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Ceneri Base Tunnel

Project Overview

The AlpTransit Project is a massive rail project designed to provide more efficient rail freight routes via base tunnels through the Gotthard and Ceneri mountain ranges. Currently, freight trains traveling up the mountain ranges require pushing locomotives due to steep gradients. The base tunnels will provide a route for freight trains with minimum elevation gain and will shorten passenger train times between Zurich and Milan. Some route times, such as the trip between Lugano and Bellinzona, will be cut in half with the completion of the Ceneri tunnel. The Ceneri Base tunnels and the Gotthard Base tunnels will combine to create a new rail system that will span over 70 km (43 mi) of TBM-driven tunnels and 16 years of construction. The completed rail line is expected to open to traffic in 2019.

In April 2007, Contractor Consorzio Monte Ceneri (CMC) JV – a consortium of CSC, Lugano, Frutiger SA, Thun, Rothpletz, Lienhard + Cie, and Aarau, signed a contract for a 9.7 m (31.8 ft) Robbins machine to bore a 2.4 km (1.5 mi) adit on the Ceneri Base Tunnel Project. The completed adit tunnel joins up at approximately the halfway point of the main rail tunnels. The Main Beam TBM was completely refurbished near Milan, Italy where the cutterhead diameter was changed from 7.6 m (24.9 ft) to 9.7 m (31.8 ft). The TBM was the first machine on the AlpTransit project to utilize 483 mm (19 in) cutters, designed to offer a higher cutter load and longer cutter life resulting in fewer cutter changes. The refurbished machine previously bored successfully on the main headrace tunnel of the Kárahnjúkar Hydropower Project in Iceland.

Geology and Ground Support

Rock in the area consists of schist, Swiss molasse, and Ceneri orthogneiss with a UCS of 30 to 130 MPa (4,300 to 18,800 psi). Much of the tunnel was excavated under high cover of 600 m (2,000 ft). The geology of the tunnel alignment was good for TBM boring, with no squeezing ground or large water inflows encountered. New probe drills, designed in Robbins U.S. locations, were used to verify ground conditions ahead of the TBM. Temporary tunnel support including rock bolts, ring beams and shotcrete were also used depending on geology. Excavated material was temporarily stored at a lot onsite for later preparation as rock aggregate for concrete.

Tunnel Excavation

On November 6, 2008 excavation of the adit tunnel was completed on schedule after only ten months of boring. Only 30 cutter rings were changed during the last kilometer of boring, with the cutters excavating a combined 160,000 cubic meters (5.9 million cubic feet) of hard rock. Daily advance rates averaged 18.5 m (60.7 ft) – about 61% higher than averages achieved by similar machines boring the Gotthard Base Tunnel using 432 mm (17 in) cutters.

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Túnel transandino de Olmos

Descripción del proyecto

La idea de construir el túnel transandino de Olmos existe desde hace más de 100 años, habiéndose realizado varios intentos para materializarla en la década de 1950 mediante perforación y voladura. El túnel, con una longitud total superior a los 20 km, representa una parte de un proyecto de más envergadura consistente en trasvasar el agua del río Huancabamba, al este de los Andes, a las zonas secas cercanas al océano Pacífico a través de un túnel atravesando la divisoria continental. La primera fase del proyecto incluyó la construcción de una presa de 43 m de altura para desviar el río Huancabamba, cerca de la localidad de San Felipe, a través de las montañas para verter en el normalmente seco río Olmos, al oeste de los Andes. Ahora que el proyecto ya ha entrado en servicio, suministrará más de 2.000 millones de m3 al año de agua para irrigar un área cultivable de 560 km2. Las siguientes fases del proyecto constarán de al menso dos nuevos túneles ejecutados por voladura, dos centrales hidroeléctricas de 600 MW cada una y un sistema de canales para distribuir el agua por la costa.

En Julio de 2004, el Gobierno de Perú y el Gobierno Regional de Lambayeque adjudicaron un contrato de construcción y concesión por 20 años ala General Contratista Concesionaria Trasvase Olmos, S.A. En marzo de 2007, el subcontratista Odebrecht Perú Ingeniería y Construcción, S.A.C (OPIC) comenzó la perforación con la tuneladora abierta Robbins de 5,3 m de diámetro. Dicha máquina se diseñó para perforar un túnel de 12,5 km bajo la cordillera de los Andes, con coberturas de hasta 2000 m de roca dura y potencialmente convergente.

Geología y diseño de la máquina

La tuneladora perforó una geología muy compleja consistente en porfirios de cuarzo, andesita y tobas volcánicas con resistencias a la compresión de 60 a 225 MPa. La traza del túnel atravesaba más de 400 líneas de falla, destacando dos de ellas de anchuras cercanas a los 50 m.

La elevada cobertura del túnel presentó el problema del incremento de temperatura en la galería, llegándose a superar los 54º C. Robbins diseñó unos sistemas de ventilación y refrigeración especiales para hacer que la temperatura disminuyera hasta los 32º C.. Por otra parte, la elevación de la obra, de 1080 m sobre el nivel del mar, hacía que la densidad del aire fuese menor y que la capacidad de disipación de calor del aire se redujera. Los sistemas mencionados hicieron posible introducir una mayor cantidad de aire al túnel para maximizar su refrigeración.

Excavación del túnel

A finales de 2008 la tuneladora comenzó  a perforar en zonas de alta cobertura de roca. Se sufrieron accidentes geológicos de fractura y creación de cavernas, además de registrarse más de 16000 episodios de explosión de roca, imposibles de atenuar con los medios de sostenimiento habituales de cerchas, malla y bulones de roca. Para abordar este problema, Robbins y Odebrecht decidieron modificar los sistemas de sostenimiento instalados por la TBM. Los “dedos” del escudo superior de la máquina se sustituyeron por el sistema de sostenimiento del terreno McNally (ver foto).

El sistema McNally utiliza un conjunto curvo de bolsillos de sección rectangular, que se prolongan axialmente desde la parte posterior de la cabeza de corte hacia el soporte de la cabeza, dentro de la zona de influencia de las perforadoras para sostenimiento. Antes de que se produzca un avance de la TBM, los operarios introducen tiras metálicas o de Madera en los bolsillos, de manera que dichas tiras sobresalgan de los mismos. Estos extremos se fijan a la clave del túnel mediante bulones, operación que se repite con cada avance de la máquina, dejando la pared del túnel cosida contra deformaciones y desprendimientos de roca.

La perforación de las formaciones fracturadas produjo también un desgaste indebido en la cabeza de corte, por lo que los ingenieros de Robbins idearon como protección chapas de acero de 19 mm de espesor y barras de 50 mm, conocidas como “boomerangs” e instaladas como protección de las carcasas de los cortadores ante desprendimientos y explosiones de roca en el frente.

Estas modificaciones a la tuneladora incrementaron de inmediato sus índices de avance, obteniendo rendimientos de hasta 675 m/mes. Este incremento ene le rendimiento fue aún más notable teniendo en cuenta las inundaciones sufridas en abril de 2008 y en marzo de 2009, que borraron las carreteras de acceso a la obra depositando en ella barro hasta 1 m de altura.

Tras cuatro años de perforación en condiciones extremas en una geología tan desafiante, la TBM terminó su camino el 20 de diciembre de 2011. Entre los espectadores del épico cale de la máquina se encontraban personalidades de los gobiernos involucrados, incluyendo al presidente del Perú.

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Guangzhou Metro, GuangFo Line

Descripción del proyecto

Desde el año 2006, China ha invertido cerca de 200.000 millones de Dólares en infraestructura ferroviaria, en lo que se prevé que sea el mayor proyecto de expansión nacional de una red ferroviaria desde el que se acometió en los EEUU en el siglo XIX. La prolongación del metro de Guangzhou es parte del proyecto de ferrocarril de alta velocidad entre ciudades del delta del río Perla y representa el primer enlace ferroviario de alta velocidad entre dos ciudades chinas. La línea GuangFo, entre Guangzhou y Foshan, de 32,2 km de longitud, se adjudicó dividida en 12 lotes en los que la propiedad, la Guangzhou Metro Company, ha decidido emplear 16 tuneladoras para su excavación.

El Lote 12 del proyecto, que comprende el tramo entre las estaciones de Jushu, Xilang, y Hedong, se adjudicó en 2007 al contratista  China Communication Construction Corp., 2^nd Navigation Engineering Bureau Ltd. (CCCC). Dicha empresa adjudicó a Robbins el suministro de dos tuneladoras EPB de 6,3 m de diámetro para perforar los dos túneles paralelos de 2600 m de longitud. Las tuneladoras arrancaron respectivamente en enero y febrero de 2009 desde la estación de Jushu al sur de Guangzhou.

Geología

Los terrenos a atravesar en la perforación del lote 12 del proyecto consistieron en perfiles complejos y estratificados conteniendo granitos en todos sus grados de meteorización, arenas compactas y limos a presiones de hasta 4 bar. Cerca del 70% de la perforación se realizó en frente mixto, con terrenos blandos en la mitad superior del frente y roca de hasta 50 MPa en la inferior. El 30% restante consistió en arenas fluyentes con altos contenidos en agua.

Tuneladoras EPB

Ambas tuneladoras EPB se equiparon con cabezas de corte de tipo de radios con porcentaje de apertura de hasta el 37%, permitiendo el flujo suave de escombro a la cámara de mezcla. Para perforar los terrenos mixtos descritos, las cabezas contaron con cortadores de disco de 17” y con cortadores de botones de carburo de tungsteno.

Las cabezas de corte contaban con cuatro puntos independientes de inyección de espuma al frente para su consolidación, reduciendo los requisitos de par de la máquina. Se evacuó el escombro mediante un transportador sinfín de tipo de eje y de 800 mm de diámetro, ya que no se preveía el ingreso de bloques grandes de roca en la cabeza. La máquina se diseñó con una articulación activa debido a las curvas contenidas en la alineación del túnel, con radios tan pequeños como 200 m.

Excavación del túnel

En sus primeros siete meses de perforación, las dos máquinas obtuvieron nada menos que 16 récords del proyecto completo, incluyendo un mejor mes de 377 m que superó el rendimiento de cualquiera de las 16 tuneladoras participantes en la línea de GuangFo.

Uno de los mayores retos del proyecto fue el control de los asentamientos del terreno, dado que los túneles discurrían bajo ríos, carreteras y cimentaciones de edificios muy vulnerables. Los anillos de dovelas, de 300 mm de espesor, se inyectaron con mortero. Entre las zonas de alto riesgo de asentamiento destacamos el paso bajo el río Huadi, de 80 m de anchura y solo 4 de profundidad, entre las estaciones de Jushu y Xilang, así como las piscifactorías experimentales del río Perla, bajo cuyos estanques discurrió el túnel.

Ambas máquinas finalizaron sus trabajos con un mes de Adelanto al plan previsto y obtuvieron rangos de disponibilidad del 95%. Hasta agosto de 2009 solo se habían cambiado 66 cortadores de disco en la primera máquina y 46 en la segunda. No hubo necesidad de reemplazar ninguno de los cortadores de botones en todo el proyecto. La primera máquina caló en la estación de Xilang el 15 de agosto de 2009 mientras que la segunda lo hizo en septiembre, teniendo lugar los cales definitivos en septiembre y octubre de 2009 respectivamente.

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Túnel para cable de Glenwood

Descripción del proyecto

En 2006 se contrató a EIC Associates para la construcción de una línea de transporte de 115 kV de más de 13 km de longitud a través de Stamford, Darien, y Norwalk en Connecticut, EEUU. Una vez terminado, el sistema consta de tres circuitos con 92 cámaras y 62 asideros. EIC utilizó una cabeza de roca Robbins de doble escudo (SBU-RHDS) de 1,5 m de diámetro para perforar dos galerías bajo el ferrocarril Metro North en Darien, en lo que se demostró ser una roca particularmente difícil de abordar.

Dadas las muy malas condiciones del terreno, se contrató a G. Donaldson, una división de  Hayward-Baker, Inc. para realizar inyecciones de consolidación de dos tipos: horizontal para estabilizar la alineación el túnel y vertical alrededor de la vía y sus estructuras para reducir los riesgos de asentamientos superficiales.

Geología

Los sondeos realizados en la zona de los túneles arrojaron resultados descriptivos de la muy fracturada monzonita  metacuarcítica, con resistencias entre 35 y 140 MPa y RQD del 45% de media. Con estos datos, se replanteó la galería a 3 m adicionales de profundidad. De todas formas, los siguientes sondeos acreditaron la existencia de terrenos muy fracturados también a esa profundidad.

Cabeza de roca

Las cabezas de roca se suelen utilizar en galerías de longitud suficiente con requisitos estrictos de alineación, como en los colectores por gravedad. EIC eligió la mejor opción posible, una cabeza de roca Robbins de doble escudo dada la inestabilidad de la roca y la longitud de la perforación.

La máquina de doble escudo de 1,5 m de diámetro se diseñó específicamente para la excavación de terrenos fracturados, incluyendo una placa protectora de la cabeza de corte con ranuras para los cortadores de disco. Se enrejaron las aberturas de recogida de escombro para limitad el tamaño de roca a evacuar por el transportador.

Excavación del túnel

La perforación comenzó en la primavera de 2008, trabajándose seis días a la semana en dos turnos de 10 horas. La máquina perforó las dos galerías con medias de penetración de entre 254 y 635 mm/h, debido a la alta Resistencia de la roca. La máquina mantuvo la alineación requerida mediante su guiado por zapatas estabilizadoras y cilindros de articulación. EIC decidió utilizar tubería de hormigón armado para el revestimiento del túnel, que se instaló detrás del paso de la máquina mediante una unidad de empujado de tubos.

El personal de servicio ajustó los índices de penetración a lo largo de la excavación, ya que las zonas inyectadas representaban un terreno mucho más blanda y fácil de perforar. Los ajustes consistieron en la reducción de la presión de los cilindros de empuje o de la velocidad de la cabeza de corte, para evitar el taponado del sistema de evacuación de escombro con demasiado producto de la excavación. El accionamiento eléctrico de velocidad variable fue muy importante para la realización de estos ajustes con precisión durante la obra.

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Theun Hinboun Expansion Project

Project Overview

The Theun Hinboun Expansion Project is a hydroelectric project that requires a 5.5 km (3.4 mi) headrace tunnel bored by a Robbins Single Shield TBM – the first instance of TBM-driven tunneling in the country of Laos. Located on the banks of the Nam Theun River, the project consists of a new station, dam, and headrace tunnel which will add electricity supplies to Laos and neighboring Thailand by 2012. The USD $270 million project will address the power needs of the two countries by adding an additional 280 MW annual generating capacity.   The original plant, built by Recchi-CMC JV between 1995 and 1998, already produces 220 MW annually. Power will be shared, with approximately 220 MW going to Thailand and 60 MW to the Laotian national power company, Electricite du Laos (EDL). The project also promises to improve the supply of electricity in Laos by extending the 115 kV transmission grid to the project area and increasing power supply to the existing grid.

Single Shield TBM Design

On December 22, 2008, CMC di Ravenna signed a contract with Robbins to provide a 7.6 m (15.1 ft) diameter Single Shield TBM. The TBM was assembled at Robbins’ Solon manufacturing facility in Ohio and shipped to the jobsite along the Nam Theun River. CMC di Ravenna chose the Robbins Single Shield for its short shield length, based on the geology and the need for continuous tunnel lining.

The Robbins TBM was designed to accommodate moderate squeezing ground conditions. Ground along the tunnel alignment consisted of alternating strata of sandstone, siltstone, and mudstone. An articulating cutterhead with overcutters allowed the machine to excavate 100 mm  (4 in) beyond the nominal tunnel diameter. To support the ground and provide final lining, 280 mm (11 in) thick, pre-cast concrete segments were used in a 5+1 arrangement, making a finished tunnel diameter of 6.9 m (22.6 ft).

TBM Excavation

During excavation, the Robbins Single Shield TBM averaged 19 m (62 ft) per day, with a peak advance rate of 37 m (121 ft) in one day.  Ground conditions consisted of fair to good rock for 95% of the tunnel length, with some sections of poorer rock quality.

Challenging conditions included an anticipated 15 m (50 ft) wide fault zone at about the 4,700 m (2.9 mi) mark with flowing water.  The crew was able to drill a borehole and use expanding foam to consolidate the ground, allowing boring to continue.  The machine broke through on schedule, on November 21, 2010.

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Proyecto hidroeléctrico KOPS II

Descripción del proyecto

El proyecto hidroeléctrico de KOPS II está situado en los Alpes austríacos y se alimenta del mismo embalse que la central de KOPS I, comenzada a construir en 1969: el embalse regulador de Rifa, localizado entre los centros turísticos de Gaschurn y Partenen. La estación de bombeo y túnel de presión de KOPS II se han proyectado para asegurar el suministro eléctrico durante períodos de alto consumo, así como para dotar de estabilidad a largo plazo a toda la red eléctrica. Además de utilizar los mismos embalses que KOPS I, ambos proyectos comparten la misma línea de alta tensión.

La construcción de KOPS II comenzó entre 2004 y 2005, después de que el consorcio de  Swietelsky Tunnelbau GmbH, Torno SA y Torno Int. S.p.A encargasen a Robbins una tuneladora de doble escudo y 5,54 m de diámetro. El proyecto en su totalidad, túnel y central, estuvo bajo la vigilancia continua de las autoridades que los situaron bajo un estricto plan de impacto ambiental, debiendo cumplir más de 500 normas asegurando que la construcción se realizaría respetando el medio y cumpliendo con el plazo improrrogable de terminación en 42 meses.

La central de KOPS II, una vez terminada, añade 450 MW en turbina y bomba a los 247 MW de la central antigua.

Geología

La geología en la traza del túnel consistió en gneis esquistoso y migmatítico, mica esquistos, gneis anfibolítico y de hornblenda, granito con gneis y gneis aplítico, con resistencias a la compresión entre 30 y 150 MPa.

Diseño de la TBM y excavación del túnel

La tuneladora Robbins empleó cortadores de 19” e diámetro y montaje desde la parte trasera de la cabeza para perforar la difícil geología mixta descrita. Se diseñó la cabeza de corte para empujes de 9.074 kN y un par de 2.159.424 kNm, estando dotada de una potencia de corte de 1.575 kW.

La perforación del túnel de presión comenzó el 20 de Julio de 2006, siendo la máquina una de las primeras con cabeza de corte para cortadores de 19” de montaje trasero. El porcentaje de cortadores bloqueados, que habitualmente se sitúa entre el 10 y el 15%, se vio reducido notablemente hasta el 2% en todo el proyecto. La central hidroeléctrica de bombeo de KOPS II entró en servicio en 2008.

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Proyecto East Side Access en Nueva York

Descripción del proyecto

El proyecto East Side Access en la ciudad de Nueva York consiste en la construcción de una línea subterránea que alivie las congestiones de tráfico entre los distritos de Queens y Manhattan. La línea se prevé que transporte unos 160.000 pasajeros al día entre las estaciones de Grand Central y Sunnyville.

Se conectará Queens con Manhattan por medio de un tubo sumergido de dos pisos bajo el río Este. Dicho tubo sumergido consiste en tramos de hormigón armado instalados en el lecho del río. Su piso superior contiene una línea subterránea operativa mientras que el inferior entrará en servicio a la finalización del proyecto East Side Access, en 2013.

Geología

El proyecto, adjudicado al consorcio Dragados/Judlau, atraviesa terrenos blandos y duros. Los túneles gemelos de 13,7 km entre Grand Central y el lado de Manhattan del túnel sumergido atraviesan esquistos, gneis y granitos con resistencias desde 100 hasta 275 MPa.

Características de los equipos

La tuneladora Robbins excavó los túneles en dirección oeste, consistentes en cuatro tramos cortos que precisaron un diseño especial de la máquina para conseguir trasladarla de ubicación y arrancarla en cuatro puntos diferentes. Los túneles en dirección oeste fueron perforados por otra tuneladora de doble escudo operada por Seli. La tuneladora abierta de alto rendimiento Robbins se diseñó con cabeza de corte atornillada para facilitar su desmontaje, en el que primero se retiraban las piezas perimetrales de la misma mientras que el resto de la parte delantera de la máquina, con un diseño similar al de un paraguas, se retraía hidráulicamente. Este sistema de extensión hidráulica trasladaba radialmente hacia adentro los escudos laterales, inferior y superior de la cabeza, reduciendo su diámetro de 6,7 a 6,1 m después de desmontar dichos escudos.

Para la extracción del escombro, Robbins diseñó un sistema muy complejo de cintas que incluía todos los tipos conocidos de transportadores de este tipo, al objeto de transportar el producto de la excavación a una distancia de 370 m de la obra. El sistema consistió en nueve transportadores distintos que gestionaban el escombro de ambos túneles. Detrás de las tuneladoras se extendieron dos cintas de 914 mm de anchura que descargaban a través de una cinta transversal montada en clave a una cinta fija de 1863 m de longitud instalada en el tubo sumergido.

Desde el túnel se elevó el elevó el escombro mediante una cinta fija vertical con banda de armadura de acero de 23 m de altura, desde donde se transfería al acopio de escombro mediante tres cintas de superficie y un repartidora radial. La segunda de estas cintas de superficie, de 37 m de longitud, atravesaba la autopista Northern Boulevard, una importante arteria de tráfico en Manhattan. Esta cinta se blindó completamente para evitar que los escombros cayesen a la autopista, estando elevada 6 m con respecto a ella. La repartidora radial operaba en la zona de acopio de la estación de Sunnyside. Esta cinta tenía un rango de alcance de 60 grados y creaba pilas de escombro en forma de riñón de 8400 m3 de capacidad.

Excavación del túnel

La tuneladora Robbins perforó sus cuatro tramos, para un total de 5,2 km excavados bajo la isla de Manhattan. En primer lugar perforó 2,3 km en dirección a Grand Central, transportándose hacia atrás 2 km y dejando instalada vía y sostenimiento. La máquina arrancó de Nuevo en una intersección en forma de Y desde donde perforó tres túneles en cotas distintas.

La perforación del primer túnel comenzó el 30 de septiembre de 2008 y transcurrió durante 907 h netas de funcionamiento. El segundo túnel, de 507 m, terminó el 20 de febrero de 2009 tras 267 h. habiendo terminado su tercer túnel de 1700 m  de 2010, la máquina terminó definitivamente sus trabajos con la perforación del cuarto túnel, de 630 m, tras 281 h netas de perforación. El sistema de cintas tuvo una disponibilidad del 90% durante la perforación de los cuatro túneles del proyecto.

Cuando la tuneladora abierta Robbins terminó su proyecto, la tuneladora Seli se estaba preparando para perforar el tercero de sus cuatro túneles en dirección Oeste. Se prevé comenzar los túneles en terreno blando en Queens a finales de 2010. El proyecto completo de la línea East Side Access está programado para su entrada en servicio en 2016.

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Prolongación del metro de Nueva Delhi

Descripción del proyecto

El ambicioso proyecto de la Fase II de la prolongación del metro de Nueva Delhi prevé la construcción de 53 km de línea nueva al objeto de reducir los tiempos de tránsito, apuntando en particular a la celebración de los Juegos de la Commonwealth en la ciudad en el año de 2010. La propiedad del proyecto, Delhi Metro Rail Corporation (DMRC) terminó en noviembre de 2006 la Fase I del proyecto, consistente en la construcción de 65 km de línea nueva incluyendo 59 estaciones. Esta nueva Fase II, con un presupuesto de 1800 millones de USD precisa de la perforación de varios túneles en terreno blando por tuneladoras EPB, que enlazarán las estaciones construidas previamente en zanja.

El 1 de febrero de 2007, Robbins y Mitsubishi Heavy Industries (MHI) firmaron un contrato con la agrupación CEC/Soma para el suministro de dos tuneladoras EPB de 6,5 m de diámetro, con sus correspondientes equipos de rezaga y herramientas de corte. Robbins construyó las máquinas con componentes fabricados en los EEUU, India y China.

La primera de las dos TBMs arrancó el 15 de mayo de 2008 en un pozo de 18 m de profundidad en la estación de Jor Bagh. Las máquinas debían perforar túneles paralelos de 2 km de longitud conectando las zonas de Udyog Bhawan y Green Park de Nueva Delhi, como  parte del contrato BC-16. La segunda máquina arrancó en el mismo punto en la última semana de junio de 2008.

Geología

Los túneles discurrieron entre 8,6 y 14 m por debajo del nivel freático, atravesando formaciones de limo arenoso, arena limosa y gravas.

Diseño de las máquinas

Las cabezas de corte de ambas EPBs se diseñaron con un 55% de superficie abierta para permitir un caudal suave de escombro y evitar los atascos en las mismas. Las máquinas emplearon diversos tipos de picas de carburo de tungsteno para excavar un material tan blando como abrasivo y de alto contenido en agua, que era evacuado a través de un transportador sinfín de tipo de eje. El revestimiento del túnel se erigía de modo continuo y consistía en anillos de dovelas de hormigón armado de 275 mm de espesor.

Excavación del túnel

El 29 de septiembre de 2008, la primera de las tuneladoras Robbins completó su primer tramo de excavación de 1 km calando en la estación de Race Course. Los altos índices de avance obtenidos, de 19 anillos instalados al día, junto con la disponibilidad de la máquina. Que se elevó hasta un 90% de media, fueron factores clave en la rapidez con la que se terminó la perforación. La máquina se desmontó en un foso y se transportó por carretera hasta el extreme opuesto de la estación de Race Course a 310 m de distancia, desde donde comenzó la segunda parte de su cometido excavando hasta la estación de Udyog Bhawan. En este tramo la máquina alcanzó un récord de proyecto de 168 anillos instalados en una semana, por encima del rendimiento de cualquiera de la s otras 14 tuneladoras participantes en el proyecto.

Para el mes de abril de 2009, los tramos previstos para perforar con las EPBs Robbins estaban terminados por lo que uno de los contratistas, CEC pudo utilizar una de las máquinas para perforar 567 m de túnel entre las estaciones de AIIMS y Green Park, terminándolo el 14 de julio de 2009.

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Los túneles de Abdalajis

Descripción del proyecto

El túnel de Pajares y su lote 4 forman parte de la red de ferrocarril de Alta Velocidad (AVE) El túnel dde Pajares, de una longitud agregada de 49,5 km, conecta Asturias con la línea de alta velocidad entre Madrid yValladolid. El proyecto se dividió en cuatro lotes para la cosntrucción de las dos galerías paralelas de Pajares.

La propiedad del proyecto, Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (ADIF), adjudicó el contrato de construcción del lote 4, que comprendía un tramo de túnel de 10,5 km de longitud, a la Unión temporal de Empresas (UTE) constituida por Constructora Hispanica, Azvi, Brues y Fernandez  y Copcisa. La UTE decidió emplear una tuneladora de escudo simple de 10 m de diámetro que Robbins diseñó y Mitsubishi Heavy Industries construyó. Se realizó un montaje preliminar de la máquina en un taller en España y su montaje definitivo tuvo lugar ya en obra.

Geología

La máquina comenzó su perforación en agosto de 2006, encontrándose con terrenos compuestos de areniscas, pizarras, calizas, molasas y rocas volcánicas de resistencias a la compresión entre 40 y 90 MPa. El diseño de escudo simple Robbins permitió gestionar eficazmente la excavación de tan variado tipo de rocas en un estado mayoritariamente fracturado. La máquina erigió además hasta 500 anillos de dovelas de espesor tan alto como    500 mm para el sostenimiento del túnel en una geología tan problemática.

Tuneladora y excavación

La tuneladora iba equipada con cortadores de 17” y disponía de una potencia de accionamiento de 5.180 kW, capaz de suministrar un empuje máximo a la cabeza de 16.814 kN. Empleando un back-up de tipo abierto, los equipos calaron el túnel en Julio de 2009.

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El túnel de Pajares, lote 4

Project Overview

The Pajares Lot 4 tunnel is part of Spain’s AVE high-speed rail link. The entire 49.5 km (30.8 mi) long tunnel connects Asturias to the Madrid-Valladolid high-speed link. The route was divided into four lots, with two tunnels for traveling both east and west.

Project owner, Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (ADIF), awarded the construction contract for Lot 4, a 10.5 km long section of tunnel, to a joint venture of Constructora Hispanica, Azvi, Brues y Fernandez and Copcisa. The joint venture chose a 10 m (32.8 ft) diameter Single Shield TBM to bore the tunnel. The TBM was designed by Robbins and built by Mitsubishi Heavy Industries. The machine was pre-assembled at a shop in Spain and final assembly was completed onsite.

Geology

The machine began boring in August 2006 through sandstone, shale, limestone, molasse, and volcanic rocks with Unconfined Compressive Strengths (UCS) of 40 to 90 Mpa (6-13 ksi). Robbins’ Single Shield design allowed the machine to cope with this fractured and varied rock. The machine could also erect 500 mm (19.7 in) thick pre-cast concrete segments to support the tunnel walls in troublesome geology.

TBM and Tunnel Excavation

The TBM featured 17 inch (432 mm) cutters and was powered by 5,180 kW (6,946 hp) to generate a maximum cutterhead thrust of 16,814 kN (3,780,000 lb). The back-up system for the machine consisted of open gantries.  Tunnel excavation was completed in July 2009.

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