Верхний северо-западный перехватывающий коллектор

О проекте

Верхний северо-западный перехватывающий коллектор канализационной системы Сакраменто, Калифорния, включает около 30 км тоннелей. Система была создана для покрытия текущих и будущих нужд, особенно во время сильных дождей, когда существующие системы рискуют переполниться. Система была разбита на девять участков, причём Участок 1 начинался в Natomas и Участок 9 заканчивался в окрестностях Citrus Heights. Участки с 3 по 9 были построены к 2008 году. Система в состоянии перемещать до 560 миллионов литров стоков в сутки.

22 августа 2007 года заказчик – Региональное Управление Водоснабжения округа Сакраменто (SRCSD), подписал контракт с совместным предприятием Traylor/Shea на завершение строительства Участков 1 и 2 Верхнего северо-западного перехватывающего коллектора. Сумма контракта 97,3 миллиона американских долларов. Подрядчик выбрал для этой работы ТБМ с грунтовым пригрузом Роббинс диаметром 4,25 м, спроектированную специально для работы в глинах и плывунах.

Грунтопригрузная ТБМ

ТБМ с грунтовым пригрузом Роббинс была оборудована режущей головкой спицевого типа с установленными на ней износоустойчивыми плитами. В режущей головке имелись инъекционные порты для нагнетания бентонита и пены, которое стабилизирует забой и обеспечивает плавный поток породы. Порода удалялась шнековым конвейером шахтного типа диаметром 500 мм и поступала на ленту непрерывно удлиняющейся конвейерной системы Роббинс. Для дальнейшей стабилизации грунта и уменьшение риска просадок на дневной поверхности применялось нагнетание заобделочного пространства двухкомпонентным раствором. Преимущество двухкомпонентного раствора в том, что смесь могла закачиваться стандартным бетононасосом, для однокомпонентной бетонной смеси часто требуются насосы высокого давления. Уменьшая давление насоса, было меньше шансов получить подвижки окружающих грунтов.

Машина имела систему активной артикуляции, что позволяло ей проходить кривые радиусом вплоть до 400 м. Активная артикуляция применялась потому, что она позволяет передней и задней оболочкам поворачиваться независимо от цилиндров главной подачи, исключая тем самым общую проблему деформации колец на кривых.

Проходка

В январе 2009 года машина начала бурение от насосной станции New Natomas. В нижней части забоя встречались, большей частью, пески, тогда как в верхней его части были, в основном, глины. Лоток тоннеля залегал от 7 до 14 м ниже дневной поверхности, грунтовые воды присутствовали повсеместно.

Чтобы ускорить строительство, подрядчик и заказчик захотели применить новый тип тоннельной обделки, до этого в США не использовавшийся. Сборные бетонные сегменты толщиной 228 мм отливались на заводе с покрытием их внутренней поверхности поливинилхлоридными листами толщиной 1,8 мм. Такое покрытие защищало бетон от старения вследствие газовой коррозии. Результатом стал завершённый тоннель, который не требовал установки внутри тоннеля продуктопровода. При этом сократилось время ввода коллектора в эксплуатацию.

Подрядчик, совместное предприятие Traylor/Shea, предпочёл для выдачи породы конвейерную систему с непрерывным удлинением, нежели породные вагонетки, имея в виду длину тоннеля, большую эффективность конвейера, сокращённое время его запуска и, в целом, более высокий коэффициент готовности. Конвейерная система длиной 5,7 км была специально спроектирована для проекта с меняющимися геологическими условиями. Особенностями проекта являются уплотнённые пункты перегрузки породы и приёмные воронки. Чтобы минимизировать просыпи, использована уретановая резина. Добавки в содержащую воду породу, такие как пена и бентонит, создают однородную породную массу, которая будет «течь» на конвейер даже при значительной обводнённости забоя.

В течение проходки машина достигла некоторых самых высоких для машин с грунтовым пригрузом скоростей проходки. Лучшим показателем суточной проходки при трёх восьмичасовых сменах в сутки были 50 м тоннеля. Лучший недельный показатель при пятидневной рабочей неделе – 210 м. Подобные показатели достигались неоднократно. Кроме того, непрерывно удлиняющаяся конвейерная система работала при более чем 90% готовности в течение всего времени бурения. Проходка была закончена 21 ноября 2009 года, опередив график строительства на два месяца.