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罗宾斯盾构机最后标段贯通顺利结束62公里墨西哥TEO污水隧道的施工

2019年5月23日,举行了一场庆祝活动:6台直径为8.93米的土压平衡盾构机中的最后一台在墨西哥城的伊米苏. 奥连特隧道(Emisor Oriente,简称TEO)的第4标段完成了挖掘工作,这一壮举标志着历时10年、长62.1公里的隧道施工顺利竣工。“我们为成功完成挖掘工作感到自豪,尽管我们经历了各种困难,例如大量的涌水、液压负荷和不断变化的地质。我们通过对没段地质类型进行调整挖掘模式来解决这些问题,”第4标段包承包商Carso Infrastructura y Construcción(Carso)的机械经理Hector Arturo Carrillo说。

尽管碰到了诸多挑战,但设备掘进速度依然达到日掘进30米和月进尺528米的项目记录。对于这个作业表现Carrillo说,这与用于清除渣土的连续输送系统有很大关系:“应该注意的是,我们的掘进速度归功于优秀的罗宾斯输送机设计。隧道输送机由增压器、垂直带、曲线托辊、推进尾件等部件以及地面部件组成。就我个人而言,我认为这是一个优秀的、令人信赖的系统,帮助我们实现了掘进机的优异的进尺。”

这一项目的贯通是土压平衡盾构机在应急污水项目中所遇到的一些最困难地质问题,最新和最重大的里程碑。10.2公里长的4号标段,从17号竖井延伸至13号竖井,深度达85米,地质包括玄武岩段,中间夹杂着高水压的渗透性砂。“我们的机器必须攻克最恶劣的地质条件,但它们是为挑战这些困难而设计的,”负责第3、4和5号标段三台罗宾斯土压平衡盾构机和连续输送机系统的罗宾斯墨西哥总经理Roberto Gonzalez Ramirez说

所有的机器都是设计可承受4到6巴的水压,配备了复合地质背装式刀盘以应对各种地质条件。根据地质情况,高压碳化钨刀具可与直径17英寸的碳化钨滚刀互换。其他设计包括人仓和物料仓可承受高达7巴的压力,重新设计的铲斗,和用于加固螺旋输送机的悍达耐磨板以及可拆卸的耐磨板,以进一步加强每个螺旋输送机运作。旋转活动接头经过重新设计,以提高在刀盘干预期间的换刀时间,而新的刮刀设计给予刀盘在岩石复合地质条件下提供更大的抗冲击性。

第4标段的掘进机在17号始发井内组装,并于2012年8月投入使用,龙门架和所有的后配套支架位于地面。2012年10月,在设备推进150米后,机器及其后配套系统在隧道内完成了组装。一个月后,连续输送系统也完成安装并启动运行。

在挖掘了405米之后,岩石、刮刀、搅拌杆的一部分和其他磨损材料,促使施工队进行刀盘检查。在高达3.5巴的压力下,项目决定需要进行高压干预。在2013年6月2日,施工队通过隧道中的盾构机进行了第一次高压干预。然而,这些干预措施费用很高,并且证明是耗时的。在大约50次高压干预后,项目的其余部分干预都是大气模式下进行的。 “在大气模式下进行的干预是最大的挑战。因为我们在倾斜隧道上开挖,大量涌入水量测试了到达极限。在所有这些干预措施中,我们必须在盾构机和输送机轴上实施双泵系统,“Carrillo说。尽管每次操作都存在挑战,如抽水量高达每秒180升以及清除隧道中的砂石,但大气模式下干预的成本仍然低于高压下的干预,并且速度更快。

尽管条件很恶劣,Carrillo认为罗宾斯的现场服务都给予整个施工作业很好的支持:“罗宾斯一直为我们提供方案,从不吝啬用他们所有的经验为我们解决问题。举一个最近的例子,在本项目即将结束时,设备的盾体遇到了阻碍,无法前进。必需增加液压系统的压力,把28台推力油缸的压力范围提升到596巴的范围。罗宾斯的现场技术人员都全程和我们一起,帮助我们一起冲破这个障碍。”