盾构机是中国的大国利器，中国占据全球盾构机的大部分市场份额，未来中国低成本的盾构机还能成为能源革命加杠杆利器，成为调水发电、抽水蓄能的大规模普及利器，未来这两项发电量将超过核电，前景也超过核聚变发电总量。
理由如下：我们先看一下盾构机的基本工作原理动图。
图1，盾构机刀盘
图2，盾构机刀盘润滑
图3，盾构机刀盘前进
图4，拼装内衬预装管片
图5，管壁外注浆固化
图6，输送刀盘挖到的土、岩石等等
图7，将刀盘挖到的土、岩石输送出隧道。
图8，建成的地铁隧道。
根据全球能源增长200倍、低成本盾构机是关键分析，如何实现低成本隧洞调水到干旱地区，调水发电是人类打破能源利用总量的天花板加杠杆操作。
马斯克对外宣称实现城市轨道交通隧道挖掘成本降低99%实际是欺骗式宣传，比如马斯克对外宣称特斯拉自动驾驶如何厉害，但特斯拉自动驾驶相关致死人数全球累计已经超过400人。
2017年2月，马斯克在SpaceX的停车场挖了一条“demo地道”；2017年8月，无聊公司获准在洛杉矶挖掘一条２英里长的试验隧道；2018年11月18日，洛杉矶第一条示范隧道惊艳亮相。
而这条隧道仅仅花了1000万美元（不含TBM购买成本）
高度自动化TBM是节省施工成本的关键。还可以提高安全性、施工效率。
隧道自动操作的手柄，有种操作游戏机感觉。
如果将引江补汉工程隧洞建设作为一个典型例子分析。
根据工程参数隧洞直径10米，全长194.8公里，平均引江水量为39亿立方米。静态总投资约600亿。每公里投资3亿，吨水投资15元。收费年限47年，每吨水计入调水费1.03元。（数据来自环评）。
如果，按此工程参数，隧洞成本降低到原来50%~25%。那么吨水调水水费将降低到0.5~0.25元。
如果，隧洞能够按照常年最大设计流量通水，年调水量达68亿立方米以上。收费年限降低25年以内。
所以，低成本的隧洞技术，将能够实现调水商业化采用PPP公用事业建设模式交给建设公司建设，收费25年后移交，之后不再调水费，用水免费。
关键问题：如何实现低成本挖掘调水隧洞？
埋深和隧洞的直径大小是对建设成本影响最大的因素，引江补汉工程最大埋深1182米，超过600米的洞段占45% 。在调水设计时选择埋深低于150米，有望降低一半的成本。
如上图，通天河到柴达木盆地隧洞走向就是走最小埋深的线路。
调水隧洞的直径通常在10~20米直径，10米按引江补汉水流条件可调水量最大68亿立方米以上，20米直径可以超过280亿立方米以上。
在整线埋深不超过120米的调水隧洞，是可以实现20米调水隧洞直径。
实现调水隧洞低成本的另外一个措施是改进挖掘技术。实现零渣土运输。
通水后，利用水流冲走隧洞内的渣土。
实现低成本调水隧洞挖掘的技术创新。
用两米直径的挖掘机，挖直径10~20米的隧洞，还能实现零渣土运输。
具体施工过程详见微信公众号大国科技学苑的文章。
来源微信公众号：大国科技学苑。 编辑：李小侠 微信号：kejigujin。
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