端午時節(jié),《世界軌道交通》雜志迎來首屆中國工程院院士、“泰斗級”防護工程及地下工程專家錢七虎。作為我國著名防護工程和地下工程專家，錢七虎曾率先倡導并開展了中國城市地下空間開發(fā)利用的研究，于2004年在國內(nèi)首次提出了城市地上地下空間一體化的理念，依此構(gòu)建我國城市地下空間規(guī)劃理論，在北京、南京、杭州等20多個大型城市開展了地下空間開發(fā)利用的實踐。他曾參與南水北調(diào)工程、長江隧道等國家重大工程，進行難題處置方案研究，并先后擔任多個城市的地鐵建設(shè)顧問。

 

　　錢七虎告訴記者，2017年剛剛過半，他就已經(jīng)參與了幾個大型項目的研討會、咨詢會并親臨施工現(xiàn)場調(diào)研，提出指導意見。其中就包括：“港珠澳大橋海底隧道研討會”、“白鶴灘水電站地下廠房洞室群巖石力學問題現(xiàn)場技術(shù)咨詢會”等。雖然年屆八旬，但錢院士依然在忙碌著，在他接下來的行程表里，工作幾乎占滿了他的全部時間。

 

　　他一生嚴于律己，專注科研。本次專訪，讓我們一起走進他的工作軌跡，了解他眼中的“地下王國”。

 

 

　　上個世紀末，錢七虎率先組織代表團遠赴國外，多次深入考察俄羅斯地鐵、波士頓地下空間等世界知名地下建設(shè)項目，并收集和學習國外先進技術(shù)。先后出版《俄羅斯地下鐵道建設(shè)精要》、《地下空間科學開發(fā)與利用》等重要資料文獻，為我國地下鐵道建設(shè)和地下空間開發(fā)利用提供了寶貴的經(jīng)驗。

 

　　隨著國家城鎮(zhèn)化和區(qū)域經(jīng)濟一體化發(fā)展戰(zhàn)略的縱深推進，完善城市功能，發(fā)揮其集聚、輻射、帶動作用，成為促進區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的重要內(nèi)容，以主城區(qū)的大發(fā)展帶動區(qū)域經(jīng)濟整體競爭力的發(fā)展，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展。“如何帶動經(jīng)濟落后區(qū)域的發(fā)展？首要是發(fā)展軌道交通為核心的快速交通。”錢七虎表示，尤其是沿江、沿河城市，比如上海、南京、武漢、重慶、蘭州等地，跨越江河修建地鐵，這對工程施工建造技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。

 

　　錢七虎告訴記者，南京地鐵10號線就是利用盾構(gòu)法施工建設(shè)的典型例子。據(jù)了解，南京地鐵10號線長江隧道是目前國內(nèi)地鐵隧道最長、直徑最大的，全長3600米，為單洞雙線地鐵隧道。在施工中，中國鐵建十四局集團與德國海瑞克公司合作，采用盾構(gòu)技術(shù)施工工藝，并對直徑11.64米的大型泥水平衡式盾構(gòu)機換刀技術(shù)進行改革，在世界同類型直徑泥水盾構(gòu)機中，首次在長江的地鐵越江隧道中采用常壓換刀技術(shù)。

 

　　錢七虎介紹，過去在此類盾構(gòu)機換刀方式上一直采用帶壓換刀方式，即潛水員要進入0.6MPa大氣壓的環(huán)境中進行換刀，不僅施工難度大、作業(yè)效率低，而且施工風險大。

 

　　南京地鐵10號線長江隧道按照常規(guī)和地質(zhì)條件需換刀9次，每次需要1個月，每次耗費人民幣高達600萬元。

 

　　鑒于上述原因，中鐵十四局集團在與海瑞克公司簽訂購貨合同時，便提出了變更換刀方式的要求，海瑞克公司采納并采用了常壓換刀的專用設(shè)計。盾構(gòu)機成功始發(fā)進洞后，進過對換刀工具的完善和改進，將過去4至5小時換一把刀壓縮為2小時換一把刀，將過去15至20天更換刀盤所有刀具壓縮至6天。技術(shù)人員在常壓下?lián)Q刀與在高壓環(huán)境下?lián)Q刀相比，安全性、可操作性等都得到很大的提高。

 

　　錢七虎說，南京地鐵10號線長江隧道大型泥水平衡式盾構(gòu)機常壓換刀技術(shù)，對國內(nèi)同類型施工具有借鑒意義，對提高工效、降低成本、保證安全都有很好的示范作用。

 

　　“盾構(gòu)機是一項個性化強、技術(shù)難度大、關(guān)聯(lián)面廣和市場需求量大的重大裝備，伴隨著國家地鐵建設(shè)熱潮的到來，盾構(gòu)機國產(chǎn)化替代進口是本世紀以來的目標和主要任務(wù)”，錢七虎說道。

 

　　據(jù)了解，本世紀初，我國大部分的盾構(gòu)掘進機依賴進口，歐洲和日本等公司的盾構(gòu)機在中國的盾構(gòu)掘進機市場上占主導地位。近年來，我國地鐵、水利工程、過江隧道等眾多工程紛紛上馬，國內(nèi)各重型機械制造企業(yè)紛紛通過與國外盾構(gòu)機制造商合作、合資或自主研發(fā)及并購國外公司，開始進入盾構(gòu)機制造領(lǐng)域，中國制造的盾構(gòu)機產(chǎn)品開始在市場上發(fā)揮重要作用。目前，國內(nèi)數(shù)家企業(yè)進入盾構(gòu)機行業(yè)，打破了國外盾構(gòu)機獨占市場的局面。有些企業(yè)已具有自主開發(fā)、設(shè)計、制造、成套以及施工的能力和水平，正逐步實現(xiàn)自主化、本土化、產(chǎn)業(yè)化、市場化。

 

　　在地下空間施工技術(shù)中，錢七虎還提到了地下工程疊合整體式預(yù)制裝配技術(shù)。他說，北京城建研究總院總工楊秀仁，在主持國內(nèi)第一座預(yù)制裝配車站設(shè)計時，開創(chuàng)了地下工程疊合整體式預(yù)制裝配式的施工先河。與傳統(tǒng)裝配預(yù)制技術(shù)相比，該技術(shù)采用疊合板和疊合墻技術(shù)可以使側(cè)墻和中板或頂板形成一個整體，有利于保證整體強度和結(jié)構(gòu)防水效果；避免了使用灌漿套筒和灌漿作業(yè)，大大降低了施工控制難度，并降低了施工成本。與常規(guī)全現(xiàn)澆施工相比，該技術(shù)采用疊合板和疊合墻技術(shù)取消了模板和腳手架以及現(xiàn)場鋼筋作業(yè)，大大減少了現(xiàn)場的工人用量，縮短了工期，降低了成本；采用疊合板和疊合墻技術(shù)，大大改觀了結(jié)構(gòu)側(cè)墻和頂板的外觀質(zhì)量，可以免裝修；疊合墻和疊合板技術(shù)可以將安裝工程的預(yù)留預(yù)埋提前預(yù)制在疊合墻和板上，大大減少了后期安裝時的開槽工程量，大大加快了設(shè)備安裝的進度，并加強了環(huán)境保護；大大減少了現(xiàn)場現(xiàn)澆混凝土工程量，有利于文明施工和環(huán)境保護。

 

　　錢七虎說，由于地下工程的高風險性和作業(yè)環(huán)境惡劣，裝配式結(jié)構(gòu)和機械化施工是一個必然發(fā)展趨勢，地下空間的建設(shè)需要這種先進的建造技術(shù)和施工工藝。

 

 

　　在《俄羅斯地下鐵道建設(shè)精要》一書中，錢七虎提到了地下?lián)Q乘樞紐的問題。他告訴記者，建設(shè)地鐵路網(wǎng)的目的是提高乘客的方便與舒適，因此評定換乘樞紐與結(jié)構(gòu)方案有效性的一個重要指標是節(jié)省乘客時間，特別是換乘時間，所以應(yīng)力求最大限度地減少換乘樞紐站的不同線路車站站臺中心之間的距離。

 

　　錢七虎說，并行行駛乘客只需要穿過站臺，花費10-20秒就可完成換乘，反向換乘則要穿過在站臺中央或站端的過道來完成，約花費60-90秒，反向換乘占地空間大，約1萬平方米。在國外的各城市換乘樞紐總量中，雙線相交的最多占67.1%至88.3%（日本大阪為100%），三線相交其次，從11.7%至26.4%。四線相交的，巴黎為7.1%，倫敦為1.9%，莫斯科為4.8%。各地鐵城市中絕大多數(shù)換乘站的93%到100%，為兩條地鐵線或三條地鐵線相交的換乘站。隨著地鐵網(wǎng)長度和地鐵線路的增加，換乘樞紐的數(shù)量以較快的速度增長。為了及時地擬制大城市的地鐵發(fā)展總方案以及綜合開發(fā)地下的方案，分析研究新的、在規(guī)劃與結(jié)構(gòu)方面有效的地鐵換乘樞紐是必須的和緊迫的。

 

　　他還表示，探討新的換乘樞紐方案，首先要合理地指向保證兩線或三線的換乘，這在很大程度上是適應(yīng)了大城市地鐵發(fā)展的趨勢，為了增加城市土地的集約利用程度，合理地綜合利用地下空間，減少地下開挖對巖土穩(wěn)定性和地面沉陷的負面影響，特別在密集的城市建筑區(qū)和歷史文化風景保護區(qū)，應(yīng)研究設(shè)計緊湊型換乘樞紐。按照舒適性、安全性、節(jié)省換乘時間、緊湊性來講，聯(lián)合換乘樞紐是最方便的，在聯(lián)合換乘樞紐里，順向與逆向的乘行站臺相容于一個統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)性。

 

　　同時，城市綜合開發(fā)利用地下空間的規(guī)劃應(yīng)高水平規(guī)劃地鐵線網(wǎng)，還應(yīng)規(guī)劃鄰近樞紐的地下空間，并要考慮到建設(shè)城市新區(qū)或改造老城市中心區(qū)的前景。

 

 

　　過去，因為體制分割，許多城市的路面常常是“你挖了我填，你填好我再挖”，造成了大量浪費。表面光鮮亮麗的背后，是城市地下基礎(chǔ)設(shè)施的短板。如何筑牢“里子”，撐起“面子”，謀劃好城市建設(shè)的百年大計是目前需要解決的事情。錢七虎告訴記者，李克強總理在國務(wù)院常務(wù)會議上強調(diào)過，中國正處在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時期，但地下管廊建設(shè)嚴重滯后，應(yīng)該加快地下管廊的建設(shè)，很有必要！

 

　　所謂地下綜合管廊，就是在城市地下建造一個類似公共隧道的地下構(gòu)筑物，讓電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃氣等市政管線各個“成員”在里面“安家落戶”，接受集約化建設(shè)和管理，實現(xiàn)地下空間的綜合利用和資源共享。錢七虎介紹，上世紀以來，國內(nèi)綜合管廊先行城市上海、成都、北京等已建成一批地下綜合管廊，但卻一直存在“建而不入”“建后難管”的難題，這與國外先進城市的綜合管廊建設(shè)管理經(jīng)驗形成鮮明對照。綜合管廊的病根究竟在哪里？分頭管理的市政體制與條塊分割的部門所有制無疑是重要因素，而破除分頭管理與部門分割的利器則是“法治”。

 

　　依法執(zhí)政，首先要有法可依，例如需要對綜合管廊的所有權(quán)、規(guī)劃權(quán)、建設(shè)權(quán)、管理權(quán)、經(jīng)營權(quán)和使用權(quán)等作出明確完善的具體規(guī)定。在這方面，可以借鑒德國的《城市建設(shè)法典》、日本的《關(guān)于建設(shè)共同溝的特別措施法》和中國臺灣的《共同溝管道法》《共同管道法施行細則》等現(xiàn)行法規(guī)；也可借鑒如上海的《上海市城市道路架線管理辦法》和重慶的《重慶市管線工程規(guī)劃管理辦法》等。

 

　　地下綜合管廊是城市地下空間利用的一個有機組成部分，因此其規(guī)劃應(yīng)與城市地下空間規(guī)劃以及城市建設(shè)總體規(guī)劃同步協(xié)調(diào)進行。然而現(xiàn)實中，地下綜合管廊的規(guī)劃建設(shè)仍存在一些有爭議的地方。

 

　　例如，關(guān)于燃氣管線是否應(yīng)納入綜合管廊還存有爭議，爭論的焦點主要在于燃氣管線易燃易爆，危害綜合管廊安全?？v觀以往的燃氣管線事故，例如，濟南和南京等地發(fā)生的地下煤氣管線爆燃爆炸事故，黃島發(fā)生的地下輸油管線爆炸等，都是由于燃氣（油）管線檢查維護管理不到位，導致燃氣（油）泄漏引發(fā)的。將燃氣管線統(tǒng)一納入綜合管廊后，可以實現(xiàn)及時檢查、維護和監(jiān)控，從而能夠避免事故的發(fā)生，因此將燃氣管線納入綜合管廊中是合理可行的。雨洪排泄管道入廊是另一個爭議性問題。首先城市要實行雨污分流，污水管道應(yīng)納入到綜合管廊中。而將雨洪排泄設(shè)施納入管廊，則因雨洪管的設(shè)計至少要按幾年一遇洪水進行，體量較大，導致雨洪排泄設(shè)施入廊很難，故不宜入廊。為徹底解決城市內(nèi)澇問題，雨洪的排泄設(shè)施建議參考日本經(jīng)驗，修建為城市地下河川；或參考吉隆坡的經(jīng)驗，將暴雨排洪設(shè)施與城市地下快速路相整合：無雨時快速路通車；中小雨時，路面下排泄雨水，路面上仍通車；暴雨時，則快速路禁止通車僅作排洪。

 

　　錢七虎表示，應(yīng)大力提倡綜合管廊與地鐵建設(shè)、地下街建設(shè)和地下快速路建設(shè)相整合，從而降低建設(shè)成本，減小社會干擾，避免重復(fù)建設(shè)、投資。修建地下快速路的趨勢已經(jīng)在國際上初露端倪，美國波士頓從1959年開始修建高架橋，到1994年開始拆除高架橋轉(zhuǎn)而修建一條8-10車道的地下快速路和8車道的水下隧道，包括7.8英里的匝道和161英里的道路。俄羅斯為保護莫斯科市列爾托福區(qū)的歷史文化遺跡和人文景觀，在地下36米處修建了長4公里的地下快速路。在中國，地下空間開發(fā)規(guī)模也很龐大，例如，中國臺北東西快速道路共同溝的建設(shè)，全長6.3km，其中2.7km與地鐵整合建設(shè)；2.5km與地下街、地下車庫整合建設(shè)；獨立施工的共同溝僅1.1km，從而大大地降低了建設(shè)總成本，有效地推進了共同溝的發(fā)展。武漢地鐵三號線宗關(guān)站，將電力管、排水管、通訊管等管道集結(jié)在一起，與2、3號出入口工程整合建設(shè)，既解決了“城市蛛網(wǎng)”埋設(shè)隨意性較大、分布不合理的問題，也可避免檢修時對城市道路重復(fù)“開膛破肚”；烏魯木齊市在遠景規(guī)劃城市軌道交通線網(wǎng)中，也考慮了同步進行地下綜合管廊建設(shè)。

 

　　由于反復(fù)對馬路開膛破肚，不僅消費了大量的資金，而且也嚴重影響了民眾的出行，還容易出現(xiàn)道路垮塌等問題，人們對“馬路拉鏈”現(xiàn)象早有非議，它也破壞了城市的環(huán)境和政府的形象。道路施工變“拉鏈”，其中固然有城市擴容迅速，發(fā)展規(guī)模超出預(yù)先估計等原因，但造成這種現(xiàn)象主要還在于城市規(guī)劃的粗疏，以及城市市政建設(shè)中各自為政且缺少協(xié)調(diào)和監(jiān)管所致。為了克服條塊分割、分頭管理的弊端，應(yīng)盡快明確每個城市的綜合管廊管理機構(gòu)。建議成立城市綜合管廊管理委員會，承擔政府的建設(shè)管理責任。城市地下交通干線以及其他地下工程的建設(shè)，還應(yīng)當兼顧人民防空需要和抗震要求，從而提高戰(zhàn)時和平時管廊的防災(zāi)減災(zāi)能力。

 

　　2017年5月，由住建部、國家發(fā)改委組織編制的《全國城市市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)“十三五”規(guī)劃》發(fā)布實施,明確“十三五”時期的任務(wù)中包括：加快推進海綿城市建設(shè)，實現(xiàn)城市建設(shè)模式轉(zhuǎn)型；有序開展綜合管廊建設(shè)，解決“馬路拉鏈”問題等。

 

　　錢七虎表示，管線事故馬路成“拉鏈”、空中架線漫天蜘蛛網(wǎng)，有了綜合管廊，這些影響城市安全和市容環(huán)境的問題將迎刃而解，未來地下快速路和地下物流系統(tǒng)的修建，可以很好地解決汽車尾氣排放污染問題，地下河川的建設(shè)也可以起到保護水資源不受污染的作用，中國城鎮(zhèn)化的發(fā)展既要“面子”，也要“里子”。

 

 

　　“身體是革命的本錢”，錢七虎用八個字概述了他仍然活躍在一線參加科研工作的原因。錢七虎小時候身體不好，12歲那年得了血吸蟲病，由于當時的醫(yī)療條件并不好，治療后，身體一直很差。“上世紀50年代，毛主席要求青少年要三好，身體好，學習好，工作好，我就是從那時開始鍛煉的。”錢七虎說。

 

　　“堅持鍛煉，堅持去做一件事情，這帶給我們的不僅是一個好的身體，更是對意志的磨練，這將使一個人受益一生。”錢七虎說。少年時代的錢七虎喜歡讀一本書，叫做《毛澤東同志的青少年時代》，從書中他領(lǐng)悟到，有一個強壯的身體和高尚的理想，才能更好地追求夢想。

 

　　如今，80歲的錢七虎仍然活躍在工作崗位上，并且不斷取得新的成就。他語重心長地告訴記者，學習永無止境，科研也永無止境，趁著身體健康，還可以繼續(xù)發(fā)揮余熱，為中國地下工程事業(yè)多做貢獻。