小编语：当地时间2024年4月2日，埃隆·马斯克旗下的隧道掘进公司"The Boring Company"所举办的“隧道掘进竞速大赛”进行了决赛。经过激烈的角逐后，来自瑞士联邦理工的Swissloop Tunneling团队最终凭借其新颖的挤压式隧道衬砌施工技术获得了冠军，快来了解一下吧！
大赛背景
由特斯拉与SpaceX的CEO埃隆·马斯克所创立的隧道掘进公司"The Boring Company"一直致力于打造大规模的立体隧道网络。为了切实可行地实现目标，"The Boring Company"期望能够通过研发新技术来大幅提高隧道的建设速度并降低成本。为此，该公司在2021年组织了第一届的“隧道掘进竞速大赛”，希望激发技术创新的灵感。
比赛现场
“隧道掘进竞速大赛”很快受到了广泛的关注。第一届比赛就吸引了超过400支队伍参赛。经过重重筛选后，共有12支队伍进入了决赛。
最终，来自德国慕尼黑工业大学的TUM Boring团队凭借着“左轮式”旋转管节存储系统赢得了2021年第一届比赛的总冠军（点击回顾）。
“左轮式”旋转管节存储系统
本次的2024年的“隧道掘进竞速大赛”，有来自5个国家共8支队伍成功进入了在德克萨斯州巴斯特罗普进行的决赛。最终，来自瑞士联邦理工的Swissloop Tunneling团队凭借其新颖的挤压式隧道衬砌施工技术赢得了比赛的胜利。
Swissloop Tunneling团队与其设备
冠军产生
Swissloop Tunneling团队所使用的技术中，最受人关注的就是这项称为“挤压式隧道衬砌”的施工技术。这种新的衬砌施工方式，让Swissloop Tunneling团队的机器可以实现快速掘进。
设备设计
该系统的核心是安装于挖掘机内部的挤出机，这台挤出机会通过加热装置将颗粒状热塑性聚合物熔化。然后通过模具把熔化的聚合物挤压制成管片以形成隧道衬砌。挖掘机内还配有一套冷却系统，可以让聚合物快速降温，使其可以在短时间内达到所需的强度。而在挖掘机外，气动运输系统会不断利用加压空气将颗粒状聚合物快速输送到机器中，为挤出机提供足够的聚合物原料。
实验室中的设备
数控多向刀盘是Swissloop Tunneling所用的技术中的另一个亮点。机器的刀盘后配有一套液压六足位移台，让刀盘可以向所有六个自由度移动，以实现非常精确的曲线掘进。
现场照片
Swissloop Tunneling团队还为自己的设备设计了一套控制软件，用于实时监测和遥控机器、并持久存储和分析数据。
以简洁为目标的软件设计
类似设计
本届大赛中另一支决赛队伍——英国华威大学团队(The Warwick Boring Team)也采用了类似的挤压式隧道衬砌施工思路。但与Swissloop Tunneling团队不同的是，华威大学团队使用的原材料是快凝混凝土+添加剂，而非热塑性聚合物。将混凝土泵入机器后，沿着隧道圆周进行挤压以形成衬砌。
设备设计
但在实践过程中，华威大学团队遭遇了混凝土强度不足、机械效率低下以及系统清洁困难等一系列问题。
现场照片
明年再战
在2024年的“隧道掘进竞速大赛”上，"The Boring Company"宣布他们将在2025年继续举办下一届的“隧道掘进竞速大赛”。并且2025年的隧道掘进大赛将会拥有更大的规模。
比赛现场照片
2025年的“隧道掘进竞速大赛”除了主赛事外，还将有三个小型比赛，分别专注于挖掘、衬砌和导航三个方面。竞赛依旧将在德克萨斯州的巴斯特罗普举行，为期8天。具体规则和报名流程将在之后公布。有意参与者可以先参考2024年比赛简要规则和要求。
报名网站：
https://www.boringcompany.com/competition
2024年“隧道掘进竞速大赛”具体目标：
在规定的时间内，按照要求完成一条30m的隧道，隧道直径需要大于0.5m。
竞赛的基本要求：
■ 团队需要自主设计掘进设备和始发结构；
■ 团队需要具备监测和控制设备的能力；
■ 团队需要具备自主规划掘进路线的能力；
■ 参赛团队现场人数不限（在合理的范围内）。
竞赛的评分项：
■ 掘进速度：越快完成的队伍得分越高。如果没有团队在规定时间内完成，则得最远的团队获胜；
■ 掘进准确度：与设计路线贴合度越高的队伍得分越高；
■ 创新程度：使用创新设计，工法以及设备的队伍会获得额外分数；
■ 土体扰动程度：对环境影响小的队伍，将会得到额外分数。
竞赛流程：
■ 评委将会对所有参赛团队提交的施工方案和设备设计进行筛选；
■ 通过筛选的团队将被邀请前往美国德克萨斯州参加比赛；
■ 所有设备在参加比赛前都需要通过安全性和可靠性检查。
现场照片
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