Naghukay ang China ng Pinakamalalim na Riles sa Ilalim ng Dagat sa Mundo, 113 Metro sa Ibaba ng Sahig ng Dagat

Isang Rekord sa Ilalim ng Dagat

Noong Abril 2026, umabot sa isang tagumpay ang isang dambuhalang makinang Tsino na naghuhukay ng lagusan sa ilalim ng isa sa pinakamataong daluyan ng tubig sa timog China—isang tagumpay na hindi pa nakakamit ng anumang katulad na proyekto. Ibinaba ng Shenjiang-1, isang makinang panghukay na binuo sa loob ng bansa, ang lagusan sa bukana ng Ilog Pearl hanggang 113 metro sa ibaba ng sahig ng dagat, at nagtakda ng bagong rekord sa mundo bilang pinakamalalim na lagusan ng riles na ginawa sa ilalim ng dagat. Mahalaga ang tagumpay na ito sa 116 kilometrong riles na mag-uugnay sa Shenzhen at Jiangmen, isang proyektong naglalayong pag-isahin ang silangan at kanlurang pampang ng mahalagang ekonomiko na Greater Bay Area ng Guangdong, Hong Kong at Macao. Kapag natapos, paiikliin ng riles sa wala pang isang oras ang biyahe sa pagitan ng Shenzhen at Jiangmen; aabutin naman ng humigit-kumulang 30 minuto ang biyahe mula Qianhai sa Shenzhen hanggang Nansha sa Guangzhou.

Umaabot nang 13.69 kilometro ang lagusan sa ilalim ng bukana ng ilog sa pagitan ng Dongguan at Guangzhou, at tinatayang 11.05 kilometro rito ang direktang nasa ilalim ng tubig. Inaasahan ng mga inhinyero na aabot pa sa pinakamalalim na puntong 116 metro ang paghuhukay bago magsimulang umakyat ang lagusan patungo sa kabilang pampang. Sa ganitong lalim, haharap ang proyekto sa hydrostatic pressure na halos 11 bar, na halos katumbas ng puwersang dumidiin sa mga maninisid sa napakalalim na bahagi ng karagatan. Sa ganitong mga kondisyon, hindi ligtas para sa mga manggagawa na pumunta sa mukha ng hukay, kaya kailangang isagawa ang buong operasyon ng pagputol sa pamamagitan ng remote control at mga awtomatikong sistema. Walang puwang sa pagkakamali sa ganitong kapaligiran: maaaring magdulot ang anumang pagpalya sa pressure ng biglaang pagpasok ng tubig, kawalang-tatag ng lupa at malubhang pinsala sa estruktura.

Ang Bakal na Dragon sa Trabaho

Nasa sentro ng kahanga-hangang gawang-inhinyerong ito ang Shenjiang-1, isang slurry shield tunnel boring machine na ginawa ng 14th Bureau ng China Railway Group. Humigit-kumulang 130 metro ang haba nito, tumitimbang ng 3,800 tonelada, at may cutterhead na may diyametro ng pagputol na halos 13.42 metro. Dahil dito, isa ito sa mga TBM na may pinakamalaking diyametro na kasalukuyang ginagamit sa mga proyekto ng riles sa ilalim ng dagat sa buong mundo. May palamuti sa cutterhead na larawan ng sumasayaw na leon, na sumasalamin sa pamana ng kultura ng Lalawigan ng Guangdong, bagaman pang-industriya lamang ang gamit nito. Ganap na dinisenyo at ginawa sa China ang makina at taglay nito ang buong karapatan sa intelektuwal na pag-aari sa loob ng bansa. Dahil kayang tiisin ng kabuuang disenyo nito ang pressure na hanggang 12 bar, nagagawa nitong gumana sa ilalim ng matinding hydrostatic pressure na tumataas sa bawat metrong lalim.

Mula nang simulan nito ang paglalakbay noong Disyembre 2021, tuluy-tuloy nang nagtrabaho nang mahigit apat na taon ang Shenjiang-1 at nakahukay ng mahigit apat na kilometro sa ilan sa pinakamahirap na kondisyong heolohikal na hinarap ng isang tunnel boring machine. Maaaring mabagal para sa mga hindi pamilyar sa proyekto ang karaniwang bilis na dalawang metro lamang bawat araw, ngunit repleksiyon ito ng matinding hirap ng lupain, hindi kakulangan sa lakas ng makina. Kailangang patuloy na baguhin ng makina ang bilis ng pag-ikot, pressure ng putik at bilis ng paghuhukay habang dumaraan ito sa iba-ibang materyales, mula sa malambot na luwad-dagat hanggang sa buo at matigas na granite na may compressive strength na lampas 124 megapascals. Bawat metro ay nangangailangan ng maingat na pag-aayos, dahil maaaring biglang magbago ang mga patong ng lupa mula sa malambot na latak tungo sa matigas na kristalinong bato.

Bakit Binabago ng Lalim ang Lahat

Isa sa mga pinakamasalimuot na heolohikal na anyo sa timog China ang bukana ng Ilog Pearl. Tinatahak ng ruta ng lagusan ang 13 magkakaibang heolohikal na patong, limang uri ng pinaghalong bato at anim na fault zone na nabuo sa loob ng milyun-milyong taon. Iba-iba ang reaksiyon ng bawat patong kapag ginambala ng makinang tumitimbang ng 3,800 tonelada. Maaaring umagos at gumalaw ang malambot na luwad-dagat habang dinaraanan ito ng cutterhead, samantalang nanganganib namang matunaw at mawalan ng tibay ang pinong buhangin dahil sa tuluy-tuloy na pagyanig. Maaaring biglang gumuho nang walang babala ang mga bitak-bitak na bato, at mabilis namang napupudpod ng matigas na granite ang mga panghiwang kailangang tumagos sa batong may compressive strength na lampas 124 megapascals. Nagdulot ng partikular na matinding panganib sa mga naunang yugto ng konstruksyon ang 490 metrong bahagi ng mga fault zone, kung saan hindi pantay ang mga patong ng bato at napakataas ng pressure ng tubig. Kinailangan ang tuluy-tuloy na pagbabago sa mga pamamaraan upang mapanatiling matatag ang mukha ng hukay at maiwasan ang paglubog ng lupa sa ibabaw ng ruta ng lagusan.

Tumataas nang humigit-kumulang isang bar ang hydrostatic pressure sa bawat sampung metrong lalim. Sa kasalukuyang rekord na lalim na 113 metro, halos 11 bar ang pressure na idinudulot ng nakapaligid na tubig at lupa sa estruktura ng lagusan. Kapag umabot ito sa pinakamalalim na puntong 116 metro, aabot sa 1.06 megapascals ang pressure. Bilang paghahambing, katumbas ng puwersang ito ang bigat na mahigit 10 kilo na nakadiin sa lawak na kasinglaki ng kuko. Dahil sa ganitong pressure, kailangang makayanan ng bawat bahagi ng estruktura ang mga puwersang higit na matindi kaysa sa karaniwang nararanasan ng mga lagusan ng riles. Bago nagsimula ang proyektong ito, walang katulad na karanasan sa inhinyeriya o pamantayan sa disenyo sa loob ng bansa, kaya kinailangan ng mga pangkat na bumuo ng mga protokol habang nagpapatuloy ang gawain. Dahil sa pinagsamang mataas na pressure at di-mahulaang heolohiya, kung minsan ay dalawang metro lamang ang naitutuloy ng Shenjiang-1 sa buong araw ng tuluy-tuloy na trabaho: sinusuri muna ng mga operator ang katatagan sa bawat yugto bago magpatuloy.

Putik, Kongkreto at Katumpakang Sinusukat sa Milimetro

Upang mapanatili ang katatagan sa ganitong mga kondisyon, ginagamit ng mga pangkat sa konstruksyon ang slurry shield excavation method, isang pamamaraang mahalaga sa paghuhukay ng malalalim na lagusan sa ilalim ng tubig sa lupang puspos ng tubig. Gumagamit ito ng bentonite, isang uri ng sumisipsip ng tubig na luwad, na hinahalo upang maging malapot na putik na susuporta sa mukha ng hukay at pipigil sa biglaang pag-agos ng tubig at lupa papasok sa lagusan. Dalawang magkakaugnay na sirkito ng slurry ang pinatatakbo ng Shenjiang-1, na nagsisilbing sistemang tagapagpaikot ng makina. Direktang naghahatid ang una ng sariwang slurry na bentonite sa naka-pressure na silid sa likod ng cutterhead, upang makabuo ng pananggalang na eksaktong tinimpla para mabalanse ang pressure ng tubig at lupa sa labas. Kapag bumaba nang labis ang pressure, mawawalan ng katatagan ang harapan at manganganib sa biglaang pagguho o pagbaha. Kapag tumaas naman ito nang sobra, maaaring ma-deporma ang nakapaligid na lupa at malagay sa panganib ang buong operasyon.

Dinadala naman ng ikalawang sirkito pabalik sa ibabaw ang slurry na may halong nahukay na materyales sa pamamagitan ng sistema ng mga tubo. Sa planta ng paghihiwalay, sinasala ng mga manggagawa ang nahukay na bato at luwad, saka nililinis at nire-recycle ang bentonite upang magamit muli sa lagusan. Katumbas ng materyales na inaalis ang laman ng halos isang tanker truck sa bawat oras ng tuluy-tuloy na operasyon. Samantala, sa likod ng silid ng paghuhukay, nagkakabit ang isang robotikong pang-assemble ng mga segment ng precast concrete lining nang may katumpakang sinusukat sa milimetro. Binubuo ang bawat singsing ng lagusan ng siyam na kurbadong segment na halos dalawang metro ang lapad bawat isa. Kailangang eksaktong magkakabit ang mga bahaging ito upang makabuo ng estrukturang hindi papasukan ng tubig, dinisenyo para tumagal nang 100 taon at sumuporta sa mga riles para sa mga high speed train na bumibiyahe nang 250 kilometro kada oras. Kahit maliliit na paglihis na maipon sa buong 13.69 kilometro ay maaaring makasira sa pagkakapantay ng riles, magdulot ng pagyanig at magbanta sa ginhawa ng mga pasahero at pangmatagalang kaligtasan ng operasyon.

Mga Kagamitang Kayang Mag-ayos sa Sarili

Dahil sa natatanging kombinasyon ng lalim, pressure at komplikadong heolohiya, kinailangan ng mga inhinyerong Tsino na bumuo ng mga solusyong higit na maunlad kaysa sa karaniwang kagamitan sa paghuhukay ng lagusan. Dahil sa unang pangunahing inobasyon, nagagawa ng Shenjiang-1 na palitan ang mga pudpod na panghiwa sa ilalim ng napakataas na pressure nang hindi pinapapasok sa silid ang mga manggagawa. Sa mga tradisyonal na makina, karaniwang nangangailangan ang ganitong pagmementena ng mga dalubhasang maninisid at mahahabang proseso ng unti-unting pagbabawas ng pressure, na maaaring magpatigil sa trabaho nang ilang araw. Kabilang sa ikalawang malaking tagumpay ang sistemang nagagamit sa lugar mismo para kalasin ang makina. Nagagawa nitong baklasin ng mga tauhan ang makina sa masisikip na espasyo sa ilalim ng sahig ng dagat, dahil hindi lahat ng bahagi ng bukana ng ilog ay may angkop na lagusan para sa karaniwang pag-aalis ng makina. Mahalaga ang kakayahang ito dahil nagkakaiba-iba nang husto ang heolohikal na kondisyon sa ruta at maaaring kailangang hugutin o baguhin ang makina sa mga lokasyong imposibleng magtayo ng karaniwang baras o napakamahal gawin nito.

Kabilang sa iba pang pagsulong ang agarang pagkontrol sa paglubog ng lupa sa hindi matatag na mga lugar, tuluy-tuloy na pagsubaybay sa mga parametro ng paghuhukay gamit ang mga nakabaong sensor, mga sistemang kumokontrol sa temperatura ng naka-pressure na silid, mga redundant na network ng komunikasyon na gumagana sa napakalalim na lugar, at mga protokol sa pagtugon sa emerhensiya kapag may biglaang pangyayaring heolohikal, gaya ng di-inaasahang pagpasok ng tubig o biglaang pagtaas ng pressure. Itinala ng China Railway Construction Corporation ang mga teknolohiyang ito bilang mga sistemang maaaring kopyahin sa mga susunod na proyektong nasa ilalim ng tubig. Sa halip na ituring na nag-iisang tagumpay ang lagusan sa ilalim ng Ilog Pearl, itinuturing ito ng mga tagapagplano ng China bilang laboratoryong pang-industriya para sa bagong henerasyon ng mga lagusan sa ilalim ng dagat. Maaari itong magamit sa hinaharap para sa mga koridor ng riles, kalsada at logistik sa iba pang masalimuot na bukana ng ilog sa buong mundo. Magiging batayan ang kaalamang natamo sa pagpapanatili ng balanse ng pressure sa lalim na 113 metro sa kung paano haharapin ng mga susunod na makina ang mas malalim o mas mahahabang daanan sa ilalim ng dagat.

Kapag Nakaharap ng Artipisyal na Intelihensiya ang Batong-Buhay

Lakas ang hatid ng Shenjiang-1, ngunit utak naman ng operasyon ang hanay ng mga digital na sistema. Ipinatupad ng China Railway Tunnel Group ang tinatawag nitong Eight Intelligent Systems upang pamahalaan ang konstruksyon ng pinakamalalim at may pinakamataas na pressure ng tubig na lagusan ng riles sa China. Saklaw ng mga sistemang ito ang matalinong paghuhukay, pag-aassemble ng mga segment, koordinasyon, pagsusuri ng kondisyon, pagsubaybay, produksyon ng mga piyesa, pamamahala ng mga materyales at bentilasyon. Pinag-iisa ng isang matalinong plataporma ng pamamahala ang real-time na pagsubaybay, magkakatuwang na pamamahala, gabay sa paghuhukay at pagsusuri ng big data sa iisang larawan ng operasyon. Noong 2024 World Tunnel Congress sa Shenzhen, bumisita sa lugar ang mga eksperto mula sa iba’t ibang bansa upang makita kung paano gumagana ang mga sistemang ito sa aktuwal na matitinding kondisyon.

Gumagamit ang matalinong sistema ng paghuhukay ng mga neural network, machine learning at mga algorithm na panghuhula upang tantiyahin ang magiging asal ng lupa bago ito marating ng cutterhead. Dahil sa edge feedback control, awtomatikong naiaayos ng makina ang mga parametro sa loob lamang ng ilang bahagi ng isang segundo. Samantala, kayang ihinto agad ng emergency fuse control ang operasyon kapag may matukoy ang mga sensor na di-karaniwang pagtaas ng pressure o temperatura. Ipinaliwanag ni Hong Kairong, punong inhinyero ng China Railway Tunnel Group, na higit pa sa nag-iisang proyektong ito ang mas malawak na layunin.

Habang sumusulong ang aming pananaliksik at pagpapaunlad sa matalinong konstruksyon ng lagusan, nakatuon kami sa pagtulay sa agwat ng datos sa pagitan ng konstruksyon at operasyon, upang makapagtakda ng mga bagong pamantayan sa larangang ito.

Kamakailan lamang, nagsilbi rin ang proyekto bilang lugar ng pagsubok para sa unang vertical large model ng China na partikular na binuo para sa sektor ng mga lagusan at espasyong nasa ilalim ng lupa. Inilabas ng National Key Laboratory for Tunnel Boring Machines ang sistemang ito ng artipisyal na intelihensiya. Gumagamit ito ng datos mula sa 773 proyektong pang-inhinyeriya at 120 bilyong tala ng konstruksyon upang gawing mas ligtas at episyente ang pagtatayo ng mga lagusan. Nagamit na ang modelo sa lagusan sa bukana ng Ilog Pearl, isang hakbang tungo sa ganap na digital na operasyon ng paghuhukay ng lagusan.

Pagpapaikli sa Biyahe sa Greater Bay Area

Hindi lamang pagsubok sa inhinyeriya ang riles na mag-uugnay sa Shenzhen at Jiangmen. Isa ito sa mga prayoridad na proyekto sa pambansang estratehiya ng China na pag-isahin ang Greater Bay Area, isang rehiyong tahanan ng humigit-kumulang 86 milyong tao at may pinagsamang gross domestic product na halos dalawang trilyong dolyar. Kasalukuyang nagsisilbing malaking hadlang sa paglalakbay ang bukana ng Ilog Pearl. Napipilitan ang mga biyahero sa pagitan ng silangang pampang, kung saan naroon ang Shenzhen at Hong Kong, at ng kanlurang pampang, kung saan matatagpuan ang Guangzhou, Jiangmen at Zhongshan, na sumakay ng ferry o bumiyahe nang mahigit dalawang oras sa kalsada. Paiikliin ng bagong riles sa wala pang isang oras ang biyahe sa pagitan ng Shenzhen at Jiangmen, samantalang aabutin naman ng humigit-kumulang kalahating oras ang biyahe mula Shenzhen Airport East hanggang Nansha.

Mag-uugnay ang linya sa pitong estasyon: Xili, Shenzhen Airport East, Binhai Bay, Nansha, Zhongshan North, Henglan at Jiangmen. Dalawa sa mga ito, ang Xili at Shenzhen Airport East, ang magkakaroon ng mga estasyon sa ilalim ng lupa. Saklaw ng huli ang 487,500 metro kuwadrado na lawak ng konstruksyon at magbibigay-daan sa mga pasahero na makalipat sa pagitan ng high speed rail, subway at eroplano sa loob ng limang minuto. Apat na estasyon ang itatayo sa mataas na estruktura, samantalang estasyong nasa lupa naman ang Jiangmen. Mahahalagang nawawalang bahagi ng silangang baybaying seksiyon ng pambansang high speed rail network ng China na Eight Vertical and Eight Horizontal ang rutang ito. Idinisenyo ang naturang grid upang pag-ugnayin ang malalaking sentro ng populasyon sa bansang may pinakamaraming tao sa mundo.

Inaasahang mababago ng mas maikling biyahe ang heograpiya ng ekonomiya sa rehiyon. Magkakaroon ang mga manggagawang nakatira sa Jiangmen o Zhongshan ng praktikal na akses sa mga sentro ng trabaho sa Shenzhen, habang mas mapapadali naman para sa mga tagagawa ang pag-uugnay ng mga kadena ng produksyon at sona ng malayang kalakalan sa magkabilang panig ng bukana ng ilog. Sa isang rehiyong ganito kasiksik, tuwirang nagiging dagdag sa produktibidad at nagpapalawak sa pamilihan ng paggawa ang bawat minutong natitipid sa biyahe. Makaaapekto ang lagusan sa mga desisyon kung saan magtatayo ng pabrika ang mga kompanya, saan bibili ng bahay ang mga pamilya at kung paano ipamamahagi ang paglago sa mga lungsod ng isa sa pinakamabungang rehiyon ng China sa mga darating na dekada.

Huling Yugto Hanggang 2028

Nagsimula nang puspusan ang konstruksyon ng riles na mag-uugnay sa Shenzhen at Jiangmen noong 2024, at inaasahang matatapos ito sa 2028. Pinakamahirap sa teknikal na aspeto sa buong koridor ang lagusan sa bukana ng Ilog Pearl, at malaking batayan ng takdang panahon ng buong ruta ang bilis ng pag-usad nito. Nalampasan na ng Shenjiang-1 ang lalim na 113 metro, ngunit nasa unahan pa ang pinakamalalim na puntong 116 metro bago magsimulang umakyat ang makina patungo sa kanlurang pampang. Matapos ang mahigit apat na taon ng tuluy-tuloy na operasyon, napatunayan ng TBM na maaasahang makagagana ang kagamitang dinisenyo sa China sa mga kondisyong hindi pa nasusubukan sa pagtatayo ng lagusan ng riles.

Nakapagdulot na ang proyekto ng malaking ambag sa intelektuwal na pag-aari, lampas pa sa mismong lagusan. Naghain ang pangkat ng proyekto ng limang patent para sa mga imbensiyon at pitong patent para sa mga utility model, bukod pa sa 17 nailathalang teknikal na papel na nagbibigay-gabay sa mga susunod na proyektong haharap sa kahalintulad na kondisyong heolohikal. Saklaw ng mga ambag na ito ang mga inobasyong mekanikal at teknolohiya para sa matalinong konstruksyon, kabilang ang mga makabagong kasangkapan sa paghula sa kondisyon ng lupa at mga robotikong makinang panghinang na nagpapanatili ng kalidad sa malulupit na kondisyon sa ilalim ng lupa. Magiging sanggunian ng mga tagapagplano ang mga dokumento at datos na natipon sa lalim na 113 metro sa ibaba ng sahig ng dagat habang pinag-aaralan nila ang mga tawiran sa ilalim ng tubig sa iba pang masalimuot na bukana ng ilog, sa loob man ng China o sa ibang bansa.

Kapag nagbukas ang riles, madaragdag ito sa mahigit 45,000 kilometrong linya ng high speed rail na gumagana na sa buong China, ang pinakamalaking ganitong network sa mundo. Gayunman, namumukod-tangi pa rin ang lagusan sa bukana ng Ilog Pearl kahit sa loob ng napakalawak na sistemang ito. Itinutulak nito ang mga hangganang pang-industriya ng paghuhukay ng lagusan sa ilalim ng mataas na pressure at pinatutunayan ang kakayahan ng bagong henerasyon ng makinaryang binuo sa loob ng bansa, mga kasangkapan ng artipisyal na intelihensiya at mga pamamaraan sa konstruksyon. Para sa milyun-milyong residente ng Greater Bay Area, nangangahulugan ang lagusan ng mas mabilis na biyahe at mas matibay na ugnayang pang-ekonomiya. Para naman sa pandaigdigang komunidad ng mga inhinyero, nagtatakda ito ng bagong pamantayan sa mga maaaring makamit sa pagtatayo ng mga riles sa ilalim ng tubig.

Sa Kabuuan

• Noong Abril 2026, umabot sa rekord sa mundo na 113 metro sa ibaba ng sahig ng dagat ang lagusan sa bukana ng Ilog Pearl, kaya ito na ang pinakamalalim na lagusan ng riles na nagawa sa ilalim ng dagat.
• Naghukay ang Shenjiang-1, isang tunnel boring machine na binuo sa loob ng bansa, ng mahigit apat na kilometro sa loob ng apat na taon, sa 13 heolohikal na patong, limang uri ng bato at anim na fault zone.
• Aabot sa 1.06 megapascals ang hydrostatic pressure sa pinakamalalim na bahagi, kaya kailangan ang remote-controlled na slurry shield technology at precast concrete lining na idinisenyong tumagal nang 100 taon.
• Gumagamit ang Eight Intelligent Systems ng machine learning at neural network upang gabayan ang paghuhukay, kasabay ng unang vertical large model ng China para sa konstruksyon ng mga lagusan.
• Paiikliin ng 116 kilometrong riles na mag-uugnay sa Shenzhen at Jiangmen sa wala pang isang oras ang biyahe sa pagitan ng dalawang lungsod kapag nagbukas ito sa 2028, at palalakasin ang ekonomiya ng Greater Bay Area ng Guangdong, Hong Kong at Macao.