马斯克想让隧道挖掘速度提高10多倍 比搞火箭还要难

编者按：马斯克涉足的领域可谓广泛，除了主业是特斯拉之外，他还一直对于太空计划非常执着。最近，他又对隧道挖掘技术产生了浓厚兴趣，打算把隧道挖掘工程的时间缩短10多倍。本文编译自USATODAY原题为Can Tesla's Elon Musk revolutionize tunneling?的文章。在拥挤的城市下面挖几百英里的隧道，建一个地下交通运输网络，如果是别人这样说，你可能会觉得他在写科幻小说。然而想这样干的人叫马斯克(Elon Musk)，他是亿万富翁创新者，已经用特斯拉电动汽车、SpaceX火箭告诉大家他是一个有大想法的人，他总是先人一步将梦幻变成现实。这一次，马斯克想革新一个神秘的产业，这个产业习惯于陈旧的思维，还没有被颠覆式创意破坏过，马斯克想建一个地下管道世界破坏它。很显然，马斯克的计划是一个登月式计划，他要用管道达成目标，彻底解决旧金山的交通问题。管道还可以用来部署超级高铁系统，所谓超级高铁就是让乘坐乘客的胶囊在管道内悬浮，用磁力悬浮，达到很高的速度，从纽约抵达华盛顿DC只要29分钟，时速226英里。马斯克希望用新发明的隧道挖进机技术可以大幅提高挖掘速度，让单个大项目的成本降低几十亿美元。挖掘管道是一个大业务。单看美国与加拿大，处在规划设计解决的大型隧道项目就有大约60个，总长度180万英尺。公共交通支持者、隧道机器公司、产业专家认为障碍无穷多，马斯克必须将人与机器结合起来才能让梦想变成现实。问题在于：利用现有技术从纽约挖一条隧道通往华盛顿DC需要近100年。马斯克依靠太空业务想将人类送往天堂，现在又向地球下进军，看起来隧道业务挑战很大。美国地下建筑协会隧道顾问、前总裁Gary Brierley说：制造一台隧道挖掘机器跟制造火箭一样复杂。虽然不愿意这样说，但是我的确认为火箭相比隧道还是容易的。为什么Brierley会这样认为呢?火箭在空气与太空中飞行，环境的成份相对容易预测。如果要挖隧道，必须穿过无法看见的岩石、泥土、水、污染物和人造障碍物。马斯克必须确保附近的建筑地基不能被破坏。最开始时，马斯克组建了一个顾问团队，成立了The Boring公司，买了一台直径14英尺的隧道机器，机器由Super Excavators提供。马斯克用机器尝试挖了一个洞，靠近SpaceX工厂，该工厂位于加州Hawthorne洛杉矶郊区。现在The Boring对自己的计划保持沉默，它拒绝对报道置评，不过挑战显然很大。科罗拉多矿业大学的Mike Mooney说，即使使用今天最好的机器每周也只能挖掘0.1英里，放在几十年前每天只能挖几英尺。但是有许多机器是很慢的。例如，华盛顿DC供水系统购买了隧道挖进机，用于完成项目最近一期的挖掘工作，这些机器每天的挖掘速度介于18英尺至57英尺。最长的隧道约为460英里，挖完要2年。马斯克要求的速度比现有速度快10倍以上。当前的机器每台造价几亿美元，每天只能挖几英尺，不过Mooney认为每周挖一英里是可能的。如果按这样的速度挖下去，超级高铁管道也要4年多时间才能挖完。如果将速度提高到这样的水平，挖掘成本就会降低几十亿美元，让马斯克的超级高铁梦想离现实更近一些。行业领袖们认为，创新的空间还是存在的，如果马斯克可以开发一台机器，一边挖隧道一边建造挡土墙，同时进行，效率就会更高，是今天的挖掘机达不到的。华盛顿DC供水系统清洁河流项目主管Carlton Ray说：那会是很酷的创新。批评人士认为，马斯克应该将重点放在改善现有交通运输系统上，正如他率领特斯拉开发安装自动驾驶系统的大众型电动汽车一样。华盛顿非营利智囊机构伊诺交通中心(Eno Center for Transportation) CEO Robert Puentes认为，当前的公路与铁路系统存在一些基本问题，马斯克的问题偏离了基本问题。马斯克有一些障碍需要跨越：成本：地下基础设施比地上基础设施贵很多倍，正因如此大多的车库放在地面上，大多的河上通道是桥梁，不是隧道。除了挖掘成本，隧道承包商还要设置逃离路线，在挖掘过程中要确保本地建筑不移动，不能损害环境。官僚机构：隧道公司认为，获得交通运输机构、环保机构、资产所有者的许可花的时间可能比挖掘隧道还要长。Brierley说：这些隧道超级昂贵，规划方面异常复杂，获得许可异常困难。7月份，马斯克在Twitter发布消息，让行业大感困惑，当时马斯克说超级高铁得到了政府的口头许可，但他没有详细解释到底是什么意思。白宫新闻发言人称，特朗普政府曾与马斯克、The Boring公司就项目进行过鼓励性对话。技术：Boring如果想让挖掘工作加速，必须找到办法在挖掘的同时建造挡土墙。Mooney称，在今天的大多数项目中，隧道挖进机每挖掘5-6英尺的泥土就必须暂停工作，先建造挡土墙。Mooney还说：穿过地面，像蚯蚓一样将物料吸走。在地面中前进时将混凝土环装在背后，也就是隧道挖进机的后部，然后将环向前推。专家称，一边挖掘一边建筑挡土墙可以做到，不过只有在软土地面挖掘的少数项目才能实现。例如，德国隧道挖进机制造商Herrenknecht曾表示，1990年代末曾在荷兰的一个项目中做到过。后勤：隧道挖进机的钢铁刀头穿过泥土后工人必须将置换的土移开，整个过程对协作的要求很高，需要用传送带系统或者泥车运输，有点像铁轨上的垃圾场。从纽约建超级高铁通往华盛顿DC，项目的规模很大，单是抽掉泥土就很麻烦。Ray称：如何处理泥土你必须找到解决办法。The Boring公司相信泥土挖掘过程是可以改变的。公司在网站上宣称，它调查了一些技术，这些技术可以将泥土变成循环利用的砖块，用于建造。地质学：土质是不容易预测的。泥土的构成会变化，在地下挖掘经常会碰到预料之外的麻烦。例如，2013年12月，绰号Bertha的8000吨挖进机在西雅图城区挖掘地下高速公路隧道，居然碰到了铁块。管套直径8英寸，长110英尺，很明显它是2002年安装的，之前曾发生过地震，管套用来测量地下水流。挖掘工作停了2年，工人们将钢铁移除之后机器才恢复运行。Mooney称：挖隧道有一点是我们都很清楚的：穿过的地区地质会不断变化，你的前进速度有多快很大程度上取决地质。去年12月，马斯克发消息说想在洛杉矶地下挖掘一个隧道网络，这种言论招来许多怀疑。汽车在隧道内以很高的速度从一个地方开到另一个地方，上面建有搭乘平台。很快，他又说要在东北部挖掘地下隧道，让超级高铁商用。构想看起来很不实际，其它人可能会排斥。但是从马斯克的过往记录看，他很认真。日本制造商Hitachi Zosen美国子公司总裁Takashi Hayato认为：如果马斯克的梦想能够实现，肯定会对社会和经济造成巨大影响。西雅图使用的Bertha 挖进机正是Hitachi Zosen生产的。瑞典制造商Atlas Copco地下岩石开采(Underground Rock Excavation)部门制造专用设备，让承包商可以炸开岩石挖掘隧道，该部门总裁Andreas Nordbrandt认为，产业应该保持谦逊，不要低估马斯克的野心。他还说：马斯克可能不是100%正确的，但是至少前进的方向是正确的。原文链接：https://www.usatoday.com/story/money/2017/08/14/elon-musk-tesla-boring-co-spacex-tunnels/516244001/

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