CN1441121A

CN1441121A - 亚欧大运河系统工程

Info

Publication number: CN1441121A
Application number: CN 02106392
Authority: CN
Inventors: 肖定周; 肖可欣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-09-10

Abstract

亚欧大运河系统工程，属水利、水电、交通运输工程技术领域。解决技术问题：设计施工亚欧大运河系统工程。主要技术特征：1.从水下▽500M施工。2.处理断层岩缝达标。3.运河分工段(KM)，▽500－地表，分层次，从下向上，从小(簿)向大(厚)，设计岩管、中心柱或长方型岩体。设计用钢容器气囊载运，其总重量小于器物的排水体积，全部重力被水的浮力抵消，返洋回来的力和器物周围的水压力均传递在岩体受力，在气囊内充足气压，浮取水运。使用拉锯分解岩体，成岩管、中心柱或长方型岩体和碴块。4.利用河水流放，洋流推运岩体容器，利用气囊等设施，再次施工成海洋工程水工建筑构件。5.设计350KM两线斜边等长三角型潮汐储能水池水力发电工程。6.环球管内时速22500KM磁浮火车铁路工程，水下200M安置钢管稳定措施，支管岔道引上高坡陆地车站，管内真空达到高空宇航真空度。7.全部工程，需要抗拉力强度500kg/mm²复合材料钢材制造机具。

Description

亚欧大运河系统工程

设计亚欧大运河系统工程，设计岩体构件铺筑海洋工程水工建筑，设计环球管内真空隧道时速22500KM磁悬浮火车铁路工程。

本案细分：

1、第一期运河工程走向，中国南海500M深水处，经过琼海市、海南、琼州海峡、雷州半岛、玉林市、浔江、沿桂江北上。到湘江，路经潇湘汇合。到湘江中游，在湖南省祁东县老家庙离开湘江，经过衡南、南岳、韶山、益阳、常德、津市。在葛洲坝下游，经过长江、沿汉江、京广铁路西侧，经郑州，过黄河，沿华北平原西侧边缘，经过北京、天津出渤海。

第二期运河工程，从北京开始，经过大同、呼和浩特、临河市、金昌市、酒泉、罗布泊、吐鲁番、乌鲁木齐。

第三期运河工程，从乌鲁木齐开始，经塔城出国境；经过哈萨克、俄罗斯、乌克兰、波兰、德国、比利时、法国、英吉利海峡、英国伦敦出大西洋。

第四期运河工程，从北京开始，经过秦皇岛、山海关、沈阳、长春、哈尔滨、出黑龙江。

第五期运河工程，从金昌市开始，沿着国土地形△1500-△2000M标高走，经过西宁、兰州、松潘草原、西昌、二滩(水库)、金沙江(水库)、大理市、澜沧江(水库)、景洪市出国境；经过缅甸古亚、出孟加拉湾。

2、设计卧式(斜面)岩管、垂直岩管、中心柱和设计长方型岩体，使用拉锯锯磨岩体成断缝，分解岩体成岩管、中心柱、长方型岩体和碴块。设计复合材料钢容器气囊，载运岩体的施工方法。

3、在岩体断层岩缝中，打满钢丝砼预制件，灌足水泥浆达标，促成断层岩缝两侧的岩石结固成岩体。促成松散岩层、粘土岩层、沙砾石层等结固，达到岩块工程分类抗压力D级强度。

4、运河工程分工段(km)分层次，从下向上，从小(薄)向大(厚)，设计岩管或长方型岩体，设计相应的复合材料钢容器气囊载运岩体的总重量，小于上述器物(充足气压)的排水体积。充足气压浮起岩体，被机具拖运。利用自然河流的水流入运河，流放岩体容器。海洋中，利用洋流推运岩体容器。

5、岩体(碴石)被施工成海洋工程水工建筑构件和岩体构件基础处理的方法。

6、在我国沿海，设计潮汐能储水池，设计两线斜边等长三角型潮汐储水池，水力发电工程。

7、设计岩体构件铺筑储水池的拦海大坝，船闸、港口码头，连通大陆与海南岛，大陆与台湾等海峡。在渤海与黄海之间，用岩体铺成拦海大坝，将渤海建成淡水池。由运河引流的水挤走海水，储存淡水供应北方用水。

8、环球管内真空隧道时速22500KM磁悬浮火车铁路的走向，以北京为起点，环绕北半球，又从琼海市到悉尼。

9、水下200M，安置钢管稳定措施，支管岔道延伸到陆地车站，施工安装方法。

上述工程，属水利、水电、交通运输工程技术领域。参考运河、潮汐储能发电、交通运输、磁悬浮火车铁路的设计、施工、制造和安装的现有技术资料。参阅《亚欧大运河系统工程构思》随寄本案资料。

发明本案的目的：运河能分流黄河、长江、珠江等江河中下游的洪水，免去南方、北方的水患灾害。为北方、西北地区引流水源年度4000～6000亿M³，解决上述地区干旱用水，可持续开发水资源综合利用。节水、防污、利于环保、生态平衡、航运、开发资源利用。促进经济发展，广开就业，促进科学技术进步，促进国防建设，增加各民族的向心力和凝聚力，促进社会进步，为国家和民族完善战略。促进东西方战略平衡，促进全世界和平与发展，促进全世界快步伐前进！为人类造福，实属战略必争工程。

发明亚欧大运河系统工程技术内容，细分三：

一、设计运河工程长度约1.7万KM。一、二、三期运河工程约1.2万KM，宽度1.1KM，深度海平面负下450M，100-1000万吨级巨轮航道。其它期工程运河长度0.5万KM，宽度0.5KM，深度200M，100万吨级巨轮航道。

1、运河工程岩体施工方法：运河工程500-260M岩体，设计一层卧式岩管。一个工段(KM)设计4排，每一排11根。排与排之间，设计一垛岩墙，长度与岩管一样长，宽度33M(城市处5-10KM)，从运河河床到地表共三垛，施工时，支撑洞顶负荷。其中一排岩管和钢容器规格如下：

号数	规格	管壁厚度M	方量万M³	钢容器内径	空量万T/M³
号数	规格	管壁厚度M	方量万M³	钢容器内径	空量万T/M³	1^#	1000M×ΦM23(内径1000M×19)	2	13.2	1000M×23	6
2^#	1000M×ΦM29(内径1000M×24)	2.5	20.8	1000M×29	12	1^#	1000M×ΦM23(内径1000M×19)	2	13.2	1000M×23	6
2^#	1000M×ΦM29(内径1000M×24)	2.5	20.8	1000M×29	12	3^#	1000M×ΦM37(内径1000M×30)	3.5	35.8	1000M×37	16
4^#	1000M×ΦM47(内径1000M×38)	4.5	61.4	1000M×47	2	3^#	1000M×ΦM37(内径1000M×30)	3.5	35.8	1000M×37	16
4^#	1000M×ΦM47(内径1000M×38)	4.5	61.4	1000M×47	2	5^#	1000M×ΦM60(内径1000M×48)	6	102	1000M×60	22
6^#	1000M×ΦM77(内径1000M×61)	8	173.5	1000M×77	10	5^#	1000M×ΦM60(内径1000M×48)	6	102	1000M×60	22
6^#	1000M×ΦM77(内径1000M×61)	8	173.5	1000M×77	10	7#	1000M×ΦM100(内径1000M×78)	11	307.4	1000M×100	15
8^#	1000M×ΦM129(内径1000M×101)	14	505	1000M×129	42	7#	1000M×ΦM100(内径1000M×78)	11	307.4	1000M×100	15
8^#	1000M×ΦM129(内径1000M×101)	14	505	1000M×129	42	9^#	1000M×ΦM166(内径1000M×130)	18	836.5	1000M×166	60
10^#	1000M×ΦM214(内径1000M×167)	23.5	1405.7	1000M×214	80	9^#	1000M×ΦM166(内径1000M×130)	18	836.5	1000M×166	60
10^#	1000M×ΦM214(内径1000M×167)	23.5	1405.7	1000M×214	80	11^#	1000M×250×240(内径1000M×215)	12.5-17.5	2371.3	1000M×250×240	65

岩管之间的空间0.5(或更宽些)，使用拉锯锯磨岩体成断缝，分解岩体成碴块。先施工下半部，碴石输出后，管外安装钢管容器，岩管内输入气囊。充足气压(1^#40kg/cM²)，挤出水，容器上浮，被拖出洞外，继续充足气压，浮出水面被拖走。

2、运河工程260-30M，高度230M，设计一层垂直岩管。在每一排卧式岩管的位置上面岩体，设计垂直岩管4排，一个工段(KM)16排，其中一排规格如下：

名称	规格	方量万M³	钢容器	空量万T/M³
名称	规格	方量万M³	钢容器	空量万T/M³	中心柱	M157×157×230	567	M255×250×230	41
1^#岩管	ΦM226×230(内径157×157×230)	355	ΦM226×230	50	中心柱	M157×157×230	567	M255×250×230	41
1^#岩管	ΦM226×230(内径157×157×230)	355	ΦM226×230	50	2^#岩管	M255×250×230(内径M226×230)	544	M255×250×230	32

30-△420M，高度450M

名称	规格	方量万M³	钢容器	空量万T/M³
名称	规格	方量万M³	钢容器	空量万T/M³	中心柱	M157×157×450	1109.2	M255×250×450	69
1^#岩管	ΦM226×450(内径157×157×450)	695	ΦM226×450	40	中心柱	M157×157×450	1109.2	M255×250×450	69
1^#岩管	ΦM226×450(内径157×157×450)	695	ΦM226×450	40	2^#岩管	M255×250×450(内径M226×450)	1064.5	M255×250×450	54

上述垂直岩管之间，使用拉锯施工断缝，中心柱、岩管，先后分别掉入钢容器内，拖入气囊，充足气压，挤走水的位置，岩管容器上浮被拖走。

△420M以上的岩体，设计斜面岩管，设计钢容器气囊载运，施工方法与卧式岩管施工基本相同。

3、运河工程岩体，图1分工段(KM)，设计长方型岩体4大块(岩墙与岩管设计方案相同)

其中1大块图2规格如下：

标高	层次	规格	方量万M³	钢容器气囊	气囊内压力	空量万T/M³
标高	层次	规格	方量万M³	钢容器气囊	气囊内压力	空量万T/M³	500-496	0	碴石厚度4M	100		50kg/cM²
496-494	1	1000×250×2	50	1000×250×3.5	10		500-496	0	碴石厚度4M	100
496-494	1	1000×250×2	50	1000×250×3.5	10	494-491	2	1000×250×3	75	1000×250×5.5	20
491-486	3	1000×250×5	125	1000×250×8	7	494-491	2	1000×250×3	75	1000×250×5.5	20
491-486	3	1000×250×5	125	1000×250×8	7	486-479	4	1000×250×7	175	1000×250×12	30
479-467	5	1000×250×12	300	1000×250×19	20	486-479	4	1000×250×7	175	1000×250×12	30
479-467	5	1000×250×12	300	1000×250×19	20	467-447	6	1000×250×20	500	1000×250×31			16
447-417	7	1000×250×30	750	1000×250×50	115	467-447	6	1000×250×20	500	1000×250×31			16
447-417	7	1000×250×30	750	1000×250×50	115	417-367	8	1000×250×50	1250	1000×250×80		90
367-280	9	1000×250×87	2175	1000×250×135	100	417-367	8	1000×250×50	1250	1000×250×80		90
367-280	9	1000×250×87	2175	1000×250×135	100	280-150	10	1000×250×130	3250	1000×250×200		115
150-△20	11	1000×250×170	4250	1000×250×270		280-150	10	1000×250×130	3250	1000×250×200		115	360
150-△20	11	1000×250×170	4250	1000×250×270		△20-△190	12	1000×250×170	4250	1000×250×270	360		360
△190-△360	13	1000×250×170	4250	1000×250×270		△20-△190	12	1000×250×170	4250	1000×250×270	360	360
△190-△360	13	1000×250×170	4250	1000×250×270		△360-△530	14	1000×250×170	4250	1000×250×270	360	360

△20M以上的岩体，设计尺寸相同。上述岩体，设计拉锯锯磨岩体成断缝，分解岩体成长方型岩体和碴块，设计容器气囊载运岩体。设计各种岩管、中心柱或长方型岩体，设计复合材料钢容器气囊装运岩体的施工、安装和运输的方法，在后面详述。

设计岩管、中心柱或长方型岩体，设计复合材料钢容器气囊载运岩体，要具备下述条件：

1、岩体抗压力强度必须具备，按完整岩块工程分类：A、B、C、D、E类，抗压力在32000P/吋²以下，计4000-286kg/cM²，或按岩石质量指标50-75以上的。对于不足够抗压力的岩石，经过钻孔灌浆，抗压力强度达到D级以上的岩石，均可设计岩管或长方型岩体。

2、地质复杂，岩体多样，要把断层岩缝处理达标。在岩体断缝中，打入钢丝砼预制构件，钻孔灌足水泥化学剂浆液，促使断层两侧的岩石结固成整体。施工时，才能防止断层岩石塌方，防止水渗透引起岩层塌方，防止泥石流塌方到地表。处理难度大、工程量大，投资多。

3、设计拉锯锯磨岩体成断缝，分解岩体成岩管、中心柱、长方型岩体和碴块。开挖临时设施使用炸药爆破外，岩管、中心柱、长方型岩体施工不用炸药。没有震动，保持岩体原状。

4、设计岩管、中心柱，或长方型岩体，设计复合材料钢容器气囊充足气压，钢容器气囊载运岩体的总重量，小于器物的排水体积。气囊内充足气压，水被挤走，岩体钢容器气囊上浮，才能取运。充气量大，电能消耗量大。

5、容器气囊上面的重量要均匀，容器气囊内外受力平衡。经充气排水后，气囊容器上面的重力被水的浮力抵消。返弹同来的力，经容器传递在岩体上受力。容器外水的压力，传递在器壁上和岩体上受力，保持岩体容器气囊在水中平衡。

6、创造施工技术、施工机具设施和水运条件。

7、岩体容器气囊被取出洞外，上浮水面，最大件超过1亿吨，运输是个大难题。办法：静水中，利用巨轮，较车拖拉。利用自然河流的水流入运河，流放岩体容器气囊。洋流中，利用洋流推运岩体容器。

8、计算复合材料钢容器壁的抗拉力与岩体的均匀重力受力比率，钢板厚1mm，抗拉力以0.5T/mm²计。11^#岩管方量2371.3万M³，容器等重量10万吨，水压500T/M²，计算试题1。中心柱最大方量1109.21万M³，搭运碴石30万M³，，合计1139.21万M³，容器等重量10万吨，水压50T/M²，计算如试题2。长方型岩体最大方量4250万M³，容器10万吨，水压250T/M²，计算如试题3。岩石比重，平均以2.5T/M³，计算：

①0.5T/mm²×9.8KN.T/mm²÷{[(2371.3万M³×2.5T/M³+10万T)÷(1000M×250)+500T/M²]÷(1000mm×1000)×9.8KN.T/mm²}

＝4.9KN.T/mm²÷0.007KN.T/mm²

＝670倍

②0.5T/mm²×9.8KN.T/mm²÷{[(1139.21万M³×2.5T/M³+10万T)÷(255M×250)+500T/M²]÷(1000mm×1000)×9.8KN.T/mm²}

＝4.9KN.T/mm²÷0.005KN.T/mm²

＝960倍(直接受力112kg/cm²合455倍)。

③0.5T/mm²×9.8KN.T/mm²÷{[(4250万M³×2.5T/M³+10万T)÷(1000M×250)+250T/M²]÷(1000mm×1000)×9.8KN.T/mm²}

＝4.9KN.T/mm²÷0.007KN.T/mm²

＝690倍

设计岩管、中心柱、方块岩体，制成整体，设计钢容器气囊载运，均匀重力、压力、浮力经器壁、支杆、气囊传在岩体上受力，所以安全系数大。如果，按船运货物方式，设计上述钢容器气囊，复合材料钢板厚度3,000mm，才有二倍安全系数，也就不存在亚欧大运河系统工程构思。

9、建立质量标准：

①断层岩缝处理，钢丝砼预制件，填满断层岩缝，灌足水泥浆标准，怎样确定呢？施工中拖出来的碴块(条)是完整的，不是因断层处理不到位而破碎的，直到每一根卧式岩管的施工，不发生岩石塌方；垂直岩管、中心柱、方块岩体，不发生断层岩石塌方，这就是该项目的质量标准。该项目施工难度大，是关键，必须实现。设计气囊顶护岩体，协助实现。

②施工断缝质量标准，断缝形成，表面光滑，正负“-+”不超过1mm。设计施工机具在轨道上行走施工断缝，是比较容易实现的。

③各种器具的质量标准，规定周转使用时间内不发生损坏。

④容器(气囊)内的气压标准，保持大于岩体重力和压力稳定。运输途中，不出事故等质量标准。制定实行安全系数标准，保证施工，运输顺利进行。

运河工程施工方法：琼海市至南海水深500M，为海水下的运河工程。用巨型钻机钻孔扩孔形成竖井，开挖横巷和施工洞。完成后，在竖井、横巷，深海里安装轨道，潜水器。安装在潜水器外的机械手、机器人将拉锯条(2-4mm厚)通过施工洞，固定在器外的拉锯联轴上。器内的电机牵引锯条锯磨岩体成断缝，分解岩体成条状碴块。施工巨轮上牵引钢绳，系住T型钩，钩住碴块拖滑出“洞”外，输入钢制容器内，使用浮取法，运往深海里。碴块完成后，拖入钢容器底板，再施工碴块两冀的纵向巷道碴石，安装钢容器的侧板，再安装两端的横向侧板，制成U字型容器，把碴块兜在U字型容器内。U字容器的形状与被浮取的碴块形状基本相同，容积是碴块的三倍体积。拖来钢垫板和气囊进入U字型容器内，安装器盖，充足气压，容器内的水被挤完，容器装载碴石浮出水面，被拖往深海。周而复始地施工，河口形成深度达到500M。先完成中心洞开挖和断层岩缝处理，施工机具、临时设施均完善。

卧式岩管的施工，岩管与岩管之间空间，上半部0.7M，下半部0.5M，左右各0.5M(或更宽些)。横巷中潜水器处的拉锯机(或喷水切割)4台套对称施工，1#岩管180°处，各2对机具，隔开“空间”距离，分别向上沿着轨道各自180°施工岩缝，分解岩体成碴块：1000M×5×0.5计2500M³，加上机具重力，水压阻力，约1万T，被钢绳T型钩(钩的另一端撑力平衡)拖滑出“洞外”，输入钢容器内浮取运走。出现“空间”被水占住，下半部“空间”形成。下半块复合材料钢管，被拖入“空间”内，水下机械手臂配合施工钢管到位。向气囊内充入50个大气压力，顶起半块钢管靠紧岩管，防止钢管位移。半块钢管两侧90°和270°处的气囊顶住内侧，阻住上面的碴石掉入管内，避免影响以后上面的半块钢管安装。机具施工上半部的岩体成“空间”，碴块小于0.5M厚，掉入下半部钢管底下，垫塞钢管，顶住岩管，防止以后岩管垂下时折断。垫石面积足够时，停止输入。下半块钢管90°和270°处，外延的气垫，塞住“空间”，防止碴石掉入，避免减少下半部的“空间”。上半部的“空间”形成时，1^#岩管卧在下半块钢管内。碴石输完后，上半块钢管到位，浮起钢管的气囊被放气后，上半块钢管被钢绳牵引和自身的重力沉下去，挟住下半块钢管。水下机器人携带工具，进入施工“洞”，完成钢管未挟住部分施工和信息反馈。钢管安装完成，机械于臂将气囊输入岩管内，并把钢盖安装在钢管两端，钢管容器制成。充入足够气压，管内的水被挤出，钢容器载着岩管上浮0.3M，停止充气。钢绳拖住容器(岩管)出“洞”外，继续充足气压，管内的水被挤完。外有钢管挟住岩管，管内有气囊顶住岩管，挟住岩石不移动，容器(岩管)浮出水面，被拖走。同时间内，4排中的1^#岩管，同时完成。接着2^#，第二工段的1^#，第一工段的3^#，再是第二工段的2^#……形成梯形施工面，直至每一排的11^#岩管完成，周而复始地施工下去。施工大口径岩管时，要有钢架护送。

垂直岩管、中心柱的施工，水下部分卧式岩管完成足够数量施工后，处理垂直岩管的岩体断层岩缝，施工垂直岩管的施工“洞”完成后，轨道上的施工机具，水下机器人将拉锯条(2mm)，从中心柱四角的施工洞中通过，安装在上下拉锯联轴上。施工中心柱，只把岩体锯断不出碴石。运载中心柱的钢制容器底座钢板，安装在中心柱底下，被气囊浮起，顶住中心柱下面岩体。容器的四块侧板在气囊外面，被牵运到位，系住中心柱。施工的四条断缝、快要完成时，中心柱岩体压着底座，系住容器四块侧板，一起下垂。气囊充足气压，挤走水的位置，气囊距离河底5M以前，被顶住停止下沉。水下机械手臂，将4块器壁紧扣，同时装好上顶盖。被拖出洞外，继续充气挤走水的位置，中心柱容器浮出水面，被拖走。同时间内，多排岩管的中心柱也完成。在1^#岩管内，引入气囊充气挤走水，气囊顶住内壁，防止塌方。施工机具在轨道上施工断缝，2条半园柱钢管系住底盖，被气囊浮起拖入正常位置，系住岩管。断缝块要完成时，1^#岩管下垂，装好器盖被运走。2^#岩管外径呈正方型，岩缝的施工，钢容器气囊的制成，与上述施工基本相同。其他高度的垂直岩管、中心柱的施工也基本相同。

斜面岩管的施工，△420M以上的岩体设计斜面岩管施工，与卧式岩管的施工，基本相同。不相同的，是在陆地上施工，要计算最大直径和最重量的岩管，施工能自动滑入水中的倾斜角度大小。按照倾斜角度大小分配重力，同一层同一排的岩管直径小，倾斜角度大。相反，直径大，重力大，倾斜角度小。钢护架兜着钢容器和岩管(碴石)的重力，平衡于斜面，下滑的重力是F1，垂直于斜面，压紧斜面的重力是F2。另加下滑磨擦系数约0.6，计算每一根岩管的倾斜角度和下滑速度。对于倾斜角度大，下滑速度快的岩管，施工时留下的碴石，阻力大，能利用，控制下滑速度。对于重力大，倾斜角度小的大口径岩管，施工时，岩管下面的碴石输走，地面光滑，设计器具牵引，控制下滑速度。

运河工程岩体，分工段(KM)设计长方型岩体。设计施工如下：图1中的临时设施，有竖井(前、后长方型岩体相连处)，0层碴石的前端有横巷，0层碴石中间有施工洞，完成施工后，在上述临时设施中，安装施工拉锯、钢绳机具等。0层碴石4M厚(或5M厚)，设计水下机器人施工。横巷中的对称拉锯，将岩体锯成1000M×5×4，计2万M³一条，被钢绳系住T型钩，钩住碴块拖滑出“洞”外，输入钢容器内浮取运走。施工岩体中的断层的工艺流程紧跟上，断层岩缝处理达标，“洞”内碴石清理完毕，保持“空间”正常。钢绳拖来附加钢容器复合材料钢板，在巷道岩体下面，组装成U字型容器，长方型岩体纵向两冀底下各一条，前端横向一条。竖井中的6台套拉锯，分做三组。分别锯磨巷道中的岩体，各锯出2道断缝，形成0.5-1M厚的碴块。两块长方型岩体之间的水平巷道，1000M×4×4，需要拉锯各往返多次锯磨岩体成碴块，碴块都掉入U字型容器内，拖入钢垫板气囊和安装器盖，充足气压，水被挤走，浮取运走。“洞”内钢绳拖来钢件安装成容器气囊，充入50kg/cM²大气压力，容器内的水被挤走，容器上浮顶住“洞”顶岩体。纵向水平巷道中的拉锯机锯磨水平断缝，完成时，长方型岩体卧在容器上面，下沉0.2M，在岩体四周，安装钢板，包住岩体，被钢绳拖出“洞”外，继续充足气压，长方型岩体浮出水面，被拖走。完成第一层长方岩体施工，继续第二层长方型岩体施工，周而复始地进行下去。每一大块的最后一块，卧在容器上面时，边坡碴石，也被施工完成断缝，碴块滑入长方型岩体中间，被搭运出去，减少边坡施工。较薄的长方型岩体容器气囊，多只系在一起运走，减少占用面积。运输途中，保持气囊气压正常。内河中，利用自然河流的水，流放容器(岩体)，静水中，设计较车缆绳拖拉，海洋中，利用洋流漂流，减少巨轮运输，减少运费。

陆地沟壑距离岩体△200M以上的河段岩体，设计地下隧道河道的，要处理洞顶岩体断层岩缝达标，防止洞顶岩体塌方。运河工程施工中，不能制成岩管或长方型岩体的松散岩层，粘土岩层、泥土岩石混合层，流沙层和沉积物，水下的潜挖，浮取运走。陆地上的，明挖运走。

岩墙处理，施工断层岩缝时，已被施工。完成岩体施工时，及时加固，防止塌方。完成一定数量工段的施工后，将不需要的岩墙毁掉。在450M以下，使用机具斜对岩墙施工断缝。停止运输，撒走机具，完成施工断缝，岩墙无法存在时塌入水中，不超过450M。配套附属工程，另行设计，另行施工。第一期运河工程3000KM，全部工程完成时，形成能航运佰万—仟万吨级巨轮航运的河道。

二、设计岩体构件铺筑海洋工程水工建筑。

岩质较好的长方型岩体，水运到深海后，在岩体周围备足施工机具。在岩体四周，安装钢模和止水垫，排干水，拆去护岩钢板。在岩体中，处理断层，按预防最大地震，设计施工钢筋砼，将岩体的五个面包装起来，制成岩体构件。在四周系上足够气囊，充入气压，控制岩体底下一侧容器气囊放气，改变岩体下沉角度，最终达到岩体打翻，将底面翻到上面，控制岩体构件气囊，放气，充气，完成施工，随洋流，拖到施工场地。

在我国沿海设计潮汐储能水池、水力发电系统工程，用岩体构件铺筑水池拦海大坝、船闸、港口码头等建筑。如用M1000×250×170长方型岩体，铺筑大坝，坝长重力达10万T/M，承受动量负荷，任凭惊涛骇浪冲打，大坝安然无恙。坝基开挖，采用钢容器气囊浮取法施工。完成后，在基坑浇筑水下砼，用薄的长方型岩体构件，填平基坑，高出海底地面。岩体构件随着高潮汐水位，拖运到基脚，定位后，打开气囊开关放气，岩体构件沉放在基脚上面。预埋水工观测仪器，处理收缩缝和灌浆，形成整体，建成储水池。在上海到浙江沿海区域，设计两线斜边等长三角形潮汐储能水池，水力发电系统工程。能把我国海岸储能4.31亿KW，增加到7亿KW以上，开发利用率，大大提高，估算年发电量2万亿度。

在我国沿海较大的岛屿，与大陆海峡处，设计长方型岩体构件，铺通大陆与海岛连接起来。如琼州、台湾、渤海与黄海之间等海峡，都能用岩体构件连通，在岩体上面建成高速公路和铁路。渤海海峡连通后，建成储水池，让运河分流来的淡水，流入渤海，经过多年，淡水挤走海水，成了淡水海，供应北方用水。

三、设计环球管内真空隧道时速22500KM磁悬浮火车铁路工程。运河工程完工后，同在运河中，南海、东海、太平洋和大西洋水下200M，安装复合材料钢管，口径20M。分别连接横贯美国大陆上的磁悬浮火车铁路路基。在管内和路基上，固定2根钢管。管外安装排空动力，将管内的空气排出来，达到高空宇航真空度。在真空管内设计时速22500KM磁悬浮火车铁路。设计磁悬浮火车在铁路上航行，形成环球管内真空隧道时速22500KM磁悬浮火车航行圈。运河水下的钢管，经过车站处，设计支管岔道延伸出来，爬上适度高坡进入车站。海水下的钢管，也设计同样的支管岔道，进入人造浮体陆地火车站。要进站的火车到岔道前，被车上的直线电机往后拉，车速慢下来进入岔道，爬上高坡，列车的重量抵消航行中的贯性力，车速更会慢下来，进入车站，速度很慢，便于刹住列车。相反，列车下坡滑行，因重力倾斜下滑，得到加速度，利于直线电机启动，加速列车进入正常速度航行。列车上下坡，减少耗用电力，车站两端的铁路长度也减少。

水下200M，安装复合材料钢管，管内设计磁悬浮火车航行，秒速6.25KM。管外管内的动量负荷：水下200M，20个大气压力，设管径M20壁厚10mm约0.002KN/mm²。管外上有重力，下有浮力，两侧有水的压力，因有管内的重力平衡，相应抵消，钢管处于平衡中。海洋潮汐、洋流推压钢管移动，管内负荷不均匀性，如列车对开相会处，增加重力，钢管两处受力，表现为扭曲力。将钢管外型设计成流线型，减少洋流阻力。在钢管上设计系上铁链，铁链系住铁锚，抛入海底地面，钩住海底，铁链的重力和铁锚钩住海底地面，稳定钢管。钢管和管内构件能否稳定，是磁悬浮火车，能否具备航行的重要条件。管内的动量负荷：磁悬浮火车负载重量(含车身重量)经强磁力线悬浮，重力分散在垫轨板机架管壁受力，两次列对开相会处，重力成倍增加。直线电机牵引列车航行，是→水平轴向受力，经直线电机轴，传递在机架管壁上受力。管内的真空管、辐射机架、钢轨、直线电机轴、强磁场垫导向轨板，冷却管，各种附加件等组装成整体。纵向和横向受力强度，分别是动量负荷的成仟上万倍。

钢管和全部构件的制作和安装，陆地车站处，建成制造安装工厂，在长长的斜坡钢轨伐道上安装成型。海洋中，人造浮体车站上，也能制安，成品经伐道下坡，滑入水中，巨轮牵运。钢管沉入水下200M，管上的铁链系住铁锚，抛入海底，铁锚钩住地面，稳定钢管。两端钢管对接处，设外套管，两端钢管在外套管内对接连通。建成环球管内真空隧道时速22500KM磁悬浮火车铁路系统工程，给未来的人们带来交通运输无与论比的方便。

巨龙工程的设计、施工技术方法新颖，与现有的设计、施工技术方法相比，具有的优点或积极的效果：

1、设计运河的长度、宽度、深度，分流洪水，引流水源年度4000亿M³到北方。节水、防污，利于环保、生态平衡。运河能航运佰万至仟万吨级巨轮……工程量、投资额和作用之大，是前所未有，无与论比的。全部工程完成和继续将运河向大陆纵横方向延伸，改变山河面貌，自然环境和生态平衡，都向良性循环，具有完善战略优势效果。

2、运河工程岩体，设计岩管，或长方型岩体施工，岩体佰分之九十，不需要钻孔、装药爆破、机挖、车运。使用拉锯分解岩体，使用钢容器气囊载运岩体，利用河水流放，洋流推运岩体，现有设计施工技术是无法实现的。购买地皮，人员搬迁，赔偿损失，土、石方单价和投资量，与现有的技术相比，均下降佰分之九十。

3、设计高度的机电自动化施工，大大减少施工人员。

4、岩体(碴石)，经过再次施工，成了海洋工程水工建筑构件。铺筑潮汐储能水池拦海大坝，比砼大坝减少投资三分之二。

5、在沿海水域设计两线斜边等长三角型潮汐储水池，设计用岩体构件铺筑大坝，既省投资，又大大增加和提高开发潮汐能利用率，增加发电量。

6、设计环球管内真空隧道时速22500KM磁悬浮火车铁路、火车航行速度，是现有磁悬浮火车速度的50-75倍。

7、巨龙工程流域地区，设计建成世界上独一无二的立体交通枢纽，成为世界经济中心。产生积极效果：带来亚洲和欧洲经济、政治共同体，战略共同体，促进世界和平与发展，促进世界快步伐前进！

实现本案发明的最好方式：本案发明列入科研项目，组织有关科技人员，进行全面评估，模拟实验。生产大量的复合材料钢材，积累资金，科研设计竞争开标。采用运河工程分工段(KM)设计(图1、图2)长方型岩体，设计复合材料钢容器气囊载运岩体，拉锯分解岩体的施工方法施工。

参阅《亚欧大运河系统工程构思》和工程概算表简略如下：

第一期运河工程量概算比较表

工程项目	设计岩管、中心柱	设计长方型岩体	备注
工程项目	设计岩管、中心柱	设计长方型岩体	备注	运河岩体标高	500-△420M	500-△530M	每个工段(KM)卧式岩一层，4排/44根。垂直岩管中心柱2层/32排。每排2根/1座，96根/座。长方型岩体4大块/14层/56块。
一个工段(km)平均	150根/座	56块		运河岩体标高	500-△420M	500-△530M
一个工段(km)平均	150根/座	56块	3125KM	47万根/座	17.5万块
施工断缝	2040亿M²	1115亿M²	3125KM	47万根/座	17.5万块
施工断缝	2040亿M²	1115亿M²	碴块	670亿M³	420亿M³
土石方量	29000亿M³	32000亿M³	碴块	670亿M³	420亿M³
土石方量	29000亿M³	32000亿M³	工程投资	87000亿元	66000亿元
施工时间	50年	40年	工程投资	87000亿元	66000亿元

上述简略概算表明：设计长方型岩体施工比设计岩管施工先进。上表设3125KM按500-△530M平均高度，设计长方型岩体，计算的，实地施工有多有少，以实测计算为准。

巨龙工程施工，用滚雪球的办法完成施工。附图说明

图1一个工段4大块岩体临时设施图

比例：1∶10000

说明：M1100×1000×520

A1-A3：岩墙1000×33×520

B1-B8竖井10×10×1000

C1-C4前端巷：250×1×520

D1-D8侧巷1000×1×520

e1-e4水平巷道1000×4×4

e横巷1100×10×10

g1-g4施工洞1000×1×4

h：0层碴石1000×250×4

水平巷道每一层长方型岩体

两冀各一条，图中只表一个

其它省略，详细见图。

图2 IV长方形岩体分层设计施工图

长1000M×宽250M×高520M×11层

比例：1∶10000

说明：上图从海拔500-△20M，应该按运河工程实际海拔高度设计施工层数。△20M以上的岩体，每层均是170M高，图中省略，I-III相同也省略。接上图

标高	层数	规格	方量万M³	钢容器气囊规格	空量万T/M³
标高	层数	规格	方量万M³	钢容器气囊规格	空量万T/M³	500-496M	0层		100
500-494M	1层	1000×250×2	50	1000×250×3.5	10	500-496M	0层		100
500-494M	1层	1000×250×2	50	1000×250×3.5	10	494491M	2层	1000×250×3	75	1000×250×5.5	20
491-486M	3层	1000×250×5	125	1000×250×8	7	494491M	2层	1000×250×3	75	1000×250×5.5	20
491-486M	3层	1000×250×5	125	1000×250×8	7	486-479M	4层	1000×250×7	175	1000×250×12	30
479-467M	5层	1000×250×12	300	1000×250×19	20	486-479M	4层	1000×250×7	175	1000×250×12	30
479-467M	5层	1000×250×12	300	1000×250×19	20	467-447M	6层	1000×250×20	500	1000×250×31	16
447-417M	7层	1000×250×30	750	1000×250×50	115	467-447M	6层	1000×250×20	500	1000×250×31	16
447-417M	7层	1000×250×30	750	1000×250×50	115	417-367M	8层	1000×250×50	1250	1000×250×80	90
367-280M	9层	1000×250×87	2175	1000×250×135	100	417-367M	8层	1000×250×50	1250	1000×250×80	90
367-280M	9层	1000×250×87	2175	1000×250×135	100	280-150M	10层	1000×250×130	3250	1000×250×200	115
150-△20M	11层	1000×250×170	4250	1000×250×270	360	280-150M	10层	1000×250×130	3250	1000×250×200	115

△20-△530M三层参数相同。

设计施工竖井、巷道、施工洞和0层碴石，处理断层岩缝达标。完成后，在0层“洞”内，拖入复合材料钢板，组装成U字型容器，安置在纵向巷道和横向巷道下面，拉锯施工断缝，巷道里的岩体碴块掉入U字型容器内，被浮取运走。形成纵向巷道、水平巷道和前端巷道。钢绳拖来复合材料钢板，组装成容器，拖入气囊充足气压，容器气囊上浮，顶住“洞”顶岩体。水平巷道中的拉锯，从两端施工水平断缝。完成时，长方型岩体卧在容器气囊上面，下沉0.2M，被钢绳拖出“洞”外，继续充足气压，岩体上浮水面被拖走。周而复始进行施工，直至运河形成。

Claims

1、亚欧大运河系统工程(简称巨龙工程)的技术特征，设计亚欧大运河系统工程，设计岩体构件铺筑海洋工程水工建筑，设计环球管内真空隧道时速22500KM磁浮悬火车铁路工程，是独立权利要求(2-8项是从属权利要求)。

2、设计运河1-3期宽度1.1KM，深度450M，100-1000万吨级巨轮航道。4-5期运河宽度0.5KM，深度200M，100万吨级巨轮航道。第一运河工程：南海500M开始：经琼海—北京、天津出渤海。第二期运河工程：北京—乌鲁术齐。第三期运河工程：乌鲁木齐—伦敦出大西洋。第四期运河工程：北京—黑龙江。第五期运河工程：金昌市—缅甸古亚出孟加拉湾。

3、在被施工的岩体断层岩缝中，打满钢丝砼预制构件，钻孔灌足水泥化学剂浆液达标，促成断层岩缝两侧的岩石结固成整体。促成松散岩层、粘土岩层、沙石层等结固，达到岩块工程分类D级抗压力强度。

4、运河工程分工段(KM)岩体，分层次，从下向上，从小(薄)向大(厚)设计岩管(中心柱)，和图1、图2长方型岩体。设计复合材料钢容器气囊载运岩体的总重量，小于上述器物(充足气压)的排水体积。全部重力被水的浮力抵消，返弹回来的力和器物周围的水压力，均传递在岩体受力。使用拉锯锯磨岩体成断缝，分解岩体成岩管(中心柱)，长方型岩体和碴块(条)被钢容器气囊浮起取运。

5、静水中，设较车钢绳、巨轮拖运，自然河流的水流入运河，利用河水流放，洋流中，利用洋流推运岩体容器气囊。岩质较好的长方型岩体，运输途中，在岩体四周和上面，备足施工机具、设施。在岩体四周，安装钢模和止水垫，排干水，拆去护岩钢板，在岩体上面和四周处理断层岩缝和浇铸钢筋砼。运到深海，在岩体四周，加系气囊，充足气压，浮起岩体。将原来的一侧气囊开关打开放气，岩体倾斜打翻，完成施工，制成海洋工程水工建筑构件。

6、在沿海水域，设计两线斜边等长三角型潮汐储能水池，水力发电工程。

7、设计岩体构件铺筑海洋工程水工建筑，如潮汐储水池的拦海大坝、船闸、填海造地建城镇、工厂、港口码头、飞机场、军事基地、填通琼州海峡、台湾海峡、渤海海峡(分别与大陆连通)等工程。岩体构件的铺筑方法和基础处理方法。

8、环球管内真空隧道时速22500KM磁悬浮火车铁路的走向，以北京为起点，环绕北半球一圈，又从琼海到悉尼。水下200M安置复合材料钢管稳定措施，设计支管岔道到陆地(海洋人造陆地)车站施工安装方法。