Проект отвода Желтой реки

О проекте

Проект отвода вод Жёлтой реки – амбициозная сеть тоннелей, по которым вода поступит в постоянно засушливые районы провинции Шаньси. Водоподающая система состоит из многочисленных тоннелей общей длиной свыше 100 км.

В 1997 году совместное предприятие (CMC, Impregilo, Chinese Water Conservancy and Hydropower Engineering Bureau No. 4) выиграло лоты 3 и 4. В 2000 году итальянский подрядчик Cooperativa Muratori Cementisti Ravenna (CMC) выиграл лот 5. Все подрядчики выбрали для бурения в сложных геологических условиях тоннельные буровые машины с двумя оболочками (телескопные ТБМ) Компании Роббинс.

Геология

Лот 2: Геология Лота 2 была представлена известняками и доломитовыми породами, характеризующимися редкими разломами. Широко распространены карстовые явления. Крепость пород на одноосное сжатие в интервале 39 – 137 МПа.

Лот 3: Геология Лота 3 представлена падающими и складчатыми доломитовыми известняками, триасовыми песчаниками и аргиллитами с крепостью пород на одноосное сжатие такой же, как для Лота 2. В наличии множественные крутопадающие разломы с встречающимися карстовыми проявлениями.

Лот 5: Геология Лота 5 представлена известняками, песчаниками и алевролитами. Редкие разломы. Крепость пород на одноосное сжатие в интервале 25 – 206 МПа.

ТБМы

Лот 2: На участке Лота 2 применяли телескопные ТБМ Роббинс. Первая машина была новой и ей прошли два тоннеля (Тоннель Е4 и Тоннель Т5) длиной, соответственно, 6,6 км и 25,5 км. Машина имела режущую головку диаметром 4,92 м с 17-дюймовыми шарошками. ТБМ имела частотно-регулируемый привод (ЧРП) и передавала на режущую головку мощность 1575 кВт. Машина могла создавать усилие главной подачи в 9074 кН и создавать момент вращения режущей головки в 2159424 Нм.

Второй машиной Лота 2 стала обновлённая ТБМ диаметром 4,9 м, которой проходили Тоннель Т6 длиной 14 км. У этой машины были 17-дюймовые шарошки, шесть главных двигателей мощностью 75/210 кВт и общая установленная мощность 3000 кВт.

На обеих машинах были идентичные защитовые комплексы. Каждый из 300-метровых комплексов работал с балластированными породными вагонетками в составе поезда и имел свою калифорнийскую стрелку. В хвостовой части защитового комплекса располагались системы водоснабжения, вентиляционная кассета и кабельные катушки.

Лот 3: Другая телескопная ТБМ применялась для проходки 22-километрового участка Тоннеля Т7 Лота 3. Машина имела режущую головку диаметром 4,8 м с 17-дюймовыми шарошками и могла создавать усилие главной подачи в 9074 кН и момент вращения режущей головки в 2159424 Нм. Машина, построенная компанией NFM бурила другую половину Тоннеля Т7, общая длина которого 40,7 км.

Защитовой комплекс этой ТБМ подобен такому для Лота 2.

Лот 5: Для Лота 5 СМС использовала ТБМ Роббинс диаметром 4,8 м, которая хранилась в Китае с 1994 года. Для этого проекта машина была полностью обновлена Компанией Роббинс. СМС и Роббинс решили укрепить существующую режущую головку для обеспечения надёжности её работы в трещиноватых породах. Машина была также оборудована хвостовой оболочкой с уплотнительными проволочными щётками для защиты от водопритоков. ТБМ имела 17-дюймовые шарошки и могла создавать усилие главной подачи в 7562 кН. Момент вращения режущей головки достигал до 1936568 Нм.

Защитовой комплекс для ТБМ Лота 5 был спроектирован специально для увеличения скорости проходки этой машиной. Роббинс удлинил защитовой комплекс для размещения на нём материалов и порожняка на две заходки. Система обработки обделки была также модернизирована для увеличения скорости её возведения.

Проходка

На участках Лота 2 и Лота 3 проходка началась одновременно в феврале 1999 года. ТБМ на участке Т4 пробурила 6,6 км за восемь месяцев и при этом возникало сравнительно мало проблем. Машина побила мировой рекорд в своём классе размеров, пройдя за месяц 1822 м и за сутки 99,4 м тоннеля. Такая же машина пробурила Тоннель Т5 длиной 25,5 км, начав работу в ноябре 1999 года и закончив её в 2001 году. При этом также возникало немного проблем.

Обновлённая ТБМ начала бурение 14-километрового тоннеля Т6 в декабре 1999 года. Машина встретила длинный участок глины и карстовую полость шириной 6 м, для преодоления которой пришлось заполнить её мелким гравием и армированным бетоном. Несмотря на трудности, ТБМ достигла скорости проходки в 81,0 м тоннеля за сутки, 1375 м за месяц и среднемесячной скорости проходки 550 м.

Бурение 22-километрового участка Тоннеля Т7 Лота 3 началось в феврале 1999 года и закончилось в апреле 2001 года. ТБМ и машина NFM начали бурение навстречу друг другу и встретились посредине. Машина Роббинс столкнулась с 50/50 абразивной смесью известняка с песчаником и несколькими крутопадающими разломами. Тем не менее, удалось достичь среднемесячной проходки более 700 м и лучшего месячного показателя в 1281 м пройденного тоннеля.

Проходка на участке Лота 5 началась в сентябре 2000 года, когда на участках Лотов 2 и 3 она уже закончилась. К 8 декабря обновлённая ТБМ уже достигла лучшего показателя суточной проходки в 36,1 м и пробурила свыше 1000 м тоннеля в первый же месяц работы. Позже машина поставила мировой рекорд месячной проходки в классе своего размера – 1352 м. ТБМ закончила проходку тоннеля длиной 13,5 км в сентябре 2001 года.