超大城市

未来属于城市

越来越多的人移居城市。为了应对城市中心的发展变化,规划者需要考虑向城市地下空间发展。很大一部分重要的基础设施都将建设在地 下——创新的地下结构为城市的新发展创造了空间。

目前世界上有30个像伊斯坦布尔这样人口超过1000万的超大城市。

数十年来,城市化进程势不可挡:今天,世界上一半的人口生活在城市地区;到2050年,预计三分之二的人口将成为城市居民。而今天的大都市继续发展,将形成规模空前的新型超大城市。目前世界上人口超过1000万的超大城市有30个——另外还有10个城市的人口也即将突破1000万。许多在非洲、拉丁美洲和亚洲国家的城市正在蓬勃发展。然而,中国仍是其中增长速度最快的国家:目前中国已经有125个人口超过100万的大型城市,十年后人口超过100万的城市将超过200个。

 

城镇化既是机遇,也是挑战。一方面,城市的密集布局可以有效地满足市民的需求,为我们提供教育和工作机会、商品和服务、社会保障及医疗设施。城市路网、电力及供水系统的开发和运营成本比农村地区最多可降低三分之一。城市不仅是社会进步和创新的场所,亦是经济增长的动力。对于全世界众多国家和地区而言,其大约80 %的国内生产总值来自城市。特别是对于发展中国家和新兴经济体,城市吸引了大批想要摆脱贫困拥有更美好未来的人们。

新型大都市的基础设施

然而,城市发展不受控制以后,城市化带来的积极影响将会迅速变成阻碍其发展的因素。在许多地方,都存在贫民窟和交通混乱、犯罪率上升以及居民健康状况每况愈下的情况。拉各斯、孟买、圣保罗等城市今天所面临的都是西方工业国家的大都市在19世纪快速发展阶段中经历过的问题。得益于大规模修建输水管道、排污管道、电力及地铁系统,这些西方工业城市才能发展成为我们今天所熟知的现代城市中心。历史经验告诉我们,城镇化只有在基础设施及时投资、稳步建设的情况下,才能发挥其积极潜力。

超大城市曼谷

无论是在小城镇还是大都市,规划者都必须制定创新的解决方案,以跟上人口增长的步伐。而且,由于许多必要的城市基础设施都设在地下,建设先锋们的身影遍布地下施工现场,他们将塑造一场全球变革。中国的珠江三角洲正成为目前世界上最大的大都会区:

到2020年,广州、深圳、香港及其他8个大都市和城市预计将合并成一个拥有1.2亿居民的超大型人口聚居地。短短几十年间,珠江三角洲从一个农村地区发展成为中国经济最强大的地区。市政当局展示了如何在21世纪规划和发展特大城市。他们正计划在基础设施项目上投资2150亿欧元,加强现代化机场和海港的建设,扩大公路网,铺设约6 000公里的高速铁路、城际铁路及地铁轨道。经历了在香港坚硬的花岗岩层以及珠江沿岸的河流沉积地层中的数百个项目的验证,海瑞克隧道掘进机的价值得到了充分证明。

香港九龙

轨道交通代替了在人潮中拥挤

珠江三角洲地区各个城市的发展是惊人的:从1990年至2006年,广州——这个中国经济最繁荣地区的最大城市平均每年增长7.7 %,而深圳的增速甚至达到了20.8 %。铁路运输的扩张将从根本上改变三角洲地区人民的生活,火车和地铁成功改善了令人头疼不已的晚高峰时段交通拥堵问题。在广州,地铁每天的载客量已经达到400万至800万人次;未来五年还将增加200公里的轨道。快速城际交通也使得人们在选择居住地时更加灵活。

 

2018年9月,连接香港、广州及深圳等城市的广深港高速城际铁路(XRL)开通。香港为此建造了西九龙总站,该终点站完全位于地下,共4层15个站台。在高峰时段,广深港高速城际铁路每三分钟一班。乘客现在只需48分钟就可以从广州到达香港城市中心,而不是像原来那样坐两个小时的火车或四个小时的公共汽车,在一定程度上这也要归功于为这条线路工作的6台海瑞克隧道掘进机。

 

采用海瑞克隧道掘进技术在全球范围内的人口密集区域进行安全的地下掘进工作,例如香港。

在孟买,一台直径6.25米的撑靴式硬岩掘进机在坚硬的玄武岩地层中挖掘了一条长度超过6公里的输水隧道。

增长与连接

在世界各地,海瑞克隧道掘进机正被广泛用于各类地下隧道工程项目中地下工程的修建,有助于确保对农村地区供给与排放等基础设施,使其在未来拥有潜力,以缓解城市不断增长的压力。这些地下工程还能将城市中心与周边地区连接起来。城市和农村的设施与服务千差万别,就如同基础设施建设所面临的挑战一样。2017年7月至2018年8月,一台海瑞克混合式盾构机从长江下74米处穿过,使中国内陆地区的电力资源能够通过气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)向东部沿海的大城市供应。在厄瓜多尔,两台海瑞克双盾构硬岩掘进机为一个水电站项目挖掘了一条近25公里长的输水隧道,得益于此,该国计划将水力发电在能源供应中的比例提高到90 %。在孟买,一台直径为6.25米的撑靴式硬岩掘进机在坚硬的玄武岩地层中挖掘了一条长度超过6公里的输水隧道。在Vaitarna河大坝的基础下,当地政府开辟了新的水源,因此能够改善孟买的淡水供应,特别是在干旱时期。

隧道掘进的多样性

通过4100多个项目,海瑞克隧道掘进技术一次又一次的得到了验证。例如在武汉,这座中国中部城市目前正处于发展中最重要的十字路口,即将加入超大城市的行列。自2017年以来,武汉的地铁网络已经延伸了140多公里,其中包括一条穿越长江江底的线路。武汉市中心正在建设一个具有双重功能的巨型隧道:上层是一条三车道公路隧道,下层为地铁隧道。在该工程中的某些区间,长达2.5公里的隧道修建在水面以下56米深的地方,因此隧道掘进过程中必须妥善应对8巴的高水压。此外,该隧道还需要穿越复杂地层,部分隧段穿越了砂砾和粘土层。用于该项目的是两台度身定制的直径15.7米的海瑞克混合式盾构机。凭借最先进的隧道掘进技术,即使在敏感的市中心区域,隧道掘进施工也没有对地面生活产生重大影响。在美国德克萨斯州的自由港,承建商和设计人员面临着一个特殊的挑战:修建一条必须穿过驳船运河、各种道路、多轨铁路线及防洪堤的管道。精确定位设备对此至关重要。为了将整个管道推入地下,一台750吨的推管机被连接到直径1 000毫米的AVN小型隧道掘进设备上。利用直接铺管法(Direct Pipe®),这个强大的设备不间断地提供所需的推力。

得益于最先进的隧道掘进技术,即使在密集的武汉市中心,隧道开挖施工也没有对地面生活产生任何重大影响。

迈阿密:空间的缺乏迫使人类更富创造力,不断激发向地下探索的全新灵感。

城市不断向地下发展 

地面变得越来越拥挤的时候,城市规划者们开始更多地考虑向地下发展。因此,欧洲和北美的许多大城市,与亚洲和非洲的城市相比,只是相对缓慢的增长,这些城市正处于一个转折时刻:他们想要摆脱以汽车为导向的城市化概念,这种概念几十年来一直影响着他们的建筑风格和结构。毕竟,越来越多的道路只会带来更多的交通问题。由于纽约、伦敦、巴黎或鲁尔等大都市地区每天都要面对交通堵塞问题,铁路运输正在大规模扩张。伦敦横贯铁路或大巴黎快线被许多隧道掘进机操作人员称为其职业生涯亮点的突破性项目之一。

 

空间的缺乏迫使人类更富创造力,不断激发向地下探索的全新灵感。在伦敦克拉珀姆区(Clapham)的一个旧防空洞里,蔬菜和谷物在L ED灯下茁壮成长——根据经营者的说法,那里的水培比按照传统农业种植的植物需要的水少70 %。在上海,一个废弃的采石场被改建成第一家地下酒店,该酒店拥有336间客房和套房。墨西哥首都墨西哥城的一家建筑事务所日前计划建造一座“摩地大楼”:一种高65层,像倒金字塔一样深入地下300米的建筑。芬兰首都赫尔辛基显示了其地下铁路的巨大潜力:那里已经修建了大约400座地下建筑,包括教堂、购物中心、公交车站及溜冰场。

新加坡深层隧道污水处理系统DTSS

杰出典范——新加坡

新加坡被认为是地上和地下发展的杰出城市典范。绿色摩天大楼、垂直花园及城市农场为多样化的植物世界提供了空间,同时也作为一个自然的空调系统服务于这座城市。高频的地铁系统被认为是世界上密度最大、造价最高的地铁系统之一,而一辆新私家车的登记只有在旧车完全无法上路的情况下才能进行。这座城市不仅仅在向上发展,向外修建海上人工岛,同时还在向地下发展。目前已经修建了地下人行道、17公里的高速公路和100公里的地下地铁线路。你可以去地下购物中心购物,在未来,垃圾也可以通过地下管道系统处理。随着庞大的深层隧道污水处理系统(DTSS)工程的开工,新加坡目前在污水处理方面的投资超过60亿美元,这使新加坡更加独立于马来西亚的淡水供水。DTSS一期工程已经在2008年竣工,当时海瑞克总共提供了13台隧道掘进设备。如今DTSS二期工程所需的19台机械化隧道掘进设备以及下沉式竖井掘进设备全部由海瑞克公司提供。此外,海瑞克还为各个工地一站式提供了各种配套设备和个性化服务。

 

为了应对世界各地的城市变化,据全球基础设施中心估计,到2040年,在交通、能源、供水及电信领域的投资将超过85万亿欧元。所以城市化在继续,而地下空间在城市化发展中扮演着越来越重要的角色。

随着庞大的深层隧道污水处理系统(DTSS)工程的开工,新加坡目前在污水处理方面的投资超过60亿美元。