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中国工程院学会員への独占インタビュー

深セン大学未来地下都市研究所所長、陳祥生氏

世界最大の無柱地下インターチェンジハブ

——深セン江夏北地下ハブ

深セン江夏北地下ハブは総面積22万平方メートルで、地下鉄の「4線乗り換え」を実現できる世界最大の地下鉄乗り換えハブです。未来。

江夏北ハブには 23 か所の出入り口があり、内部は 8 つの凹んだ広場で設計されており、交通、ショッピング、レジャーが統合された都市複合施設を形成しています。江夏北地下ハブの天井には、「深センの目」として知られる直径 9 メートルの巨大な円形の天窓があります。

呉暁莉：江夏北ハブは当初の予算が70億元で建設されましたが、なぜ後からこれほど多額の資金が必要になったのでしょうか。

チェン・シャンシェン：地下鉄本体の建設には約 35 億で十分ですが、この 35 億は地下鉄インターチェンジを完成させてその機能を実現するだけであり、この拠点と周囲のすべての建物が相互接続されることを望んでいます。シームレスな接続と商業開発を同時に実現します。当初の35億の建設部分だけを建設した場合、この駅には造血能力がなく、このスペースの維持管理を運営費で賄うことはできません。6万平方メートルの商業エリアを追加しましたので、基本的にはそれだけです。商業収入の半分が必要となり、江夏北ハブ全体のライフサイクルコストを賄うことができる。

呉暁莉：江夏北ハブは2022年に開通予定ですが、現在の運営状況はどうですか？

チェン・シャンシェン：とても良い。ビジネスは始まったばかりで、東側はすでに満室で、まだ4万平方メートル以上が投資中ですが、先月の最大乗客数は1日あたり34万人に達しました。

呉暁莉：この規模の交通拠点は世界にどれだけの規模があるのでしょうか？

チェン・シャンシェン：都市鉄道交通の観点から見ると、すでに世界最大のハブの 1 つであり、基本的にはトップ 3 に入ります。

呉暁莉： 他の 2 つのハブはどこにありますか?

チェン・シャンシェン：例えば、日本の新宿ですが、高速鉄道と合わせてハブになっているので計算が難しいですが、フランスのパリのラ・デファンスも1日の乗客数は若干少ないですが20万人以上です。江夏北ハブ空港とニューヨークプラザよりも多く、おそらく毎日 20 万人以上、30 万人未満の乗客がいます。

深セン江夏北地下ハブ

深センはどのようにして地下空間の世界的なベンチマークになれるのでしょうか?

呉暁莉：深セン市は、深セン市の地下都市空間の利用レベルが2035年までに世界のベンチマークになると提案しています。これをどのように理解していますか?

チェン・シャンシェン：深セン全体の面積は 2,000 平方キロメートル未満で、昨年の深センの GDP は 3 兆 2,000 億を超え、中国本土の中でも非常に多くの人々と GDP を抱えています。すでに最高です、何もありません。深セン市は先週、一人当たりの地下空間の面積は6.5平方メートルであると発表した。もし地下空間が無く、2,000万人以上がすべて配置されたとしたら、深センがどれほど混雑するか想像できるだろう。地上で？

1980 年、深センは空から見るとオアシスのように見えましたが、2005 年までに深センのほぼすべての川が汚染されました。当時の深セン市党委員会書記は、土地資源、水資源、都市空間、交通という4つの持続不可能な問題を提案した。このまま大規模な発展を続ければ、深センは昨年の行政人口2,000万人以上、GDP生産額3兆2,000億を維持できず、後れを取ってしまうだろう。したがって、深センがさらに発展し、一人当たりGDPを増加させたいのであれば、それは産業の高度化に他ならない。産業を高度化するための土地がない場合は、地下空間を開発し、緑化や公園のためのより多くの地上空間を解放する必要がある。

したがって、地下鉄の建設は都市を建設することであり、単なる交通手段ではなく、生態系、環境、土壌と水の保全、交通をより良いものに変えることです。 。

チェン・シャンシェン: これがうまくできなかったら、

道路が崩壊して命が危険にさらされるかもしれません…

上海: シルト質の砂質の土壌に地下鉄を建設することは不可能ですか?

Chen Xiangsheng 氏はかつて中国石炭科学アカデミーで働いており、地層凍結法を研究していましたが、この研究の方向性が 1994 年に地下鉄と関わるようになりました。当時ケンブリッジ大学に留学していた陳祥生さんは、学者の劉建行さんから手紙を受け取り、上海地下鉄1号線の建設過程で、柔らかい土の層が水で飽和していたため、しばしば地滑りに遭遇したと述べた。

かつて外国の専門家は「上海に地下鉄を建設するのは、地球を動かすために宇宙の支点を見つけるようなものだ。不可能だ」と語った。中国に帰国後、陳祥生さんは上海地下鉄建設チームに加わりました。

チェン・シャンシェン：当時、学者の劉建航氏は上海の地層に適した技術を見つけるためにドイツとイギリスに行きました。当時、海外の人々は、学者の劉建航氏に石炭科学研究所に行き、凍結技術を持つ人材を探すように勧めました。当時私はまだケンブリッジにいて、今のように電話もメールもありませんでした。このようにして、私が中国に戻った後、直接上海に行きました。上海の地下鉄で学者の劉建航氏と冷凍法を実践した。しかし、凍結技術を都市に適用するには、強度管理だけでなく変形管理も必要であり、高層建築物は基礎形状が異なり、気をつけないと倒壊してしまいます。

上海はシルト質の砂地層であり、プロジェクトの建設後は8％〜9％膨張し、溶けるとその体積は10％縮小します。沈下したり、周囲の建物が水平になったりします。当時、私たちは経験があまりなく、たくさん苦労しました。

呉暁莉：あなたと劉学者が地下鉄建設プロジェクトに9泊9日滞在したことは知っていますが、それが将来の安全保障に関わるとき、私には解決できないかもしれないと思ったことはありますか？

チェン・シャンシェン：私たちは劉学者の地下勤務に同行しました。なぜなら、そこは地上の道路や周囲の小学校に関わる場所だからです。下手をすると道路が崩壊し、小学校が倒壊し、人命が危険にさらされ、影響が及ぶ可能性があります。巨大になる... したがって、学者は私たちが皆に自信と励ましを与える義務があると言いました、その後、私たちはこのプロジェクトの緊急救助をすぐに通過し、中国の地下鉄建設における凍結された通信チャネルの新しい基準を確立しました。上海で。

チェンワンワン：豆腐に箸を入れたらどうすればいいですか？

深セン地下鉄の第一期路線は技術的な制限により、地下鉄線の両側に50メートル以内に安全保護区域が設けられており、これは地下鉄完成後は地下建築が許可されなくなることを意味する。前海市の土地の 3 分の 1 が地盤建設に影響を及ぼします。

チェン・シャンシェン：前海は埋め立て地で、40メートル以上の基礎坑を掘る必要があり、坑を掘ると両側が内側にずれて変形し、団子を作るように一気に包み込んでしまう。

呉暁莉：それはとても危険です。

チェン・シャンシェン：はい。したがって、埋め立て地に地下鉄を建設するということは、豆腐に箸を入れるようなもので、非常に厄介な問題である。地下鉄の底部は水中にあるため、掘削中に地下鉄を浮上させる必要があり、掘削プロセス中の変形を制御することが非常に重要です。問題が起こりやすくなります。

呉暁莉：この変形の問題を後でどのように制御しましたか?

チェン・シャンシェン：12年間の実験研究を経て、ついにこの技術を確立しました。この技術は、掘削中にサーボシステムを使用して開発および利用するための完全な技術です。少しだけ追記します。周囲の建物が変形しないように、内側に動かず変位がほぼゼロになるように強い力で押し戻します。

この技術の核心は、もともと地下鉄の線路は片側80メートルだったが、この部分のスペースは地下鉄の構造が安全である限り使用できないということだ。 、発掘することができます。

前海市では、地下鉄から 2 ～ 3 メートル離れた場所に地下空間を掘ることができることが判明し、この技術が世界で初めて実現しました。

前海で計算してみましたが、地下スペースが2階建ての場合は1平方メートルあたり約2,000元から3,000元かかりますが、追加のお金はかかります。土地を買うのは価値がある。

鄭州地下鉄洪水事件を振り返る：極限環境における地下鉄設計

呉暁莉：2021年の鄭州地下鉄の洪水事件について、現場を訪れて問題がどこにあるのかを調査し理解しましたか。

チェン・シャンシェン：これは比較的デリケートな質問だと思いますが、適切に答えることができます。黄河は鄭州都市部の「垂れ河」であり、川の水位が地面よりも高いことを意味します。鄭州市の都市部は西側が比較的高く、新興都市部は東側にあることが判明しました。大雨と洪水の防止は、極端な環境下での大雨防止と計画に基づいていない可能性があります。また、大雨は街中に均一に降るのではなく、タンクから水が降り注ぐような感じで、比較的低いところから入ってきます。したがって、これは将来、極限環境で地下鉄を設計する際に注意すべき点でもあります。

呉暁莉：また、地下空間の耐震性も重要なのでしょうか？

チェン・シャンシェン：これは非常に重要な質問です。地震は横波と縦波に分けられ、地震による主な被害は横波であるため、地下への被害は比較的少ないです。しかし、私たちの地下空間は、地震のような水平方向の動きがあるときに、構造と土壌が相互に協力して振動に耐えられるかどうかを考慮する必要があります。これは、私たちが新しい要件に従って長年にわたって本土の地下要塞で行ってきたことです。新しい地下構造物は、周囲の土壌と相互作用するために、完全な設計基準と仕様ガイドラインが確立されています。

陳祥生：鉄道輸送の建設はそうではありません

皆様にもっと鉄道を利用していただくために

呉暁莉：地下鉄に乗る人を幸せな気持ちにしたいとおっしゃっていましたが、その幸せはどこから来ると思いますか？

チェン・シャンシェン：我が国の経済はここまで発展したと思いますが、住民は何を考えているのでしょうか。そこで私は地下鉄に乗り、乗客の意見に耳を傾けました。賞賛する人もいれば、不満を言う人もいます。では、地下鉄を計画する際に香港に学び、乗換拠点の周囲に建物を建てて都市複合施設を建設することはできるだろうか。

都市型複合施設には、保育園、幼稚園、小学校、病院、老人ホーム、図書館、ショッピング施設、レジャー施設が揃っており、遊びに行くだけでなく、地下鉄に乗る必要もなくなり、急いで出かける必要もなくなりました。子供たちを学校に通わせます。

鉄道交通を建設する目的は、人々がより多くの鉄道交通を利用できるようにすることではなく、都市空間を再形成して一か所に集中させ、あらゆる方向に地下鉄を建設して、人々の二酸化炭素排出量を削減し、時間と空間を短縮することです。視点。家にいるのが退屈で、地下施設に行ってリラックスしたり、寝転んだり、本を読んだり、買い物をしたり、さまざまな美術展を見たりすることができます。

「流浪の大地」のダンジョンは現実になるのか？

ウー・シャオリ: 「The Wandering Earth」や「Three Body」などの一部の SF 映画では、人類が地下都市や城に移住する様子が描かれていますが、マスク氏やザッカーバーグ氏などのテクノロジー業界の著名人は、地下城の建設を始めています。これらの SF ファンタジーについてどう思いますか?未来の地下都市空間はどのようなものであるべきだと思いますか？

チェン・シャンシェン：もちろん、地下空間については人それぞれさまざまな考えがあります。私たち人間が理解できる世界は 5% にも満たず、世界の 95% は理解できません。太陽系はあと50億年消滅します。地球はあと何年生き残ることができますか?人類はどうやって人類の種を残すことができるのでしょうか? 一つの方法は宇宙に行くことですが、その一方で、私たちは生命の種を残すために火星や月に行かなければなりません。私たちは生存を確保するために地下空間を求めます。しかし、個人的には、今日見る限り、人類が地下で生活する可能性は極めて低いと考えています。まず、地下で生存するためのコストが高すぎるということです。地下でも地上と同じ環境を作るにはコストがかかりすぎます。なぜ私たちは公園に行ったり、泳いだり、山に登ったりするのでしょうか。それは私たちが自然で開放的な環境に慣れているからです。

呉暁莉：人間には太陽の光、雨、露が必要です。

チェン・シャンシェン：太陽の光、雨、露は私たち人間にとって常に生活環境です。地下でそのような環境を作り出すのはあまりにも難しいので、私は地下で暮らすことに同意しません。地下は避難場所として利用できますが、需要がなければ地下に移転する価値はありません。また、経済的および社会的発展と両立しなければなりません。

呉暁莉：2018年4月に未来地下都市研究所を設立されましたが、研究所の主な研究は何ですか？

チェン・シャンシェン：地球は異常気象のサイクルに入っており、地震が頻繁に起きようとしています。地下空間が通常どおり稼働し続けると、将来的には異常環境や異常気象で安全上の危険が生じるのではないかと心配しています。これが私が設立した初心です。実際、地下空間の応用全体において、中国は後進国であり、本土のさまざまな大学の地下空間専攻は異なります。地下空間の質に基づいている場合もあれば、環境に基づいている場合もあります。地下空間の事業、地下空間のビジネスなど、すべて異なります。

私が設立した未来地下都市研究所は、電気機械装置以外のすべての専門的な方向性を持っており、国の力を使って共同で地下空間を研究したいと考えています。

映画やテレビ作品に登場する地下都市

なぜ土木工学専攻への入学は難しいのでしょうか？

呉暁莉：あなたは土木工学を専攻していましたが、将来土木工学を学ぶ人たちにアドバイスをしたいと思いますか？

チェン・シャンシェン：現在、本土の大学で土木工学を専攻する学生を入学させるのは非常に困難です。第一の理由は、子供たちが難しすぎるため行きたがらないことです。第二の理由は、中国が徐々に「インフラマニア」になったことです。 、インフラストラクチャのタスクの数は減少し、それに応じて必要な人材の数も減少しましたが、中国は少なくとも今後 30 ～ 40 年間、特に一部の地域では、依然として極限環境や極限状態に対応する土木インフラを構築する必要があるでしょう。空港、トンネル、分水プロジェクトなどの南西部、北西部、中部エリア

呉暁莉：ですから学生たちには、土木工学は将来とても重要な学科だということを伝えたいと思っています。

チェン・シャンシェン：この世代の土木技術者に求められるものは、本来の土木技術者とはまったく異なります。情報爆発の世代の学生が依然として伝統的な方法で知識を教えられているとしたら、彼らの教育に何か問題が生じるでしょう。

デジタル・インテリジェント土木工学の段階に入りました。学生の視点は自分の土木工学専攻にとどまらず、人類が直面する極限環境や異常気象を解決するための体系的な思考が必要です。

そこで私が育てたいのは、問題を体系的に捉え、自らの入り口を見つけて人類のために何ができるかを考える、新しい哲学的思考力を持った学生です。 。今の時代だからこそ、謙虚な心で物事を行い、誰に対しても優しく接し、思いやりと愛情を持って、社会に出てもしっかりと前に進んでほしいと願っています。