Тоннель через реку для Восточной Дороги Ханчжоу Гэншань

28 июня на заводе CRCHI сошел с конвейера 15-метровый мега-шламовый ТБМ (Tunnel Boring Machine - тоннелепроходчик) "Фучуньцзя́н чжисян". Диаметр выемки проходчика составляет 15,01 м, общая длина составляет около 130 м, общий вес - около 4300 тонн, установленная мощность - около 9755 кВт, номинальный крутящий момент - 42784 Нм, а максимальная скорость достигает 50 мм/мин. Он будет использован для строительства тоннеля для пересечения реки Восточной дорогой Гэншань в Ханчжоу, Китай.

Проект: Тоннель для пересечения реки Восточной дорогой Гэншань

Расположение: город Ханчжоу, провинция Чжэцзян, Китай

Обзор проекта:

Проект тоннеля, для пересечения реки восточной дорогой Гэншань в Ханчжоу спроектирован как городская скоростная автомагистраль, включающая в себя тоннель через реку, комплексную галерею трубопроводов, проект наземной линии связи, а так же вспомогательные проекты. Общая протяженность проекта - 4725 м (включая наземные дороги), общая длина тоннеля - 4575 м. ТБМ будет использована для строительства 3160 м тоннеля, при длине через реку Цяньтан около 2,3 км. Тоннель имеет двухтрубную концентрическую конструкцию и включает в себя шесть двусторонних полос движения. Расчетная скорость движения в тоннеле - 80 километров в час.

Вызовы для инженеров:

Секция туннеля, прокладываемая с помощью ТБМ, в основном проходит через слои мягкого грунта, такие как илистый грунт, грязевые слои и связный грунт, с максимальной глубиной залегания до 44,2 м. Основные сложности в процессе строительства следующие:

(1) Диаметр выемки туннеля составляет 15,01 м, и стабильность забоя туннеля трудно контролировать. TBM должен иметь возможность точно контролировать устойчивость забоя туннеля для предотвращения его обрушения:

(2) При продвижении по мягкому грунту плохая несущая способность пласта и плохая проницаемость приведут к опусканию ТБМ и всплыванию сегментов. Следовательно, требуется высокоточный контроль ориентации TBM и высокое качество сборки сегментных водопропускных труб. Кроме того, из-за высокого содержания вязких частиц в пласте требуется большая производительность системы обработки измельченного шлама. Поскольку проблема с глинистыми корками на фрезерной головке возникает часто, TBM должен обладать способностью предотвращать образование глинистых корок и эффективно обрабатывать их;

(3) Большое расстояния, которое необходимо пройти при пересечение реки Цяньтан, строительство на дне реки предъявляют высокие требования к надежности ТБМ и сбалансированности забоя выемки во избежание прорыва речного дна.

(4) Длина участка составляет 3,2 км, что требует высокой надежности уплотнений TBM, включая уплотнение главного привода и задней части, а также высоких требований к износостойкости оборудования. Режущая головка, фрезы и трубопроводы для шлама должны обладать высокой износостойкостью:

(5) В пласте могут быть вредные газы. ТБМ должна иметь надежные устройства обнаружения вредных газов и оборудована мощной системой вентиляции для их своевременного сброса.

Инновации:

Отдел исследований и разработок CRCHI решил ключевые проблемы. Машина была разработана с режущей головкой для мягких почв, с возможностью смены фрезы на открытом воздухе, двигателем с преобразователем частоты для главного привода и выдвижной режущей головки. Были преодолены сложнейшие технологические проблемы, включая разработку уплотнения главного привода, которое автоматически герметизируется, высокоточный контроль баланса давления газа и жидкости, одновременный подъем и сборка сегментов и коробчатого водопропускного канала. Таким образом, надежность работы и геологическая адаптивность щитовой машины были значительно улучшены. Разработка этого TБM сильно продвинула процесс разработки мега-шламовых ТБМ в Китае.

Заказчик: 14-е бюро Китайских Железных Дорог.