馬斯克超級高鐵夢靠譜嗎?從紐約到華盛頓,隧道就得挖100年
編者按:馬斯克涉足的領域可謂廣泛,除了主業是特斯拉之外,他還一直對於太空計劃非常執著。最近,他又對隧道挖掘技術產生了濃厚興趣,打算把隧道挖掘工程的時間縮短10多倍。本文編譯自USATODAY原題為「Can Tesla"s Elon Musk revolutionize tunneling?」的文章。
在擁擠的城市下面挖幾百英里的隧道,建一個地下交通運輸網路,如果是別人這樣說,你可能會覺得他在寫科幻小說。然而想這樣乾的人叫馬斯克(Elon Musk),他是億萬富翁創新者,已經用特斯拉電動汽車、SpaceX火箭告訴大家他是一個有「大想法」的人,他總是先人一步將夢幻變成現實。
這一次,馬斯克想革新一個神秘的產業,這個產業習慣於陳舊的思維,還沒有被顛覆式創意破壞過,馬斯克想建一個地下管道世界破壞它。
很顯然,馬斯克的計劃是一個「登月」式計劃,他要用管道達成目標,徹底解決舊金山的交通問題。管道還可以用來部署「超級高鐵」系統,所謂超級高鐵就是讓乘坐乘客的膠囊在管道內懸浮,用磁力懸浮,達到很高的速度,從紐約抵達華盛頓DC只要29分鐘,時速226英里。
馬斯克希望用新發明的「隧道挖進機技術」可以大幅提高挖掘速度,讓單個大項目的成本降低幾十億美元。
挖掘管道是一個大業務。單看美國與加拿大,處在規劃設計解決的大型隧道項目就有大約60個,總長度180萬英尺。
公共交通支持者、隧道機器公司、產業專家認為障礙無窮多,馬斯克必須將人與機器結合起來才能讓夢想變成現實。
問題在於:利用現有技術從紐約挖一條隧道通往華盛頓DC需要近100年。
馬斯克依靠太空業務想將人類送往天堂,現在又向地球下進軍,看起來隧道業務挑戰很大。
美國地下建築協會隧道顧問、前總裁Gary Brierley說:「製造一台隧道挖掘機器跟製造火箭一樣複雜。雖然不願意這樣說,但是我的確認為火箭相比隧道還是容易的。」
為什麼Brierley會這樣認為呢?火箭在空氣與太空中飛行,環境的成份相對容易預測。如果要挖隧道,必須穿過無法看見的岩石、泥土、水、污染物和人造障礙物。馬斯克必須確保附近的建築地基不能被破壞。
最開始時,馬斯克組建了一個顧問團隊,成立了The Boring公司,買了一台直徑14英尺的隧道機器,機器由Super Excavators提供。馬斯克用機器嘗試挖了一個洞,靠近SpaceX工廠,該工廠位於加州Hawthorne洛杉磯郊區。
現在The Boring對自己的計劃保持沉默,它拒絕對報道置評,不過挑戰顯然很大。
科羅拉多礦業大學的Mike Mooney說,即使使用今天最好的機器每周也只能挖掘0.1英里,放在幾十年前每天只能挖幾英尺。但是有許多機器是很慢的。
例如,華盛頓DC供水系統購買了隧道挖進機,用於完成項目最近一期的挖掘工作,這些機器每天的挖掘速度介於18英尺至57英尺。最長的隧道約為460英里,挖完要2年。
馬斯克要求的速度比現有速度快10倍以上。當前的機器每台造價幾億美元,每天只能挖幾英尺,不過Mooney認為每周挖一英里是可能的。如果按這樣的速度挖下去,超級高鐵管道也要4年多時間才能挖完。
如果將速度提高到這樣的水平,挖掘成本就會降低幾十億美元,讓馬斯克的超級高鐵夢想離現實更近一些。
行業領袖們認為,創新的空間還是存在的,如果馬斯克可以開發一台機器,一邊挖隧道一邊建造擋土牆,同時進行,效率就會更高,是今天的挖掘機達不到的。
華盛頓DC供水系統清潔河流項目主管Carlton Ray說:「那會是很酷的創新。」
批評人士認為,馬斯克應該將重點放在改善現有交通運輸系統上,正如他率領特斯拉開發安裝自動駕駛系統的大眾型電動汽車一樣。
華盛頓非營利智囊機構伊諾交通中心(Eno Center for Transportation) CEO Robert Puentes認為,當前的公路與鐵路系統存在一些基本問題,馬斯克的問題偏離了基本問題。
馬斯克有一些障礙需要跨越:
——成本:地下基礎設施比地上基礎設施貴很多倍,正因如此大多的車庫放在地面上,大多的河上通道是橋樑,不是隧道。除了挖掘成本,隧道承包商還要設置逃離路線,在挖掘過程中要確保本地建築不移動,不能損害環境。
——官僚機構:隧道公司認為,獲得交通運輸機構、環保機構、資產所有者的許可花的時間可能比挖掘隧道還要長。Brierley說:「這些隧道超級昂貴,規劃方面異常複雜,獲得許可異常困難。」
7月份,馬斯克在Twitter發布消息,讓行業大感困惑,當時馬斯克說超級高鐵得到了政府的口頭許可,但他沒有詳細解釋到底是什麼意思。白宮新聞發言人稱,特朗普政府曾與馬斯克、The Boring公司就項目進行過鼓勵性對話。
——技術:Boring如果想讓挖掘工作加速,必須找到辦法在挖掘的同時建造擋土牆。Mooney稱,在今天的大多數項目中,隧道挖進機每挖掘5-6英尺的泥土就必須暫停工作,先建造擋土牆。
Mooney還說:「穿過地面,像蚯蚓一樣將物料吸走。在地面中前進時將混凝土環裝在背後,也就是隧道挖進機的後部,然後將環向前推。」
專家稱,一邊挖掘一邊建築擋土牆可以做到,不過只有在軟土地面挖掘的少數項目才能實現。例如,德國隧道挖進機製造商Herrenknecht曾表示,1990年代末曾在荷蘭的一個項目中做到過。
——後勤:隧道挖進機的鋼鐵刀頭穿過泥土後工人必須將置換的土移開,整個過程對協作的要求很高,需要用傳送帶系統或者泥車運輸,有點像鐵軌上的垃圾場。
從紐約建超級高鐵通往華盛頓DC,項目的規模很大,單是抽掉泥土就很麻煩。
Ray稱:「如何處理泥土你必須找到解決辦法。」
The Boring公司相信泥土挖掘過程是可以改變的。公司在網站上宣稱,它調查了一些技術,這些技術可以將泥土變成循環利用的磚塊,用於建造。
——地質學:土質是不容易預測的。泥土的構成會變化,在地下挖掘經常會碰到預料之外的麻煩。
例如,2013年12月,綽號Bertha的8000噸挖進機在西雅圖城區挖掘地下高速公路隧道,居然碰到了鐵塊。管套直徑8英寸,長110英尺,很明顯它是2002年安裝的,之前曾發生過地震,管套用來測量地下水流。
挖掘工作停了2年,工人們將鋼鐵移除之後機器才恢復運行。
Mooney稱:「挖隧道有一點是我們都很清楚的:穿過的地區地質會不斷變化,你的前進速度有多快很大程度上取決地質。」
去年12月,馬斯克發消息說想在洛杉磯地下挖掘一個隧道網路,這種言論招來許多懷疑。汽車在隧道內以很高的速度從一個地方開到另一個地方,上面建有搭乘平台。
很快,他又說要在東北部挖掘地下隧道,讓超級高鐵商用。構想看起來很不實際,其它人可能會排斥。但是從馬斯克的過往記錄看,他很認真。
日本製造商Hitachi Zosen美國子公司總裁Takashi Hayato認為:「如果馬斯克的夢想能夠實現,肯定會對社會和經濟造成巨大影響。」西雅圖使用的Bertha 挖進機正是Hitachi Zosen生產的。
瑞典製造商Atlas Copco地下岩石開採(Underground Rock Excavation)部門製造專用設備,讓承包商可以炸開岩石挖掘隧道,該部門總裁Andreas Nordbrandt認為,產業應該保持「謙遜」,不要低估馬斯克的野心。他還說:「馬斯克可能不是100%正確的,但是至少前進的方向是正確的。」
(本文由36氪編譯組授權發布,未經許可不得轉載。文/郝鵬程)
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