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Entrevista exclusiva con académico de la Academia China de Ingeniería

Chen Xiangsheng, director del Instituto de Investigación de la Futura Ciudad Subterránea de la Universidad de Shenzhen

El intercambiador subterráneo sin columnas más grande del mundo

——Centro subterráneo del norte de Shenzhen Gangxia

El centro subterráneo de Shenzhen Gangxia North tiene una superficie total de 220.000 metros cuadrados. Es el centro de transferencia subterráneo sin columnas más grande del mundo. Puede realizar una "transferencia de cuatro líneas" del metro y realizará una "transferencia de cinco líneas". el futuro.

Gangxia North Hub está equipado con 23 entradas y salidas y está diseñado con 8 plazas hundidas en su interior, formando un complejo urbano que integra transporte, compras y ocio. El techo del centro subterráneo de Gangxia Norte es una enorme claraboya circular con un diámetro de 9 metros, conocida como el "Ojo de Shenzhen".

Wu Xiaoli:El Gangxia North Hub se construyó con 7 mil millones de RMB. El presupuesto original era de 3 mil millones de RMB.

Chen Xiangsheng:Alrededor de 3.500 millones son suficientes para construir el metro en sí. Sin embargo, estos 3.500 millones son sólo para completar el intercambio del metro y realizar sus funciones, pero el espacio subterráneo no se ha ampliado. Esperamos que este centro y todos los edificios circundantes estén interconectados y. Conexión perfecta y desarrollo comercial al mismo tiempo. Si solo se construyera la parte construida originalmente de 3.500 millones, esta estación no tendría capacidad hematopoyética y los costos operativos no podrían cubrir la operación y mantenimiento de este espacio. Hemos agregado 60.000 metros cuadrados de área comercial, por lo que básicamente solo. Se necesitará la mitad de los ingresos comerciales. Puede cubrir todo el costo del ciclo de vida de todo el Gangxia North Hub.

Wu Xiaoli:El Gangxia North Hub se abrirá al tráfico en 2022. ¿Cómo es la situación operativa actual?

Chen Xiangsheng:muy bien. El negocio acaba de empezar y la zona este ya está totalmente ocupada. Aún quedan más de 40.000 metros cuadrados en proceso de inversión, y el mes pasado el flujo máximo de pasajeros alcanzó las 340.000 personas por día.

Wu Xiaoli:¿Cuál es la escala de un centro de transporte de este tamaño en el mundo?

Chen Xiangsheng:En términos de tránsito ferroviario urbano, ya es uno de los mayores centros del mundo, básicamente entre los tres primeros.

Wu Xiaoli: ¿Dónde están los otros dos centros?

Chen Xiangsheng:Por ejemplo, Shinjuku, Japón, pero es un centro junto con el tren de alta velocidad, por lo que es difícil de calcular, también está La Défense en París, Francia, que también tiene más de 200.000 pasajeros al día, lo que es un poco menos; que el centro de Gangxia North; y New York Plaza Probablemente hay más de 200.000 y menos de 300.000 pasajeros cada día.

Centro subterráneo del norte de Shenzhen Gangxia

¿Cómo puede Shenzhen convertirse en un referente mundial del espacio subterráneo?

Wu Xiaoli:Shenzhen ha propuesto que el nivel de utilización del espacio urbano subterráneo de Shenzhen se convierta en un punto de referencia mundial para 2035. ¿Cómo lo entiende?

Chen Xiangsheng:Toda Shenzhen cubre un área de menos de 2.000 kilómetros cuadrados y alberga a más de 20 millones de personas. El año pasado, el PIB de Shenzhen superó los 3,2 billones. Un área tan grande alberga tanta gente y tanto PIB. ya El más alto, sin excepción. La semana pasada, Shenzhen anunció que el área de espacio subterráneo per cápita es de 6,5 metros cuadrados per cápita. Puedes imaginar lo congestionado que estaría Shenzhen si no hubiera espacio subterráneo y 6,5 metros cuadrados per cápita para más de 20 millones de personas. en el suelo?

En 1980, Shenzhen parecía un oasis desde el aire. En 2005, casi todos los ríos de Shenzhen estaban contaminados. El secretario del Comité Municipal del Partido de Shenzhen en aquel momento propuso cuatro cuestiones insostenibles: recursos de tierra, recursos de agua, espacio urbano y transporte. Si continuamos desarrollándonos de manera extensiva, Shenzhen no podrá soportar la población administrativa del año pasado de más de 20 millones y el valor de producción del PIB de 3,2 billones, y nos quedaremos atrás. Por lo tanto, si Shenzhen quiere seguir desarrollándose y aumentar su PIB per cápita, no es más que una modernización industrial. Si no hay terrenos para la modernización industrial, es necesario desarrollar espacios subterráneos y liberar más espacio para zonas verdes y parques.

Por lo tanto, construir un metro es construir una ciudad. Construir un metro no es sólo un medio de transporte, sino una remodelación de todo el espacio urbano. Es una transformación para mejor de la ecología, el medio ambiente, el suelo y el agua, y el transporte. .

Chen Xiangsheng: Si no puedes hacerlo bien,

Las carreteras pueden colapsar y hay vidas en juego...

Shanghai: ¿Es imposible construir un metro en suelo arenoso y limoso?

Chen Xiangsheng trabajó una vez en la Academia China de Ciencias del Carbón y estudió el método de congelación de formaciones. Fue esta dirección de investigación la que lo llevó a asociarse con el metro en 1994.Chen Xiangsheng, que estudiaba en la Universidad de Cambridge en ese momento, recibió una carta del académico Liu Jianhang, diciendo que durante el proceso de construcción de la Línea 1 del Metro de Shanghai, a menudo se producían deslizamientos de tierra debido a que la capa de suelo blando estaba saturada de agua.

Un experto extranjero dijo una vez: "Construir un metro en Shanghai es como encontrar un punto de apoyo en el universo para mover la Tierra. Es imposible".Después de regresar a China, Chen Xiangsheng se unió al equipo de construcción del Metro de Shanghai.

Chen Xiangsheng:En ese momento, el académico Liu Jianhang fue a Alemania y el Reino Unido para encontrar tecnologías adecuadas para los estratos de Shanghai. En ese momento, la gente en el extranjero recomendó que el académico Liu Jianhang fuera al Instituto de Investigación Científica del Carbón para encontrar personas con tecnología de congelación. Yo todavía estaba en Cambridge en ese momento y no había teléfonos ni correos electrónicos como ahora. Simplemente envió una carta a Cementation Company en el Reino Unido para encontrarme. De esta manera, cuando regresé a China, fui directamente a Shanghai. Practiqué el método de congelación en Shanghai con el académico Liu Jianhang en el metro. Pero aplicar tecnología de congelación a las ciudades requiere no sólo control de la fuerza, sino también control de la deformación. Los edificios de gran altura tienen diferentes formas de cimientos y colapsarán si no se tiene cuidado.

Shanghai es una formación arenosa limosa. Se expandirá entre un 8% y un 9% cuando se congele. Después de la construcción del proyecto, también se derretirá. Cuando se derrita, el volumen se reducirá en un 10%. asentarse o los edificios circundantes se nivelarán. En ese momento no teníamos mucha experiencia y habíamos sufrido mucho.

Wu Xiaoli:Sabemos que usted y el académico Liu permanecieron en el proyecto de construcción del metro durante 9 días y 9 noches. Cuando se trataba de seguridad futura, ¿alguna vez pensaste que tal vez no podría resolverlo?

Chen Xiangsheng:Acompañamos al académico Liu en su servicio subterráneo, porque ese lugar involucra carreteras en el terreno y escuelas primarias circundantes. Si esto no se hace bien, la carretera puede colapsar, la escuela primaria puede colapsar, la vida humana estará en juego y el impacto será. ser enorme... Por lo tanto, Liu El académico dijo que estábamos en el deber de darles a todos confianza y aliento. Más tarde, superamos rápidamente el rescate de emergencia de este proyecto, a partir de esto establecimos un nuevo estándar para los canales de comunicación congelados en la construcción del metro de China. en Shangai.

Qianwanwan: ¿Qué debo hacer si inserto palillos en el tofu?

La primera fase de la línea del metro de Shenzhen pasa por la bahía de Qianhai. Debido a limitaciones técnicas, existen zonas de protección de seguridad a 50 metros a ambos lados de la línea del metro. Esto significa que una vez que se complete el metro, no se permitirá el acceso a edificios subterráneos. un tercio del terreno en Qianhai Afecta la construcción del terreno.

Chen Xiangsheng:Qianhai es un área de recuperación y es necesario cavar un pozo de más de 40 metros. Cuando se cava un pozo, los dos lados se moverán y se deformarán hacia adentro, y se envolverá a la vez, como si se hicieran bolas de masa.

Wu Xiaoli:Eso es muy peligroso.

Chen Xiangsheng:Sí. Por lo tanto, construir un metro en terrenos ganados al mar es como insertar palillos en el tofu, lo cual es un asunto muy problemático. Debido a que el fondo del metro está en el agua, el metro tiene que flotar durante la excavación y la energía hidráulica tiene que hacerlo flotar. Por lo tanto, es muy importante controlar la deformación durante el proceso de excavación. Si hay un pequeño error, es grande. Los problemas ocurrirán fácilmente.

Wu Xiaoli:¿Cómo controlaste este problema de deformación más tarde?

Chen Xiangsheng:Después de 12 años de investigación experimental, finalmente rompimos con esta tecnología y formamos un conjunto completo de tecnologías para el desarrollo y utilización del espacio subterráneo cerca del metro. Este soporte utiliza un sistema servo. un poco, agregaré Use una fuerza fuerte para empujarlo hacia atrás para que no se mueva hacia adentro y su desplazamiento sea casi nulo, para que los edificios circundantes no se deformen.

El núcleo de esta tecnología es que originalmente la línea del metro tenía 80 metros a cada lado y Shenzhen tenía 50 metros a cada lado. Esta parte del espacio no se puede utilizar mientras la estructura del metro sea segura. , podemos excavar.

En Qianhai, se dio cuenta de que se puede excavar un espacio subterráneo a dos o tres metros de distancia del metro. En este caso, se implementaron todos los planes para Qianhai. Esta fue la primera vez en el mundo. Esta tecnología también ganó el Premio Zhan Tianyou.

Hicimos algunos cálculos en Qianhai. Si hay dos pisos de espacio subterráneo, costará entre 2.000 y 3.000 yuanes por metro cuadrado. Si hay tres pisos, costará alrededor de 3.200 yuanes. comprar el terreno, que vale la pena.

Reflexión sobre el incidente de inundación del metro de Zhengzhou: diseño del metro en entornos extremos

Wu Xiaoli:Con respecto a la inundación en el metro de Zhengzhou en 2021, ¿ha visitado el lugar para investigar y comprender dónde radica el problema?

Chen Xiangsheng:Creo que esta es una pregunta relativamente delicada, pero puedo responderla apropiadamente. El río Amarillo es un "río colgante" en la zona urbana de Zhengzhou, lo que significa que la altura del río es más alta que el suelo. Resulta que el área urbana de Zhengzhou es relativamente alta en el oeste y el área urbana recientemente desarrollada está en el este. La prevención de fuertes lluvias e inundaciones puede no basarse en la prevención y planificación de fuertes lluvias en entornos extremos. Además, las fuertes lluvias no caen uniformemente por toda la ciudad, se mueven en parches y es como agua que cae de un tanque. Esa zona es relativamente baja, por lo que entra desde allí. Por lo tanto, esto es también a lo que debemos prestar atención cuando diseñemos metros en entornos extremos en el futuro.

Wu Xiaoli:Además, ¿es también importante la protección antisísmica del espacio subterráneo?

Chen Xiangsheng:Esta es una pregunta muy crítica. Los terremotos se dividen en ondas de corte y ondas verticales. El principal daño causado por los terremotos son las ondas de corte: vibraciones horizontales, por lo que su daño al subsuelo es relativamente bueno. Pero nuestro espacio subterráneo debe considerar si la estructura y el suelo pueden cooperar entre sí para resistir la vibración cuando hay un movimiento horizontal como un terremoto. Esto es lo que hemos hecho en la fortificación subterránea en el continente a lo largo de los años de acuerdo con los nuevos requisitos. nuevas estructuras subterráneas para interactuar con el suelo circundante, se ha establecido un conjunto completo de estándares de diseño y pautas de especificaciones.

Chen Xiangsheng: Construir tránsito ferroviario no es

Para animar a todos a utilizar más el transporte ferroviario

Wu Xiaoli:Dijiste que esperas hacer sentir felices a las personas que toman el metro. ¿De dónde crees que proviene su felicidad?

Chen Xiangsheng:Creo que la economía de nuestro país se ha desarrollado hasta este punto. ¿Qué piensan los habitantes? Así que tomé el metro y escuché lo que los pasajeros tenían que decir, algunos alabando y otros quejándose. Entonces podremos aprender de Hong Kong a la hora de planificar el metro y construir edificios alrededor del centro de intercambio para construir complejos urbanos.

El conjunto urbano cuenta con guarderías, guarderías, escuelas primarias, hospitales, residencias de ancianos, bibliotecas, lugares comerciales y lugares de ocio. Además de salir a jugar, ya no todo el mundo tiene que coger el metro y no hay necesidad de correr. enviar a los niños a la escuela.

El propósito de construir transporte ferroviario no es permitir que la gente utilice más transporte ferroviario, sino remodelar el espacio urbano para concentrarlo en un solo lugar, donde el metro pueda construirse en todas direcciones, reduciendo la huella de carbono de las personas y acortando el tiempo y el espacio. perspectiva. A veces la gente se aburre en casa y quiere relajarse. Cuando van al complejo subterráneo, pueden relajarse, tumbarse, leer libros, comprar cosas y ver diversas exposiciones de arte...

¿Se harán realidad las mazmorras de “La Tierra Errante”?

Wu Xiao Li: Algunas películas de ciencia ficción, como "The Wandering Earth" y "Three Body", muestran a humanos migrando a ciudades o castillos subterráneos. Algunos grandes nombres del mundo de la tecnología, como Musk y Zuckerberg, han comenzado a construir castillos subterráneos. ¿Qué opinas de estas fantasías de ciencia ficción? ¿Cómo crees que debería ser el espacio urbano subterráneo del futuro?

Chen Xiangsheng:Por supuesto, todo el mundo tiene diferentes ideas sobre el espacio subterráneo. Los humanos entendemos menos del 5% del mundo existente, y hay un 95% del mundo que no entendemos. El sistema solar desaparecerá por otros 5 mil millones de años. ¿Cuántos años podrá sobrevivir la Tierra? ¿Cómo pueden los humanos dejar semillas humanas? Una forma es ir al espacio exterior, por lo que tenemos que ir a Marte y la luna para dejar las semillas de vida. Por otro lado, cuando vamos bajo tierra, podemos encontrarnos con ambientes extremos y extremos. clima Solicitamos espacio bajo tierra para asegurar nuestra supervivencia. Pero personalmente creo que es extremadamente improbable que los seres humanos vivan bajo tierra hasta donde podemos ver hoy. Primero, el costo de sobrevivir bajo tierra es demasiado alto. El costo de crear un entorno que sea igual bajo tierra que en la tierra es demasiado alto. ¿Por qué queremos ir al parque, nadar o escalar montañas? Porque estamos acostumbrados a entornos naturales y abiertos.

Wu Xiaoli:Los seres humanos necesitamos sol, lluvia y rocío.

Chen Xiangsheng:La luz del sol, la lluvia y el rocío siempre han sido el entorno de vida de los humanos. Es muy difícil crear esas condiciones bajo tierra, por lo que no estoy de acuerdo con que vivamos bajo tierra. El metro puede utilizarse como lugar de escape. Si no hay mucha demanda, no merece la pena hacerlo. También debe ser compatible con el desarrollo económico y social.

Wu Xiaoli:En abril de 2018, fundó el Future Underground City Research Institute. ¿Cuál es la principal investigación de su instituto de investigación?

Chen Xiangsheng:La Tierra ha entrado en un ciclo de cambios climáticos extremos y los terremotos están a punto de ocurrir con frecuencia. Si el espacio subterráneo continúa funcionando con normalidad, me preocupa que haya algunos peligros para la seguridad en ambientes extremos y condiciones climáticas extremas en el futuro. Esta es la intención original que fundé. De hecho, en toda la aplicación del espacio subterráneo, China es un país posdesarrollado, y las especialidades del espacio subterráneo de varias universidades en el continente son diferentes. Algunas pueden basarse en la calidad del espacio subterráneo y otras pueden basarse en el medio ambiente. del espacio subterráneo, o el negocio del espacio subterráneo, etc. Todos son diferentes.

El Instituto de Investigación de la Ciudad Subterránea del Futuro que fundé tiene todas las direcciones profesionales excepto los equipos electromecánicos. Espero utilizar el poder del país para estudiar conjuntamente el espacio subterráneo.

Ciudades subterráneas en obras de cine y televisión.

¿Por qué es difícil matricular estudiantes en carreras de ingeniería civil?

Wu Xiaoli:Te especializaste en ingeniería civil ¿Qué consejo te gustaría dar a los futuros estudiantes de ingeniería civil?

Chen Xiangsheng:Hoy en día, es muy difícil matricular estudiantes en carreras de ingeniería civil en las universidades del continente. La primera razón es que los niños no están dispuestos a ir porque es demasiado difícil. La segunda razón es que China solía ser un "maníaco de la infraestructura". , la cantidad de tareas de infraestructura ha disminuido y la cantidad de talentos necesarios también ha disminuido en consecuencia, pero China aún necesitará construir infraestructura de ingeniería civil para entornos y condiciones extremas en al menos los próximos 30 a 40 años, especialmente en algunos. áreas del suroeste, noroeste y centro, como aeropuertos, túneles, proyectos de trasvase de agua, etc.

Wu Xiaoli:Por eso quiero decirles a los estudiantes que la ingeniería civil es un departamento muy importante en el futuro.

Chen Xiangsheng:Los requisitos de esta generación de ingenieros civiles son completamente diferentes a los de los ingenieros civiles originales. Si a los estudiantes de la generación de la explosión de la información todavía se les enseñan conocimientos de manera tradicional, algo andará mal en su educación.

Hemos entrado en la etapa de la ingeniería civil digital e inteligente. La perspectiva de los estudiantes no puede limitarse a su propia especialidad de ingeniería civil, sino que deben tener un pensamiento sistemático para resolver los entornos extremos y el clima extremo que enfrentan los seres humanos.

En este caso, quiero cultivar a los estudiantes para que tengan un nuevo tipo de capacidad de pensamiento filosófico, para mirar los problemas sistemáticamente y luego encontrar su propio punto de entrada y pensar en lo que pueden hacer por la humanidad. Este es el estudiante que quiero cultivar. . Sea una persona con un corazón humilde, haga las cosas con asombro y trate a todos con amabilidad. Especialmente en esta era, espero que los niños sean compasivos y cariñosos, y luego podrán avanzar con firmeza cuando ingresen a la sociedad.