Project Categories: 土压平衡盾构机

旧金山中央地铁

罗宾斯盾构机在BART线下作业

项目概况

旧金山的中央地铁隧道，蜿蜒穿过市区，并在现有的海湾地区快速交通线(BART)下作业。罗宾斯为这座城市最新的铁路线路提供了两台直径为6.30米(20.7英尺)的土压平衡盾构机。项目由承包商barnard/impregilo/healy合资公司承建，设备以在当地历史人物之后命名为“张妈妈”(Mom Chung)和“大个艾尔玛”(Big Alma)。

地质状况

地质测试发现隧道地质为复合地质。两条2.5公里(1.5英里)长的隧道穿越软土到薄层的硅石、页岩和砂岩基岩，以及混凝土的底土墙。这些作业的设备设计采用了许多特殊的特性，以有效地管理各种不同的地质情况，包括在陡峭的和转弯的方向，和“有特殊条件的情况下”被Cal/OSHA鉴定为含“潜在的加气”里掘进

掘进机设计和掘进

通过紧密的曲线准确地导向这台掘进机是该项目的主要挑战之一。选择了复合地质刀盘，用于挖掘预期的大范围的地质，同时在盾构机护盾之间进行主动铰接，以减少管片损坏、环变形和在无曲线掘进下的沉降风险。这两台机器的设计都是为了能在紧密的转向中进行平滑的挖掘，并在转弯半径小至137米(450英尺)下掘进。罗宾斯的连续输送机在整个隧道中完成高效的出渣

浅埋深、市政管线设施和敏感的建筑需要分析和设计预防措施以限制掘进对沉降的影响。这对于在海湾地区快速交通线(BART)下直接开挖的地铁隧道来说尤其如此。补偿灌浆管道作为一种应急方案被投入使用，但最终用不上，因为这些机器仅在铁路线下的3.4米(11英尺)以下就能得到最小的沉降。仔细监测掘进机的参数是关键，确保掘进不会影响穿过旧金山市中心的关键建筑。

隧道贯通

2014年6月2日，这两台机器中的第一台进洞，第二台机器紧随其后，于6月11日贯通隧道，标志着两条隧道的竣工。在一个月内，这两台罗宾斯盾构机都能在24小时内掘进达到高达40米(131英尺)的最高速度，月进尺达513米(1683英尺)。

 

 

 

 

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印度斋浦尔地铁

两台盾构机在历史文物建筑下穿行

项目概况

印度的斋浦尔市，被一堵六米高、三米厚的墙包围着，有七处闸门。在这些精致而具标志性的历史建筑下面，正是斋浦尔的地铁一号线的隧道线路。在这个项目中，承包商大陆工程公司(CEC)决定翻新他们的两台直径6.52米(21.3英尺)的罗宾斯盾构机， 来开挖长度为2.3公里(1.4米)，直接位于历史悠久、建于1927年的钱德门下的隧道。

地质概况

在这个特殊的项目中，人们不认为地质是一个主要的问题。这些硼砂主要由粉砂和少量粘土和砾石组成。然而，由于地质条件和始发井地区极低的埋深，尤其是在钱德门门下的部分，引起了极大的关注

机器设计

承包商选择翻新它的两台直径6.52米(21.3英尺)的罗宾斯盾构机，设备在之前用于新德里地铁项目。罗宾斯的盾构机在印度进行了翻新，并为斋浦尔项目定制。新德里的原始机器开挖的是一条笔直的隧道，不需要主动铰接系统，但是在斋浦尔，这条隧道转弯半径有430米(1,410英尺)，需要机器被铰接。护盾基本上被切成两半，另一部分在承包商的铸造场中形成了主动铰接关节盾。此外，还安装了新的a+b注浆系统，以及先进的隧道导向系统，以监测每台机器的位置。

在历史建筑钱德门下开挖

钱德门，进入红粉古城的七个入口之一，是直接在第1号线的掘进路经上方，历史地标之一。墙和门的建筑材料由不固定的石块和石灰砂浆结合而成，面对的是一种沙子和石灰砂浆，对隧道的沉降没有任何抵抗。相反，表面沉降的允许值为4毫米(.16英寸)。然而，也有一项印度的考古法律使赌注变得更高。它声称,  “谁破坏、伤害、残害、破坏、修改、删除,分散,误用, 危及或允许衰败保护纪念碑, 或删除从一个受保护的纪念碑雕塑、雕刻形象、浅浮雕、铭文或其他对象一样 ,应当判处监禁一个术语可能延长到六个月可能扩展到五千卢比的罚款或两者兼而有之。

在没有任何不利影响的情况下，在城门下掘进机的关键是在设备到达影响区域之前，对设备的操作参数进行仔细分析。在此过程中，这些参数在重新启动后得到维护，类似的结果也被完成，直到第75环，表面的轻微上升。由于升压的增加，盾构机的压力降低到1.2巴，刀盘的速度降低到1.1 RPM。这些变化减少了在容限制范围内的起伏。尽管振动水平很小，当设备接近城门时，刀盘的速度被进一步降低到1.0 RPM，以降低振动的风险。采用这些参数，这台机器顺利安全通过了城门和影响区域。在大门附近的最大记录沉降是2毫米(.08英寸)，绝对没有任何负面影响到大门。有了第一次掘进机的经验，第二台盾构机也在城门下以最小的沉降和没有损坏穿过该区域。

 

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西北上部拦截污水项目

项目概况

位于萨克拉门托的西北上部截流系统(UNWI)下水道系统由近30公里(18英里)的隧道组成。这个系统是为了确保满足城市对现在和未来的下水道的需要，特别是在严重潮湿的天气风暴时，现有系统面临溢出的危险。UNWI系统分为9个部分，第1节从纳托玛斯(Natomas )开始，第9节结束于柑橘高地(Citrus Heights)社区。第3至第9节已于2008年完成。该系统每天可输送高达5.6亿升(1.48亿加仑)的废水

2007年8月22日，萨克拉门托地区县卫生部(SRCSD)向Traylor /Shea JV授予9730万美元的承建合同，以完成UNWI下水道项目的第1和2部分。Traylor/ Shea选择一台罗宾斯用于开挖粘土和流沙地质、直径4.25米(13.9英尺)的土压平衡盾构机(EPB)开挖隧道。

盾构机

罗宾斯的盾构机装备了一个辐条是型的刀盘和耐磨的刀盘板。膨润土泡沫注入口在刀头允许稳定的隧道面和平滑的泥流。通过直径为500毫米(20英寸)的轴型螺旋输送机把渣土带出。，并将其输送到一个罗宾斯连续的输送机系统上，把渣土运送出隧道。设备在管片安装后采用双液式回填灌注浆，进一步稳定地质，降低地面沉降风险。使用双液式灌浆的优点是，可以使用标准的混凝土泵来泵送混合物，而不是用单液式混凝土填充物所需要的高压泵。通过减少泵的压力，减少了周围土壤的扰

这台机器使用了主动铰接系统，而不是被动铰接，它可将导向曲线精确到400米(1300英尺)的转弯半径。之所以选择主动铰接，是因为它让前后盾独立于推进油缸，避免环梁弯曲变形的常见现象。

隧道掘进

盾构机从2009年1月开始在新的纳托玛斯泵站开始掘进。在春线以下的隧道剖面主要是沙子，而隧道的顶部主要是粘土。隧道的倒转从7到14米(23到46英尺)在地表以下，地下水一直存在

为了缩短建造时间，Traylor / Shea和SRCSD想使用一种新型隧道衬砌，这是在美国从未使用过的。预制的混凝土管片厚228毫米(9英寸)，采用嵌入式PVC板，厚度1.8 mm(0.07英寸)。PVC衬垫保护混凝土不受下水道气体的腐蚀。最终，完成的隧道不需要最后的输送管，减少管道需要运行的时间

Traylor / Shea也选择采用连续输送机系统，用以提高效率，减少启动时间，在大多数情况下比渣土车可用性更高。这个输送机系统是专门为这条长5.7公里(3.6米)的复合地质隧道设计。它的特点包括密封的转送点和接收铲斗，采用聚氨酯橡胶来密封节点并减少溢出。泡沫和膨润土添加剂有助于，即使在有重要的地下水存在的情况下，也可以保持在输送机上流动渣土的平滑一致性

在整个掘进程中，这台机器在复合软土掘进中取得了一些最高的速度，多次实现210 米(690英尺)的周进尺，以及在三个8小时的轮班中每天50米(165英尺)的进尺。此外，连续输送机系统在隧道掘进中使用率超过90%。2009年11月21日，罗宾斯的盾构机提前计划预定的两个多月贯通了隧道。

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广州地铁广佛线

项目概况

自2006年以来，中国已经投资了近2000亿美元的铁路基础设施——这一计划有望成为自19世纪以来最大的国家铁路扩张计划之一。广州地铁扩建是珠江三角洲城际快速铁路项目的一部分，也是中国第一个城际轨道交通项目。广州至佛山之间的32.2公里(20英里)广佛线分12个批次。业主广州地铁公司选择使用16台不同的掘进机。

2007年，在菊树, 西朗，和鹤洞站间的十二标段被授予中交二航局。承包商平行2.6公里(1.6英里)长的铁路隧道选择了两台直径6.30米(20.5英尺)的罗宾斯土压平衡盾构机。2009年1月和2月，在广州南部的菊树站的明挖法隧洞，两台设备的刀盘开始转向始发。

 

地质状况

地铁12标段的地质构造是一个复杂的分层剖面，从高度风化到稍风化的花岗岩，粗糙的沙粒，还有高达4巴压力的淤泥。大约70%的隧道是混合地质，在松软的土壤和底部的隧道的底部，强度至少50 兆帕(7250 psi)。剩下的30%由流动的沙子和高含水量组成

土压平衡盾构机

罗宾斯的盾构机都是设计配备辐条式的刀盘，包括大开口率达37%，这使得渣土的平滑流进入混合仓。432毫米(17英寸)硬岩石单盘滚刀和硬质合金刀具用于对抗混合地质。

在刀盘上有四个独立的泡沫注入点，用来进一步巩固淤泥流。在广州的隧道里使用泡沫，因为它的成本较低，同时也减少了所需的刀盘扭矩。由于预计没有大卵石，渣土被用800毫米(31.5英寸)直径轴式螺旋输送机输送出隧洞。这个项目选择了主动铰接系统，主要是因为城市下方的交通扭曲，转弯曲线半径小到200米(656英尺)。

隧道掘进

两台罗宾斯盾构机分别于2008年12月和2009年1月始发。在经历了七个月的掘进之后，这两台机器完成了超过16项的项目纪录，包括月进尺377米(1,235英尺)，比在广佛地铁项目上工作的其余16台掘进机都要高。

由于隧道在河流、研究所、道路和脆弱的建筑地基下作业，地表沉降是一个主要问题。单液式壁后注浆填补了300毫米(12英寸)厚、预制混凝土段环和周围土壤之间的空隙。一些高危地区包括位于菊树和西朗站之间的80米(262英尺)宽、4米(13英尺)深的花地湾，以及珠江渔业研究所(Pearl River渔业研究所)，那里有许多用于研究高产养鱼的敏感池塘。

两台机器都提前计划一个月完成作业，并实现了约95%的可用性。截至2009年8月，在第一台机器上，只更换了66把滚刀，第二台机器上更换了46个，同时没有更换任何硬质合金刀具。第一台机器于2009年8月15日完成了在西朗站的首次贯通，并于9月完成了最后一次贯通。第二台机器于9月进入西朗站，并于2009年10月取得了最后的贯通。

 

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新德里地铁扩建工程

项目概况

新德里地铁扩建工程的第二阶段是一项雄心勃勃的计划，要增加53公里(33英里)的新铁路线，以减少交通运输时间，特别是2010年举办英联邦运动会的时候。业主德里地铁公司(DMRC)于2006年11月完成了该项目的一期工程，增加了65公里(40英里)的轨道和59个车站。第二阶段，耗资18亿美元，涉及多个复合软土隧道，由土压平衡盾构机(EPBMs)，在明挖地下站之间进行挖掘。

2007年2月1日，罗宾斯和三菱重工(MHI)与承包商CEC/Soma合资公司签署了一份合同，为项目提供2台直径6.5米(21.4英尺)的盾构机、及其后配套系统和刀具。这两台设备是由罗宾斯制造的，使用来自美国、印度和中国的零部。

2008年5月15日，在Jor Bagh站点，这两台盾构机的第一台盾构机从18米(60英尺)深井中发射。作为bc-16合同的一部分，两台设备在新德里的尤达格巴湾(Udyog Bhawan)和绿色公园区域之间的隧道中开挖两条平衡长2.0公里(1.2英里)的隧道。第二台机器是在2008年6月的最后一周从同一地点始发。

地质概况

这些隧道的地下水位为8.6-14.0米(28-46英尺)，地质由沙质淤泥、淤泥和砾石组成。

设备设计

两台盾构机的刀盘都有55%的开口率，这样可以使渣土流动流畅，避免堵塞刀盘。设备使用了几种类型的碳化钨刀具，用于在柔软的、磨蚀的地质下掘进。还有配备的轴式螺旋输送机来运输含水的渣土出隧道。在隧道里连续不断地安装由钢筋混凝土制成厚275毫米(11英寸)的管片

隧道掘进

2008年9月29日，两台盾构机中的第一台盾构机完成了1.0公里(0.6英里)长的初始掘进机的工作，进入赛马场站明挖隧洞开始掘进。设备以每天安装19个环的高高进尺和平均超过90%可用性，让设备可以快速完成作业。随后，这台机器在一个接收井里被拆卸，然后通过陆路运输到了318米(1000英尺)远赛马场站的另一头，在那里，它开始在尤达格巴湾车站的边界处开始它剩下一半的隧道开挖工作。在挖掘过程中，这台机器创下了周进尺168环、即202米(663英尺)的项目纪录，比项目中的任何其他设备都要快。

到2009年4月，所有最初计划使用罗宾斯盾构机的4个掘进任务都完成了。由于日程安排的限制，大陆工程公司(CEC)选择了其中一台罗宾斯盾构机继续开挖，从艾米斯到格林公园站大约567米(1,860英尺)长的隧道。第五个和最后一次掘进在2009年7月14日完成。

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墨西哥城地铁十二号线

项目概况

墨西哥城地铁是世界上最大的城市地铁系统之一，拥有超过200公里(125英里)的铁路和将近400万的每日乘客。25.4公里(15.8英里)长的路线穿过了Tlahuac和Mixcoac社区之间的22个新站。7.7公里长的隧道代表了首都10年来的第一条新路线，每天将为成千上万的乘客提供服务

2007年，墨西哥联邦地区宣布计划修建墨西哥城地铁12号线。承办商ICA联营公司采购了一台直径10.2米(33.5英尺)的罗宾斯土压平衡盾构机，以及它的后配套系统和刀具。这台设备是墨西哥有史以来最大的掘进机，也是第一台采用现场首次安装调试方案(OFTA)进行工地组装的设备。因为该区域是干涸湖床的一部分，地铁线路的地质由粘土、砂层和直径达达800毫米(30英寸)的大卵石层组成。墨西哥城的地质条件非常独特，因此需要在整个掘进中进行大规模的振动监测。

这台巨型机器采用一种特殊设计的两级，直径1200毫米(4英尺)的带式螺旋输送机，然后采用轴式螺旋输送机来处理大卵石。在部分隧道段，地面由非常软的粘土和高含水量组成，项目使用污泥泵出渣而不是运输工具或渣土车。这台设备还配备主动铰接系统，用于防止在小到250米(820英尺)转弯半径的掘进中管片环梁变形。辐条式的刀盘上采用碳化钨硬质合金刀具来挖掘松软的掌子面。添加剂和双液式回填注浆等工艺有助于控制地表的沉降。双液式回填注浆系统包括水泥和促进剂，可以加速硬化、无需使用可能对地层形成干扰的高压混凝土泵。随着机器的推进，它在隧道中以7 + 1的衬砌布置排列了40厘米厚的通用混凝土

在仅仅花了8周的组装，设备在2010年2月15日始发。始发井约34米长，14米宽，17米深(112 x 46 x 56英尺)，位于城市最密集的地区之一。由于始发井面积小，在前70米，这台机器通过脐带电缆连接在地面上的后被套龙门。当设备成功地在隧道里推进，龙门才被放置如井内。

隧道的大部分埋深在7.5米(25英尺)处，需要仔细监测地表沉降。该项目位于市中心的位置，邻近许多建筑。隧道线路离一条4米直径的污水隧道只有1.5米，离地面建筑地基只有2.0米(6.6英尺)距离，并且离在运行的地铁2号和3号线仅3.5米(11.5英尺)之隔。

这台机器在2010年4月的最后一个星期到达了它的第一站，掘进了总共有495米(1624英尺)。在出渣上有一些困难，但在工程师重新设计了系统后，它运行得特别好。从那里开始，盾构机继续掘进了6个站点，在每一个站点上进行例行维护。2012年3月1日，这台机器成功完成了隧道掘进。

墨西哥城地铁12号线是系统中最长的。这条新线路每天平均承载36.7万名乘客，使其成为首都第四大最繁忙的通勤铁路。

 

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英吉利海峡隧道

项目概况

英吉利海峡隧道是世界上最著名的隧道之一，是英吉利海峡下的一条50公里(31英里)隧道。这条线路由三条平行的隧道组成，在海下运行39公里(24.2英里)。两条主要的铁路隧道，相距大约30米(98英尺)，用以从北部和南部的火车通道。在这两个隧道之间是通道服务隧道，通过交叉通道连接到主隧道。这个服务隧道允许维修工定期进入铁路隧道

该项目的承包商，Transmanche – link(TML)选择了五台罗宾斯隧道掘进机来开挖隧道。隧道掘进机分别被部署在英国和法国的终点站出发。

地质状况

隧道地质大部分是白垩土，它们大部分是断裂的。在白垩土下面是一层薄薄的2米(6.5英尺)的渗透性的海绿石质。这块岩石是一块较弱的砂岩，岩石的强度比白垩大。隧道的底部经过坚硬的粘土和一些膨胀的特征。在隧道的法国一侧，这种白垩土断裂的更严重，而且容易出现涌水。

 

隧道掘进机

罗宾斯为这个项目设计制造了共五台隧道掘进机，每台都是为特定地质和长度的隧道而设计的。

在法国一侧折叠和断裂的白垩土，预计的高水压力需要使用三个土压平衡盾构机(EPBMs)。这些机器配备密封的刀盘隔仓以承受高压水压力，另外后部的螺旋输送机可以运输从掌子面切削来的碴石

罗宾斯为法国一侧的每条主要铁路隧道建造了两台土压平衡盾构机。设备重1100公吨(1200吨)，直径8.8米(29英尺)，配备推力达19,613 kN(4413000磅)、最大扭矩达12748,645 n – m(941万磅英尺)的刀盘。

英吉利海峡海底隧道的法国海底也需要台土压平衡盾构机。这台盾构机直径为5.6米(18英尺)，配备推力达39,227 kN(8,837000磅)，最大扭矩为3510781 m(25591000磅)的刀盘。

由于英国这边的隧道地质预测少涌水，因此采用了两台罗宾斯双护盾硬岩掘进机用以抵御不稳定和断裂的岩石环境。这两台设备直径8.36米(27英尺)，配备13英寸(330毫米)的刀具和具备65,871 kN(14,821,000磅)的推力， 最大扭矩达5727,084米(4,227,660磅)。

隧道掘进

1987年12月，在隧道的两侧的设备开始掘进。法国的三台掘进机几乎很快遇到了涌水，迫使使用密封的模式比预期的要早得多。这些设备的密封件可以承受10磅(145 psi)的水压。然而，项目其余的机器则需要采取额外措施来封锁其余的机器，以防止水流入。

TBMs的尾盾安装了多行钢丝刷密封，压紧外径的混凝土衬砌。油脂注入金属刷，和金属刷与隧道衬砌之间100毫米(4英寸)的空间。将水泥灌浆注入尾板，从而使得细水泥灌浆流入隧道衬砌和围岩之间的152毫米(6英寸)的环形空间。随着掘进机的推进，该方法密封了隧道衬砌。尽管困难重重，进尺在掘进中不断提高，设备在项目的平均每月进尺达714米(2342英尺)。

英国这边作业的机器在一开始也经历了一些困难的掘进。在3.2公里(2.0英里)的时候，意外的涌水导致机器放慢了他们的进度，因为隧道的每一部分都需要进行注浆。经过这段隧道后，机器不再有任何困难，每周平均进尺149米(490英尺)。罗宾斯机器在英国这边作业的设备，平均月进尺873米(2864英尺), 并且还以最快日进尺75.5米(247.7英尺), 周进尺428米(1404英尺),和月进尺1719米(5640英尺)刷新世界纪录——所有这些纪录至今还没有被打破。

隧道两侧的淤泥运输很复杂，但工作得很好。在英国，由500辆渣土车组成的铁路系统将渣土运回了位于莎士比亚悬崖下的隧道出入支洞，并将其输送到高速输送机系统。然后，输送机把碴石倒在英吉利海峡的海墙后面的泻湖里。大约400万立方米(523万立方码)的碴土从隧道里运送出来到这工地现场。这个地方叫做Samphire Hoe，现在是一个很受欢迎的公园。

在法国一侧，碴土被碾碎，与水混合在Sangette 出入井底部的土仓里。然后，它被泵出竖井至30.5米(100英尺)的水坝后面。

1990年12月，法国和英国出发的掘进机在隧道中间相遇，完成了英吉利海峡隧道的开挖。在所有的隧道中，法国的掘进机被拆除，而英国的掘进机则被搁置并被掩埋。

主要铁路隧道于1991年5月22日和1991年6月28日贯通。这两项成就都以突破性的仪式来庆祝，以纪念世界上最长、和最雄心勃勃的海底隧道之一。

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坦帕湾项目

项目概况

在坦帕湾(Tampa Bay)的阿拉亚菲河的下方，南中央希尔斯伯勒隧道(South Central Hillsborough Intertie tunnel )穿过了阿尔亚菲河(Alafia River)。这条隧道是“主水计划B”计划的一部分，这是一个雄心勃勃的计划，旨在补充佛罗里达州枯竭的地下水。

项目业主坦帕湾水公司于2002年授予肯科公司（Kenko Inc.)的合同2号合同。承包商选择了一种创新的新解决方案来处理隧道的困难地面条件:一太罗宾斯混合土压平衡盾构机。

地质概况

这条隧道穿越了佛罗里达地下含水层的极具渗透性、高度破裂的石灰岩，水压超过2.5巴。在石灰之上是一层非常坚硬的绿色粘土，在粘土之上是一层4.6米(15英尺)厚的松散的细沙

机器设计

承包商选择了罗宾斯，因为他们需要设计参数，包括坚硬的掘进机、土压平衡盾构机和泥水盾构机。这台盾构机有8个双和4个单背装式17英寸(432毫米)的刀具。这台机器能达到5,783 kN(1,30磅)的推力，并能在刀盘有409,457 n-m(302,000英尺)的扭矩。

机器两侧的两个面端口允许在困难的条件下掘进和灌浆。挖出的渣土由17英寸(432毫米)直径的旋转螺旋钻送出，然后，这些渣土被传送到一个混合土舱，搅动并挤压石灰岩。整个挖掘系统是一个封闭和加压的掌子面，可以承受3巴的液压压力。

从混合土舱中，渣土进入了隧道内安装的泥浆泵。泥浆泵将泥浆输送到管道中，并将其与另一个水泵相连，将泥浆输送到轴的顶部。泥浆泵直接将岩屑直接排放到表面，因为石灰石太多孔，无法形成一个形状。因此，渣土的迟缓特性使得通过螺杆钻入泥车的过程变得十分困难。

 

隧道掘进

混合的土压平衡盾构机在2002年5月27日开始掘进。在隧道开挖的早期阶段，用普通的土压平衡模式进行作业，用渣土车清除了渣土

当机器继续掘进时，它的液压负载增加到2.5巴。这个预期的条件得到了一个循环破坏系统的处理，该系统保持了设备的位置

然而，高水位的压力阻止了挖掘的渣土在螺旋输送机上形成一个塞子。地质条件反射剂的注入并没有改善情况，而涌水也继续出现。这时将渣土车出渣改为采用泥浆泵的高效泥水系统出渣

在转换后，盾构机在2002年8月22日进行的很好并且贯通，离目标只有3毫米(1/8)。

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成都地铁二号线十八标

罗宾斯盾构机为成都地铁工程创纪录

项目概况

成都地铁二号线包括26个站点、长17.6公里(10.9英里)的隧道，位于城市的龙泉东和石牛区之间。预计到2035年，将有7条线路总长274公里(170英里)，每天将服务1310万人次。

承建商中铁二十三局，选择了一台罗宾斯的配备混合地面刀盘的土压平衡盾构机、其后备系统，复合软土刀具和备件，开挖这条潜在的可变地质的隧道。这台机器于2010年1月始发，开挖两条长1.4公里(0.9英里)的平行隧道，在中间点的中间位置有一个贯通。隧道的路线包括几个至少400米(1300英尺)转弯半径的曲线，同时还需要这台设备在住宅楼下25米(82英尺)作业。

地质概况

二号线十八标的隧道位于高度可变的，渗透性的冲积层，坚硬的沙子和粘土的地质下，需要独特的土压平衡盾构机设计和仔细的沉降监测。这种复杂的冲积地质与中国其他任何地方都不同。隧道的卵石预计平均直径达20到80毫米(0.8到3.1英寸)，最大直径可达到120毫米(4.7英寸)。

掘进机设

配备钨硬质合金刀具和7 17英寸(432毫米)直径滚刀的复合地质辐条式刀盘。泡沫喷射系统用于稳定地质，允许每立方米的泡沫混合物稳定大约40环地质。在探测到沉降时，对沉降进行了密集监测，并训练了工作人员利用超前钻机和地质加固。变频驱动器允许刀盘旋转保持低转速(最大值大约1.5 RPM)，也可以最小化地表沉降。相反，使用增加的刀盘扭矩使掘进速度更快，进尺更高。采用单液背填灌浆，填补了在5 + 1布置衬砌中厚300毫米(12英寸)的钢筋混凝土部分组成的间隙。

隧道掘进

2010年6月，这台机器贯通中间站，大约在2.7公里(1.6英里)长的隧道里的1,397米(4583英尺)。在计划的维护之后，机器重新启动，开挖剩下的隧道段。整个隧道作业，刀具磨损非常小，才始发刀结束只更换了3把刀具。

2010年12月隧道竣工，设备在以周进尺129米(423英尺)立下了工程的里程碑，掘进尺达459.5米(1,507英尺)，比在二号线类似地质下作业的其余至少4台机器的速度都要高。

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墨西哥城的TEO项目

三台罗宾斯盾构机为墨西哥重要的污水隧道作业

项目概况

紧急为了防止洪水在城市首都墨西哥城,  国家水资源委员会(CONAGUA)已下令修建62公里(39英里)长的污水隧道 伊米苏. 奥连特(Emisor Oriente，简称TEO),这将有助于增加墨西哥城的排污水能力和缓解城市的一些相关问题。在雨季，暴雨和持续的洪水已经增加了这项工作的紧迫性，并迅速使之成为该国最重要的基础设施项目

该项目被分成6个标段，分别授予墨西哥承包商Ingenieros(ICA)，S.A. de C.V.第1、2和5标段，授予Carso Infraestructura y Construcción, S.A. de C.V.第3和4标段；授予Lombardo Construcciones and Constructora Estrella 第6标段。三台直径8.93米(29.3英尺)的罗宾斯土压平衡盾构机(EPBs)负责开挖第1、3、4和5号标段隧道。

地质概

墨西哥城位于墨西哥的山谷中。这个地区有一个古老的，干涸的湖床，周围环绕着火山山脉。土壤主要由水粘土组成，其深度达80米(263英尺)，地下水位仅为2至3米(6.6至9.8英尺)。地面也有高达600毫米(24英寸)直径的巨砾。由于复杂的地面条件，工程师们多年来一直认为，地质很难挖掘。尽管具有挑战性的地形，墨西哥城的主要污水管道——伊米苏中部，于1964年在地下开采了大约100米(328英尺)，为未来的地下建设项目铺平了道路。

机器特征

罗宾斯的盾构机是为专门为项目的特别困难地质而设计的。虽然在2009年和2010年的矿井挖掘工作中发现了困难的地质，但在这一过程中，发现了比原先预计的复杂得多的地形，导致了对每台机器的各种修改。盾构机采用混合、背装式刀盘和硬质合金刀头，以处理各种不同的地面条件，并采用带式螺旋输送机来拆卸大卵石。重新设计的压力舱壁被添加到机器上，以适应该地区较高的水压，并增加了磨损检测，以确保最佳性能。在每台机器后面都使用了罗宾斯的连续输送机系统，以便快速地从排渣，减少停机时间。一旦机器从始发上开挖150米(492英尺)的距离，就会安装一个连续的输送机系统统和垂直带

隧道掘进

2011年7月13日，一台罗宾斯盾构机在1号标段始发，这是该公司最初计划在5号标段的隧道驱动安排。1号标段的洪水使原本预计花6个月完成掘进的海瑞克机器推迟了，这促使承包商使用罗宾斯的盾构机。这台机器在第1号标段的5号竖井开始掘进机，利用与地面连接的脐带和泥浆泵进行出渣。

由于墨西哥城主要的开放下水道线路——格兰运河的问题，第1号标段的挖掘问题很快被发现了。这条运河是在1910年建成的，定期向其直流大量涌入，导致道路关闭，给城市居民带来严重的健康问题。这条运河有一个垂直直流，可以导致大量的水可能会使当前的泵站超负荷，并将未经处理的水送回城市。这条运河的斜坡损失是由于该地区正在下沉的黏土造成的。为了解决这一问题，在一号标段的5号竖井中建造了一个处理厂和泵站，因此从格兰运河的一部分分流到米特或奥里特河可以被抽回到格兰运河，那里的斜坡没有被破坏。尽管第一台盾构机面临许多挑战，但它在15个月后取得一个成功的贯通。一旦罗宾斯盾构机开挖了4.6公里(2.9英里)，它就被拆卸。然后在5号标段重新组装，并且在2014年初开始开始掘进它原来长8.6公里(5.3英里)的隧道标段。

剩下的两台罗宾斯2012年开始挖掘，分别为3号标段的9.2公里(5.7米)和4号标段的10.2公里(6.3米)。掘进一开始，这些机器很快就会遇到磨蚀的玄武岩岩石和灰尘、石块和块状的地面，让设备的刀具和刀盘受到磨损。恶劣的地质条件更增加了一些刀具和螺旋输送机的磨损和损坏

为了应对挑战带来突然影响和保持对形势的控制，3号和4号标段的操作马上成为了高优先级处理行动。通过一个新的转接头的设计，使改进了中心滚刀的换刀时间。为了减少刀盘的磨损，更耐用的面和规格的刮刀被加到刀盘上

在3号标段的机器在完成了它的2.7公里(1.6英里)隧道后，还经历了额外的变化。这台机器被换了一个新的刀盘，配备了铬合金耐磨板和更小的开口以减少堵塞。这台机器还配备了采用特殊的耐磨板的新设计螺旋输送机，并增加了额外的门和注入端口。

在第4号标段，其他的罗宾斯机器在柔软的岩石中表现得更好，尽管要处理很多水压力，这台机器甚至还有28环的掘进记录。

第5号标段的罗宾斯机器，来自1号标段，在第5号标段作业开始之前需要进行重大的修改，以帮助处理预期的高达7巴的水压。在墨西哥的一个民用工程项目中最深的竖井（150米的深井)中始发，安装了新的高压舱，以及一个用于压缩机和空气罐的新台车。为了加速在刀盘更换中央滚刀时间，转接头也被修改了。

直至2017年，3号标段已完成了60%，4号标段完成将近70%，5号标段也完成了将近60%。

项目掘进情况会持续更新

 

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