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Intervista esclusiva con l'accademico dell'Accademia Cinese di Ingegneria

Chen Xiangsheng, direttore del Future Underground City Research Institute dell'Università di Shenzhen

Il più grande hub di interscambio sotterraneo senza colonne del mondo

——Hub sotterraneo Shenzhen Gangxia Nord

L'hub sotterraneo Shenzhen Gangxia North ha una superficie totale di 220.000 metri quadrati. È il più grande hub di trasferimento sotterraneo senza colonne del mondo. Può realizzare il "trasferimento a quattro linee" della metropolitana e realizzerà il "trasferimento a cinque linee". il futuro.

Gangxia North Hub è dotato di 23 ingressi e uscite ed è progettato con 8 piazze infossate all'interno, che formano un complesso urbano che integra trasporti, shopping e tempo libero. Il soffitto dell'hub sotterraneo Gangxia North è un enorme lucernario circolare con un diametro di 9 metri, noto come "Occhio di Shenzhen".

Wu Xiaoli:Il Gangxia North Hub è stato costruito con 7 miliardi di RMB. Il budget originale era di 3 miliardi di RMB. Perché in seguito hanno avuto bisogno di così tanti finanziamenti?

Chen Xiangsheng:Circa 3,5 miliardi sono sufficienti per costruire la metropolitana stessa. Tuttavia, questi 3,5 miliardi servono solo per completare lo svincolo della metropolitana e realizzare le sue funzioni, ma lo spazio sotterraneo non è stato ampliato. Speriamo che questo hub e tutti gli edifici circostanti siano interconnessi connessione senza soluzione di continuità e sviluppo commerciale allo stesso tempo. Se venisse costruita solo la parte originaria di 3,5 miliardi, questa stazione non avrebbe capacità emopoietica e i costi operativi non sarebbero in grado di coprire il funzionamento e la manutenzione di questo spazio. Abbiamo aggiunto 60.000 metri quadrati di superficie commerciale, quindi praticamente solo sarà necessaria la metà del reddito commerciale. Può coprire l’intero costo del ciclo di vita dell’intero Gangxia North Hub.

Wu Xiaoli:Il Gangxia North Hub sarà aperto al traffico nel 2022. Com’è l’attuale situazione operativa?

Chen Xiangsheng:Molto bene. L'attività è appena iniziata e il lato est è già completamente occupato. Ci sono ancora più di 40.000 metri quadrati in fase di investimento. Il mese scorso il flusso massimo di passeggeri ha raggiunto le 340.000 persone al giorno.

Wu Xiaoli:Qual è la portata di un hub di trasporti di queste dimensioni nel mondo?

Chen Xiangsheng:In termini di trasporto ferroviario urbano, è già uno degli snodi più grandi al mondo, sostanzialmente tra i primi tre.

Wu Xiaoli: Dove sono gli altri due hub?

Chen Xiangsheng:Ad esempio, Shinjuku, in Giappone, ma è un hub insieme all'alta velocità, quindi è difficile da calcolare c'è anche La Défense a Parigi, in Francia, che ha anche più di 200.000 passeggeri al giorno, che è leggermente più piccola; rispetto all'hub Gangxia North; e New York Plaza Ci sono probabilmente più di 200.000 e meno di 300.000 passeggeri ogni giorno.

Hub sotterraneo nord di Shenzhen Gangxia

Come può Shenzhen diventare un punto di riferimento globale per lo spazio sotterraneo?

Wu Xiaoli:Shenzhen ha proposto che il livello di utilizzo dello spazio urbano sotterraneo di Shenzhen diventi un punto di riferimento globale entro il 2035. Come lo interpreti?

Chen Xiangsheng:L'intera Shenzhen copre un'area di meno di 2.000 chilometri quadrati e ospita più di 20 milioni di persone. L'anno scorso, il PIL di Shenzhen ha superato i 3,2 trilioni di abitanti già il più alto, nessuno escluso. La settimana scorsa Shenzhen ha annunciato che l'area sotterranea pro capite è di 6,5 metri quadrati pro capite. Potete immaginare quanto sarebbe congestionata Shenzhen se non ci fossero spazi sotterranei e 6,5 metri quadrati pro capite per più di 20 milioni di persone a terra?

Nel 1980, Shenzhen sembrava un'oasi dall'alto. Nel 2005, quasi tutti i fiumi di Shenzhen erano inquinati. All'epoca il segretario del Comitato del Partito municipale di Shenzhen propose quattro questioni insostenibili: risorse territoriali, risorse idriche, spazio urbano e trasporti. Se continuiamo a svilupparci in modo estensivo, Shenzhen non sarà in grado di trasportare la popolazione amministrativa di oltre 20 milioni di abitanti dello scorso anno e un valore di produzione del PIL di 3,2 trilioni, e resteremo indietro. Pertanto, se Shenzhen vuole svilupparsi ulteriormente e aumentare il suo PIL pro capite, non deve fare altro che un potenziamento industriale. Se non ci sono terreni per il potenziamento industriale, è necessario sviluppare lo spazio sotterraneo e liberare più spazio per il verde e i parchi.

Pertanto, costruire una metropolitana significa costruire una città. Costruire una metropolitana non è solo un mezzo di trasporto, ma un rimodellamento dell’intero spazio urbano. È una trasformazione in meglio dell’ecologia, dell’ambiente, della conservazione del suolo e dell’acqua .

Chen Xiangsheng: Se non riesci a farlo bene,

Le strade potrebbero crollare e le vite potrebbero essere in pericolo...

Shanghai: è impossibile costruire una metropolitana su un terreno limoso e sabbioso?

Chen Xiangsheng una volta lavorava presso l'Accademia cinese delle scienze del carbone e studiava il metodo di congelamento della formazione. Fu questa direzione di ricerca che lo portò ad associarsi alla metropolitana nel 1994.Chen Xiangsheng, che all'epoca studiava all'Università di Cambridge, ricevette una lettera dall'accademico Liu Jianhang, in cui si diceva che durante il processo di costruzione della linea 1 della metropolitana di Shanghai, si verificavano spesso frane a causa dello strato soffice di terreno saturo d'acqua.

Un esperto straniero una volta disse: "Costruire una metropolitana a Shanghai è come trovare un fulcro nell'universo per muovere la terra. È impossibile".Dopo essere tornato in Cina, Chen Xiangsheng si è unito al team di costruzione della metropolitana di Shanghai.

Chen Xiangsheng:A quel tempo, l'accademico Liu Jianhang andò in Germania e nel Regno Unito per trovare tecnologie adatte agli strati di Shanghai. A quel tempo, le persone all'estero raccomandarono all'accademico Liu Jianhang di andare al Coal Science Research Institute per trovare persone con tecnologia di congelamento. A quel tempo ero ancora a Cambridge e non c'erano telefoni o e-mail come adesso. Mandò semplicemente una lettera alla Cementation Company nel Regno Unito per trovarmi. Così, quando tornai in Cina, andai direttamente a Shanghai ha praticato il metodo del congelamento a Shanghai con l'accademico Liu Jianhang nella metropolitana. Ma l’applicazione della tecnologia di congelamento alle città richiede non solo il controllo della resistenza, ma anche il controllo della deformazione. I grattacieli hanno forme di fondazione diverse e crolleranno se non si presta attenzione.

Shanghai è una formazione sabbiosa e limosa. Quando ghiacciata si espanderà dell'8%-9%. Dopo la costruzione del progetto, si scioglierà anche il volume si ridurrà del 10%. depositarsi o gli edifici circostanti diventeranno livellati. All’epoca non avevamo molta esperienza e avevamo sofferto molto.

Wu Xiaoli:Sappiamo che tu e l'accademico Liu siete rimasti nel progetto di costruzione della metropolitana per 9 giorni e 9 notti. Quando si trattava di sicurezza futura, avete mai pensato che avrei potuto non essere in grado di risolverlo?

Chen Xiangsheng:Abbiamo accompagnato l'accademico Liu in servizio sottoterra, perché quel posto coinvolge strade sul terreno e circostanti le scuole primarie. Se questo non viene fatto bene, la strada potrebbe crollare, la scuola elementare potrebbe crollare, la vita umana sarà in pericolo e l'impatto sarà notevole. essere enorme... Pertanto Liu L'accademico ha detto che eravamo in dovere di dare a tutti fiducia e incoraggiamento. Successivamente, abbiamo rapidamente superato il salvataggio di emergenza di questo progetto, abbiamo stabilito un nuovo standard per i canali di comunicazione congelati nella costruzione della metropolitana cinese a Shangai.

Qianwanwan: Cosa devo fare se inserisco le bacchette nel tofu?

La prima fase della linea della metropolitana di Shenzhen passa attraverso la baia di Qianhai, a causa di limitazioni tecniche, ci sono zone di protezione di sicurezza entro 50 metri su entrambi i lati della linea della metropolitana, ciò significa che una volta completata la metropolitana, non sarà consentito l'accesso agli edifici sotterranei un terzo del terreno a Qianhai Influisce sulla costruzione del terreno.

Chen Xiangsheng:Qianhai è un'area di bonifica e deve essere scavata una fossa di fondazione di oltre 40 metri. Quando viene scavata una fossa, i due lati si sposteranno e si deformeranno verso l'interno e verrà avvolta immediatamente, come se si facessero degli gnocchi.

Wu Xiaoli:E' così pericoloso.

Chen Xiangsheng:SÌ. Pertanto, costruire una metropolitana in un terreno bonificato è come inserire le bacchette nel tofu, il che è una questione molto problematica. Poiché il fondo della metropolitana è in acqua, la metropolitana deve galleggiare durante lo scavo e l'energia idraulica deve farlo galleggiare. Pertanto, è molto importante controllare la deformazione durante il processo di scavo. Se si verifica un piccolo errore, grande si verificheranno facilmente dei problemi.

Wu Xiaoli:Come hai controllato in seguito questo problema di deformazione?

Chen Xiangsheng:Dopo 12 anni di ricerca sperimentale, abbiamo finalmente sviluppato questa tecnologia e formato un set completo di tecnologie per lo sviluppo e l'utilizzo dello spazio sotterraneo vicino alla metropolitana. È supportato durante lo scavo. Questo supporto utilizza un servosistema un po', aggiungerei Usa una forte forza per spingerlo indietro in modo che non si muova verso l'interno e il suo spostamento diventi quasi zero, in modo che gli edifici circostanti non si deformino.

Il nucleo di questa tecnologia è che originariamente la linea della metropolitana era di 80 metri su ciascun lato e Shenzhen era di 50 metri su ciascun lato. Questa parte dello spazio non può essere utilizzata finché la struttura della metropolitana è sicura , possiamo scavare.

A Qianhai, ci si è resi conto che lo spazio sotterraneo può essere scavato a due o tre metri di distanza dalla metropolitana. In questo caso, tutti i piani per Qianhai sono stati implementati. Questa è stata la prima volta al mondo. Questa tecnologia ha vinto anche il Premio Zhan Tianyou.

Abbiamo fatto alcuni calcoli a Qianhai. Se ci sono due piani di spazio sotterraneo, costerà dai 2.000 ai 3.000 yuan al metro quadrato. Se ci sono tre piani, costerà circa 3.200 yuan comprare il terreno, che ne vale la pena.

Riflessione sull'incidente dell'inondazione della metropolitana di Zhengzhou: progettazione della metropolitana in ambienti estremi

Wu Xiaoli:Per quanto riguarda l'allagamento della metropolitana di Zhengzhou nel 2021, avete visitato il sito per indagare e capire dove si trova il problema?

Chen Xiangsheng:Penso che questa sia una domanda relativamente delicata, ma posso rispondere in modo appropriato. Il Fiume Giallo è un "fiume sospeso" nella zona urbana di Zhengzhou, il che significa che l'altezza del fiume è più alta del suolo. Si scopre che l'area urbana di Zhengzhou è relativamente alta a ovest e l'area urbana di recente sviluppo è a est. La prevenzione di forti piogge e inondazioni potrebbe non basarsi sulla prevenzione e sulla pianificazione delle forti piogge in ambienti estremi. Inoltre, la pioggia battente non cade in modo uniforme sulla città, si muove a chiazze, ed è come se l'acqua scendesse da un serbatoio. Quella zona è relativamente bassa, quindi entra da lì. Pertanto, questo è anche ciò a cui dovremmo prestare attenzione in futuro quando progettiamo metropolitane in ambienti estremi.

Wu Xiaoli:Inoltre, è importante anche la protezione antisismica degli spazi sotterranei?

Chen Xiangsheng:Questa è una domanda molto critica. I terremoti si dividono in onde di taglio e onde verticali. Il danno principale causato dai terremoti sono le onde di taglio - vibrazioni orizzontali, quindi il loro danno al sottosuolo è relativamente buono. Ma il nostro spazio sotterraneo deve considerare se la struttura e il terreno possono cooperare tra loro per resistere alle vibrazioni in caso di movimento orizzontale come un terremoto. Questo è ciò che abbiamo fatto negli anni nella fortificazione sotterranea della Terraferma in base alle nuove esigenze nuove strutture sotterranee Per interagire con il suolo circostante, è stata stabilita una serie completa di standard di progettazione e linee guida specifiche.

Chen Xiangsheng: Costruire il trasporto ferroviario non lo è

Per incoraggiare tutti a utilizzare di più il trasporto ferroviario

Wu Xiaoli:Hai detto che speri di far sentire felici le persone che prendono la metropolitana. Da dove pensi che venga la loro felicità?

Chen Xiangsheng:Penso che l'economia del nostro Paese si sia sviluppata fino a questo punto. Cosa pensano i residenti? Così ho preso la metropolitana e ho ascoltato quello che i passeggeri avevano da dire, alcuni lodando e altri lamentandosi. Quindi possiamo imparare da Hong Kong quando pianifichiamo la metropolitana e costruiamo edifici attorno all’hub di interscambio per costruire complessi urbani.

Nel complesso urbano ci sono asili nido, scuole materne, scuole primarie, ospedali, case di cura, biblioteche, negozi e luoghi di svago. Oltre a uscire per giocare, tutti non devono più prendere la metropolitana e non c'è bisogno di correre mandare i bambini a scuola.

Lo scopo della costruzione del trasporto ferroviario non è quello di consentire alle persone di prendere più trasporto ferroviario, ma di rimodellare lo spazio urbano per concentrarlo in un unico luogo, dove la metropolitana può essere costruita in tutte le direzioni, riducendo l'impronta di carbonio delle persone e abbreviando tempo e spazio. prospettiva. A volte le persone sono annoiate a casa e vogliono rilassarsi. Quando vanno nel complesso sotterraneo, possono rilassarsi, sdraiarsi, leggere libri, comprare cose e vedere varie mostre d'arte...

I dungeon di "The Wandering Earth" diventeranno realtà?

Wu Xiaoli: Alcuni film di fantascienza, come "The Wandering Earth" e "Three Body", raffigurano gli esseri umani che migrano verso città o castelli sotterranei; alcuni grandi nomi del mondo della tecnologia, come Musk e Zuckerberg, hanno iniziato a costruire castelli sotterranei. Cosa ne pensate di queste fantasie fantascientifiche? Come pensi che dovrebbe essere lo spazio urbano sotterraneo del futuro?

Chen Xiangsheng:Naturalmente ognuno ha idee diverse sullo spazio sotterraneo. Noi esseri umani comprendiamo meno del 5% del mondo esistente e c’è il 95% del mondo che non comprendiamo. Il sistema solare scomparirà per altri 5 miliardi di anni. Quanti anni potrà sopravvivere la Terra? Come possono gli esseri umani lasciare i semi umani? Un modo è andare nello spazio, quindi dobbiamo andare su Marte e sulla Luna per lasciare i semi della vita. D'altra parte, quando andiamo sottoterra, potremmo incontrare ambienti estremi ed estremi Chiediamo spazio sottoterra per garantire la nostra sopravvivenza. Ma personalmente penso che sia estremamente improbabile che gli esseri umani vivano sottoterra, per quanto possiamo vedere oggi. Innanzitutto, il costo della sopravvivenza nel sottosuolo è troppo alto. Il costo per creare un ambiente sotterraneo uguale a quello terrestre è troppo alto. Perché vogliamo andare al parco, nuotare o scalare le montagne? Perché siamo abituati ad ambienti naturali e aperti.

Wu Xiaoli:Gli esseri umani hanno bisogno del sole, della pioggia e della rugiada.

Chen Xiangsheng:La luce del sole, la pioggia e la rugiada sono sempre stati l’ambiente di vita per noi umani. È troppo difficile creare tali condizioni sottoterra, quindi non sono d’accordo con il fatto che viviamo sottoterra. La metropolitana può essere utilizzata come luogo di fuga. Se non c'è molta domanda, non conviene spostarsi sottoterra. Inoltre deve essere compatibile con lo sviluppo economico e sociale.

Wu Xiaoli:Nell’aprile 2018 hai fondato il Future Underground City Research Institute. Qual è la ricerca principale del tuo istituto di ricerca?

Chen Xiangsheng:La terra è entrata in un ciclo di cambiamenti meteorologici estremi e i terremoti stanno per verificarsi frequentemente. Se lo spazio sotterraneo continua a funzionare normalmente, temo che in futuro ci saranno alcuni rischi per la sicurezza in ambienti estremi e condizioni meteorologiche estreme. Questo è ciò su cui ho fondato l'intenzione originale. In effetti, per quanto riguarda l'intera applicazione dello spazio sotterraneo, la Cina è un paese post-sviluppato e le specializzazioni nello spazio sotterraneo di varie università nel continente sono diverse. Alcune potrebbero essere basate sulla qualità dello spazio sotterraneo e altre potrebbero essere basate sull'ambiente dello spazio sotterraneo, o l'attività dello spazio sotterraneo, ecc. Sono tutti diversi.

Il Future Underground City Research Institute che ho fondato ha tutte le direzioni professionali tranne le apparecchiature elettromeccaniche. Spero di utilizzare la potenza del paese per studiare congiuntamente lo spazio sotterraneo.

Le città sotterranee nelle opere cinematografiche e televisive

Perché è difficile iscrivere gli studenti alle specializzazioni in ingegneria civile?

Wu Xiaoli:Ti sei laureato in Ingegneria Civile. Che consigli vorresti dare ai futuri studenti di Ingegneria Civile?

Chen Xiangsheng:Al giorno d'oggi, è molto difficile iscrivere gli studenti alle specializzazioni in ingegneria civile nelle università del continente. Il primo motivo è che i bambini non sono disposti ad andarci perché è troppo difficile. Il secondo motivo è che la Cina era un "maniaco delle infrastrutture". , il numero dei compiti infrastrutturali è diminuito e di conseguenza anche il numero di talenti necessari, ma la Cina avrà ancora bisogno di costruire infrastrutture di ingegneria civile per ambienti e condizioni estremi almeno nei prossimi 30-40 anni, soprattutto in alcuni paesi. aree nel sud-ovest, nord-ovest e centrali, come aeroporti, tunnel, progetti di deviazione dell'acqua, ecc.

Wu Xiaoli:Quindi voglio dire agli studenti che l'ingegneria civile sarà un dipartimento molto importante in futuro.

Chen Xiangsheng:I requisiti di questa generazione di ingegneri civili sono completamente diversi da quelli degli ingegneri civili originali. Se agli studenti, nel contesto dell’esplosione informatica, viene ancora insegnata la conoscenza in modo tradizionale, ci sarà qualcosa di sbagliato nella loro educazione.

Siamo entrati nella fase dell'ingegneria civile digitale e intelligente La prospettiva degli studenti non può essere limitata alla propria specializzazione in ingegneria civile, ma devono avere un pensiero sistematico per risolvere gli ambienti estremi e le condizioni meteorologiche estreme affrontate dagli esseri umani.

In questo caso, voglio coltivare gli studenti affinché abbiano un nuovo tipo di capacità di pensiero filosofico, per esaminare i problemi in modo sistematico, quindi trovare il proprio punto di ingresso e pensare a cosa possono fare per l'umanità. Questo è lo studente che voglio coltivare . Sii una persona dal cuore umile, fai le cose con timore reverenziale e tratta tutti con gentilezza, soprattutto in quest'epoca, spero che i bambini siano compassionevoli e amorevoli, e poi saranno in grado di andare avanti con fermezza quando entreranno nella società.