创建零碳隧道的步骤

隧道工程行业正处于一个临界点，可持续发展和去碳化已成为管理者的首要任务。为了在 2050 年前实现 1.5°c 的气候变化目标，隧道行业需要将二氧化碳直接排放量降至净零。

目前，"说到做到 "并主动减少碳排放的国家和基础设施项目太少。也许挪威是走在前面的一个国家，正如其国内电动汽车市场一样，越来越多地采用电力驱动建筑设备，到2025年，大城市的建筑将实现碳中和。除挪威外，欧洲的一些国家和项目也在制定至少是有抱负的减碳目标，但通常只侧重于开发低碳混凝土混合料。

隧道行业是全球二氧化碳排放的贡献者之一，在减少碳排放方面可以发挥作用。该行业正面临着来自政策制定者、投资者和客户越来越大的压力，要求其在运营过程中实现低碳化。

Sustainable Tunnelling - Tackle carbon and cost early

一旦决定建造一条新隧道，巧妙的设计和以碳为重点的高效施工将最终降低项目成本。

虽然有些人认为低碳隧道建设意味着更高的项目成本，但目前建筑行业碳管理的最佳实践表明并非如此，通过在整个项目生命周期内采用整体方法，工程师们专注于碳减排，这也从本质上节省了整个项目的成本！这无疑是 PAS2080 基础设施碳管理标准背后的理念，非常值得那些热衷于脱碳的人在项目中采用。

鉴于去碳化的雄心和需求日益增长，以下是我的五点建议：三个关键方面将加速去碳化努力，并极大地推动实现 1.5°C 的气候变化目标--巧妙建造、高效建造和终生建造。

巧妙建造--一切从创新和周到的设计开始

隧道脱碳的最大收益来自规划和设计阶段的决策。对可能项目的前期选择对碳减排至关重要，包括是否要进行建设，或在采用新建方法之前对现有资产进行升级或延长其使用寿命。

因此，在设计阶段的早期就会产生关键的差异，而在隧道中，设计是实现最大比例碳节约的关键。在隧道项目中，这种设计优势可以通过客户的主导作用更容易地实现，例如激励采购方法，吸引总承包商提供创新的减碳工艺和材料，进而刺激更广泛的技术供应链。

在露天开采的隧道工程中，喷射混凝土岩石支护在全球范围内得到广泛应用，在世界上许多国家，由于其高质量，喷射混凝土岩石支护还被广泛用于永久性隧道衬砌，这比传统的隧道衬砌系统节省了20-25%的混凝土用量。我相信，如今的现代喷射混凝土系统结合了高水平的波特兰水泥替代物、聚合物纤维和创新的防水技术，有可能使我们的隧道衬砌减少 50% 以上的碳排放量。但同样，这些 "巧妙建造 "的解决方案必须在早期设计阶段就加以捕捉和实施，以最大限度地发挥减碳潜力。这些都是真正的解决方案，可以带来真正的节约，我们可以通过正确的团队文化、正确的设计以及令人兴奋的新采购模式来实现这些重大进展。

顺便提一下，低碳喷射混凝土面临的挑战是喷射后最初几小时内强度增加较慢。早期的强度增长对架空安全和生产率至关重要，因为要建造足够厚的混凝土层。我们对土工聚合物（不含硅酸盐水泥的混合物）进行的有趣研究表明，我们可以获得早期强度快速增长的超低碳混凝土，尽管我们仍在继续改进所需的长期性能，以使这些混合物更加可行。

为实现零碳隧道，我们可以采取的下一步措施是在整个施工过程中提高效率。

隧道设计和施工需要采用整体方法来实现行业的低碳化。每个工艺步骤都是至关重要的节碳环节。

• 早期关注--设计中的战略伙伴关系以及与承包商和供应链的合作。
• 低碳和超低碳喷射混凝土衬里材料。新型促进剂和薄膜是关键。
• 基于 BEV 的 SC 隧道掘进设备系列，适用于主要隧道直径。
• SC 数字化验证设计。通过行业合作开发实时智能扫描和数字生态系统。
• 模拟器培训、EFNARC 认证、持续改进、进一步开发计算机辅助喷涂。
• 人是实现低碳沙中线隧道施工的关键。低碳沙中线隧道建设不会来自政府立法。计划运营商必须起带头作用。

高效建设-智能设备、人员和数字化

要解决主要排放源并实现脱碳，需要多方努力。这些行动包括转向可持续采购、有选择地使用燃料、电动传动系统，以及转向绿色电力供应商，为我们的隧道建设项目提供电力。

我们的智能驱动（SmartDrive）电池电动汽车就是我们可持续发展产品的一个例子。SmartDrive 可提高性能，实现本地零排放。此外，它们还能消除燃料和燃料运输成本，降低设备维护成本。举例来说，挪威的隧道承包商已经在使用 SmartDrive Spraymec 8100 SD 喷涂机器人，利用水力电网电力充电，从而实现 2050 年零碳排放的目标。在偏远地区的采矿项目中，我们也开始看到这种情况，矿山可再生能源发电厂为采矿设备提供电池充电电力。这就是净零排放，为 2050 年做好了准备。

减少碳排放的关键在于现在就开始测量和确定隧道项目中的碳使用量 - 我们需要创建一个基准线，以此为基准，这样我们就有了一个参照点来改进我们的工作。为此，我预计喷射混凝土隧道工程将迎来一场数字化革命，不仅要使用数据访问平台，从地下设备、配料厂等处获取数据，还要在开挖面使用智能实时三维扫描系统，支持机器人喷嘴操作员 "第一次就能正确喷射"，喷射到所需的轮廓或厚度。这些系统还将支持工程师对材料使用、地质和质量等进行评估。从本质上讲，实时数字孪生系统对所有利益相关者都非常有价值，它将推动对碳排放和成本降低的日常审查，同时实现可控的安全流程。

针对关键操作人员的虚拟现实培训平台正在我们的行业中建立起来，Normet的 VR 喷射混凝土模拟器得到了国际 EFNARC C2 认证计划的认可，是喷嘴操作人员在课堂环境中磨练技能的最新范例。这些模拟器鼓励安全、可持续的喷射方式，并强调需要改进的地方，有助于这些受训人员培养在真实地下空间所需的正确态度和实践。

终身受益

我们需要减少浪费，尤其是在我们的隧道生活中！诺米特公司制造的设备经久耐用，只要有可能，我们就会回收和重新利用部件和材料，以制造新设备和新建筑材料。

此外，当我们不需要建造新隧道时，我们可以利用远程、精确的结构评估工具，结合一系列智能修复技术和工艺，为疲惫和破旧的现有地下资产提供新的运营生命。

最后，让我们推广使用低碳喷射混凝土技术，建设更具可持续性的基础设施，为我们当前和未来社会的美好生活提供支持。随着人们对地下绿色能源储存计划（如抽水蓄能和潜在的氢储存）兴趣的重新激发，高社会价值已经可以衡量，此外，低项目成本的隧道解决方案也可以永久性地连接我们的偏远社区。

一言以蔽之，要加快去碳化进程，需要多方面的努力。这不仅仅是低碳混凝土的问题。我们都有一些工作要做，所以让我们行动起来，建造合适的 "低碳 "隧道。