklung vereinbar sein.

Wu Xiaoli:Im April 2018 haben Sie das Future Underground City Research Institute gegründet. Was ist der Forschungsschwerpunkt Ihres Forschungsinstituts?

Chen Xiangsheng:Die Erde ist in einen Zyklus extremer Wetterveränderungen eingetreten und es wird häufig zu Erdbeben kommen. Wenn der unterirdische Raum weiterhin wie gewohnt funktioniert, befürchte ich, dass es in Zukunft in extremen Umgebungen und bei extremen Wetterbedingungen zu Sicherheitsrisiken kommen wird. Das ist meine ursprüngliche Absicht. Tatsächlich ist China ein postentwickeltes Land in Bezug auf die gesamte Anwendung des Untergrundraums, und die Hauptfächer des Untergrundraums verschiedener Universitäten auf dem Festland sind unterschiedlich. Einige basieren möglicherweise auf der Qualität des Untergrundraums, andere möglicherweise auf der Umgebung des unterirdischen Raums oder das Geschäft mit dem unterirdischen Raum usw. Alle sind unterschiedlich.

Das von mir gegründete Future Underground City Research Institute verfügt über alle professionellen Richtungen außer elektromechanischer Ausrüstung. Ich hoffe, die Kraft des Landes zu nutzen, um gemeinsam den unterirdischen Raum zu untersuchen.

Untergrundstädte in Film- und Fernsehwerken

Warum ist es schwierig, Studierende für die Hauptfächer Bauingenieurwesen einzuschreiben?

Wu Xiaoli:Sie haben Bauingenieurwesen als Hauptfach studiert. Welchen Rat möchten Sie zukünftigen Studierenden des Bauingenieurwesens geben?

Chen Xiangsheng:Heutzutage ist es sehr schwierig, Studenten für Bauingenieurwesen an Universitäten einzuschreiben. Der erste Grund ist, dass Kinder nicht bereit sind, dorthin zu gehen. Der zweite Grund ist, dass China nach und nach ein „Infrastrukturverrückter“ war Die Zahl der Infrastrukturaufgaben ist zurückgegangen, und entsprechend ist auch die Zahl der benötigten Talente zurückgegangen, aber China wird zumindest in den nächsten 30 bis 40 Jahren, insbesondere in einigen, immer noch eine Tiefbauinfrastruktur für extreme Umgebungen und extreme Bedingungen aufbauen müssen Bereiche im Südwesten, Nordwesten und in zentralen Bereichen, wie Flughäfen, Tunnel, Wasserumleitungsprojekte usw.

Wu Xiaoli:Deshalb möchte ich den Studierenden sagen, dass der Bauingenieurwesen eine sehr wichtige Abteilung der Zukunft sein wird.

Chen Xiangsheng:Die Anforderungen dieser Generation von Bauingenieuren unterscheiden sich völlig von denen der ursprünglichen Bauingenieure. Wenn Schülern in der Generation der Informationsexplosion Wissen immer noch auf traditionelle Weise vermittelt wird, wird mit ihrer Ausbildung etwas nicht stimmen.

Wir sind in die Phase des digitalen und intelligenten Bauingenieurwesens eingetreten. Die Perspektive der Studierenden kann nicht auf ihr eigenes Hauptfach Bauingenieurwesen beschränkt sein, sondern sie müssen über systematisches Denken verfügen, um die extremen Umgebungen und extremen Wetterbedingungen zu bewältigen, mit denen Menschen konfrontiert sind.

In diesem Fall möchte ich den Schülern eine neue Art philosophischer Denkfähigkeit vermitteln, Probleme systematisch betrachten und dann ihren eigenen Einstiegspunkt finden und darüber nachdenken, was sie für die Menschheit tun können . Seien Sie eine Person mit einem demütigen Herzen, tun Sie Dinge mit Ehrfurcht und behandeln Sie alle mit Freundlichkeit. Besonders in dieser Zeit hoffe ich, dass Kinder mitfühlend und liebevoll sind und dann in der Lage sind, in der Gesellschaft stetig voranzukommen.