隧道:利用第三维度

作者:乔·萨金特2021年2月2日

传统上,隧道挖掘是一个非常缓慢的过程,但现代机器的进步正在加快

在Brenner基地隧道工作的Herreknecht机器是一种夹具TBM S-932,直径为7910毫米,驱动功率为3500千瓦

有时,当你想要建造一条新的交通线路时,地形使你不可能以有效的方式越过地面,特别是在你的路上有山脉的时候。

德国海瑞克公司的隧道专家今年取得了一个重要的里程碑,该公司的隧道掘进机(tbm)正在建设世界上最长的地下铁路,全长64公里(单程)。

在夏季的几个月里,由奥地利Strabag公司和意大利承包商Webuild组成的隧道挖掘团队完成了一条16.7公里长的探索隧道,这是布伦纳基地隧道项目的一部分,该隧道穿过东阿尔卑斯山,在布伦纳山口之下。

布伦纳基地的地下部分是计划从芬兰赫尔辛基到马耳他岛瓦莱塔南北轴的可持续跨欧洲货运和客运的关键结构。

布伦纳隧道的突破被誉为在隧道奥地利一侧的洞穴中取得了高度精确的目标突破的巨大成功。

在布伦纳基地隧道自豪的隧道工人庆祝海瑞克隧道掘进机的第一次决定性突破

海瑞克在目前欧洲最大的铁路基础设施项目上取得的突破性成就,为当天辛勤工作的隧道工人、工程师和项目经理带来了情感上的高潮。“我们精确地达到了我们的目标,”施工阶段的总现场经理Anton Ertl说。

该项目不仅旨在提高运输速度,而且现在的设计也更有效率。隧道连接奥地利的因斯布鲁克和意大利的福特扎,采用平坦的路线穿过阿尔卑斯山,试图避免任何苛刻的能源消耗梯度。

奥地利联邦气候行动、环境、能源、交通、创新和技术部部长Leonore Gewessler解释了该项目的生态效益,他说:“目前,(该地区)72%的货物是通过卡车运输的。这导致每年有250万辆卡车经过布伦纳山口。

“所以布伦纳基地隧道意味着从卡车到铁路的转变。这不仅对气候是一个好消息,即显著减少二氧化碳排放,而且对蒂罗尔人民也是一个好消息,有了布伦纳基地隧道,我们将能够将货运列车的数量从每天66辆增加到225辆。”

Brenner团队还创造了隧道挖掘的新纪录,Herrenknecht公司创始人兼管理委员会主席Martin Herrenknecht博士评论道:“使用现代夹克式掘进机在24小时内完成了61米4厘米的挖掘工作——2020年5月,Brenner基地隧道的隧道工人创造了硬岩隧道挖掘的新纪录。

“我们非常感谢客户和客户对我们海瑞克技术的信任。我们很自豪能够成为继圣哥达基地隧道之后阿尔卑斯地区下一个创纪录建筑的一部分。”

做准备工作

Bauer鹿特丹项目总共使用了11个团队和11台KLEMM KR 806钻机

在隧道工程中工作的一个重要方面是,这样做你主要是在地下工作;不干扰表面生命。

这正是Bauer最近在荷兰的一个项目中需要避免的。鹿特丹拥有约65万人口,不仅是荷兰第二大城市,也是欧洲最大海港的所在地,也是重要的货运枢纽,因为各种各样的货物从世界各地经过。

与布伦纳基地地区一样,这些货物大部分由货运火车或卡车从鹿特丹运送。为了更好地引导城市交通并永久缓解道路拥堵,一条名为“Blankeburgverbinding”(布兰肯堡连接)的新高速公路正在鹿特丹西部建设中,位于现有的A15和A20高速公路之间。

BAAK是镇堰Nedam和DEME的联合公司,该公司正在建设新的A24高速公路,长约4公里,将通过新的Maasdelta隧道(建设项目的一部分)穿过Scheur河,并通过荷兰隧道穿越一个休闲区。

作为项目的一部分,Bauer Spezialtiefbau的荷兰子公司Bauer Funderingstechniek签约交付和安装Gewi桩,这是一种带螺纹的微型桩。总共约1万吨Gewi材料将作为4500个独立桩安装在Maasdelta隧道的南斜坡上。

在施工之前,2018年进行了初步的桩荷载试验,以研究现场三种土层的主要摩擦特性。软粘土被鉴定出来,其次是坚硬的粘土,中等密度到致密的沙子层被检测到深度达20米。

在慕尼黑中央火车站,第二条核心线路将在所有现有站台下方运行

根据研究结果,隧道坡道的Gewi桩的设计进行了相应的调整,并安装了未来Maasdelta隧道南坡道的桩基,该隧道深30米,于2019年夏天开始施工。

这家德国公司还在德国开展另一个项目,在慕尼黑建设铁路项目。全长约11公里,其中7个在隧道中,3个地铁站——慕尼黑的“第二核心路线”是一个重大的基础设施项目,据说对该地区具有极其重要的意义。

德国铁路公司(Deutsche Bahn)授予Wayss & Freytag Ingenieurbau、Max Bögl Stiftung & Co、Ed Züblin和BAUER Spezialtiefbau前两份主要施工合同,包括从Donnersberger Brücke到Marienhof的隧道部分的工作。

在慕尼黑中央火车站,第二条核心线路将在所有现有站台下方运行。新的S-Bahn车站“München Hauptbahnhof”将建在深度41米的地方。

从结构上看,基坑开挖应保证基坑不受周围土体和地下水的影响。在部分拆除旧车站建筑,并开始执行楼板的主要支撑工作后,这个大型项目的新部分开始施工,为未来的地下S-Bahn站建造一个由地下连续墙组成的深约65米的挡土墙。

Tracto-technik的客户使用的打孔技术被证明是一种快速安装抽水管的方法

连续墙自顶向下的方法正在用于中央火车站地铁站的建设。目前正在初步建造钢筋混凝土深墙,以包围每个车站的开挖坑。墙是由一系列在地面上挖出的沟渠组成,然后用混凝土填充。这个连续墙形成了车站未来的外壳。

“不挖”技术

并不是所有的隧道都需要足够大来运输火车,挖掘并不总是进入地下最有效的方式。德国工程公司Tracto-Technik提供了一种涉及冲压技术的解决方案。

来自丹麦Skjern的承包商Villy Poulsen使用Tracto-Technik的grundoram koloss气动管道打孔工具在E20高速公路下8米深处安装了一根外径为1320毫米的管道,这是丹麦E20高速公路扩建工程的一部分。包括所有准备工作在内,这项工作仅用了三个工作日就完成了。

这条公路连接着波罗的海著名的度假岛芬岛,是丹麦高速公路上最繁忙的路段之一,经常发生交通堵塞。出于这个原因,决定延长高速公路的宽度,这就需要安装抽水管道。

总承包商MJ Erikson联系了安装专家Villy Poulsen,为地表水提取安装了大量管道和服务线路;管道共40段。

最初,所有这些路段都采用定向钻孔法进行安装,但由于管道段的长度和直径不同,决定采用三种不同的方法:定向钻孔法、导管法和打孔法,用于所有这些高速公路路段。在40个部分段中,管径从323毫米到1320毫米不等,最大的一段长度为27米。

对于27米的部分,Villy Poulsen使用grundoram Koloss夯锤,提供7,000千牛的冲击功率,在沙质地面条件下将管道安装在8米深的地方。这一段的工作已经开始,首先是对1320毫米直径的外径管进行校准,并对Koloss grundoram进行精确定位。

仅用了4个小时,头20米就安装好了,接下来的4米就可以焊接到第一部分并进行夯实,这也在1小时内完成。为了堵住最后3米,团队必须首先处理挖掘出的土壤,然后最后一段也很快消失在高速公路下面。

在整个过程中,沙子被真空卡车的高压用水冲洗掉。由于经验丰富的Pulsen工作人员的日常工作和所使用设备的协调,整个复杂路段的施工任务只花了三天时间。

为TBM供电

这座6兆瓦的发电厂通过超过8公里的电缆连接

更换和建造高压天然气管道面临着挑战,尤其是当它是世界上最长的隧道天然气管道时,它是用一根管子插入的。

亨伯河管道在英国是国家输送系统的一部分,取代了现有的管道。它将覆盖5.4公里,其中地下5公里。

该管道完全由Skanska/Porr/ a - hak设计和建造,将东约克郡海岸Easington镇的进口终端连接到更广泛的网络,向英国各地数百万客户输送天然气。

虽然天然气将供应英国家庭,但该工地需要自己的电力,卡特彼勒的租赁公司Energyst找到了解决方案。Energyst为这个项目提供了一个6MW的发电厂,帮助驱动隧道掘进机(TBM)——这足够为大约4000个家庭供电。

主发电厂使用了4台1500kva Cat平衡负载发电机组、一台变压器、开关柜和超过8公里的电缆。甚至过滤设备,以及两个地点的设施,都提供了5兆瓦的持续电力。

发电机组被设定为只在必要时运行,并定期测试发动机油样本,Energyst能够将服务时间延长至1000小时。通过远程遥测监测系统持续测量性能,使Energyst能够在可能的情况下提供减少发电量的建议。

来自Rockmore的新产品开发

这种特殊的型号被设计成从41mm到102mm的孔,并配置了R32螺纹连接到隧道杆

在地下钻探爆破作业中,扩孔钻头用于将选定的现有爆破孔扩大到更大的直径,以实现有效的爆破和破岩。这通常在隧道、采矿和地下建筑钻井作业中执行。

较大的扩孔不加载爆破剂,因此允许岩层在爆炸阶段内爆。这些扩孔中的空腔促进了更好的岩石破碎和更有效的爆破模式。

在掘进工作面钻出直径43-51mm的爆破孔后,根据爆破和岩层的要求,使用典型的扩孔钻头将图样中的某些孔扩大到76-102mm。标准的扩眼钻头具有圆头或窄头的设计,旨在有效地扩大预钻孔。然而,当它们在目标井深的末端被打捞出来时,由于地层中松散的岩屑,它们往往会卡住。

Rockmore工程师通过开发一种新模型来解决回收这种风格的钻头的挑战,该模型的后段具有回收式切割鳍,以促进更好的出孔。当钻柱从爆破孔中拔出时,鳍片有效地将困在钻头后面的岩屑推出,从而在地下钻井作业中提高了扩眼作业的效率。

本文首次发表于2020年11月至12月号bob官网竞彩足球杂志

为了让杂志的电子版定期直接发送到你的收件箱,请点击这里。

杂志
通讯
欧洲建筑通讯直接发送到您的收件箱,内容包括突发新闻报道、产品发布、展bob官网竞彩足球示报告以及KHL世界级编辑团队的更多内容。多特蒙德赞助商bob
更多来自欧洲建筑业的新闻bob官网竞彩足球
2022年建筑技术调查-有你的发言权
请业内人士完成调查
穿戴未来:可穿戴技术的最新进展
工人安全对每个公司来说都是必不可少的,但可穿戴技术能降低现场风险吗?
建筑法:裁判偏见
品诚梅森律师事务所(Pinsent Masons)的克里斯·里德(Chris Reid)研究了涉嫌裁决偏见的案件是否会阻碍自然公正
与团队建立联系
迈克·海耶斯 编辑,建筑欧洲bob官网竞彩足球 电话:+44 (0)1892 786 231 电子邮件:mike.hayes@多特蒙德赞助商bobkhl.com
西蒙•凯利 销售经理 电话:+44 (0)1892 786 223 电子邮件:simon.kelly@多特蒙德赞助商bobkhl.com
与社交媒体联系