Project Categories: 主梁式掘进机

孟买输水隧道

 

创纪录的罗宾斯设备在硬岩的城市地区贯通隧道

项目概况

孟买供水隧道位于Kapurbawdi和Bhandup地区之间。这条隧道为该市大约2050万居民提供了可靠的供水，即使是在那些经常污染孟买水资源的季节性季风季节。这条在玄武岩地质开挖的隧道将缓解孟买目前的漏水问题，并为居民提供了源源不断的清洁饮用水。项目采用一台直径6.25米的罗宾斯主梁式硬岩掘进机开挖全长8.3公里的输水隧道。

地质概况

整条隧道都呈现出复杂的地质条件，其中包括玄武岩、裂缝地层和涌水。

现场首次安装调试

项目采用现场首次安装调试方案(OFTA)来装配主轴承、润滑油系统、后配套系统，以及水平、垂直和堆垛输送机系统。OFTA通过在工地实现首次组装，节省了设备在中国上海的制造工厂预组装的流程，为承包商节省了时间和资金。OFTA在一个100米(328英尺)长的起动仓和一个50米(164英尺)长的尾隧道的井底。设备的组件使用移动式和龙门起重机运送至井里。

掘进和贯通

由于隧道位于城市地区，设备从一个109米(357英尺)深的始发井始发，其始发流程包括使用电缆连接后配套到设备开始一个50米(164英尺)的初始启动挖掘。第一个掘进开始于2012年3月30日，完工后，台车被降低，并安装了一个连续的输送系统，用于渣土的运输和储存。

罗宾斯为该项目提供了掘进机和输送机系统，以及现场服务人员对设备进行监控，并协助日常维护和检查。

尽管这台机器最终取得了成功，但它确实在21个月的时间里经历了相当多的挑战。在整个隧道中都遇到了困难的地质，包括玄武岩、断裂地层和涌水。隧道队采取了所有预防措施，进展缓慢。工作人员在掘进过程中保持良好的通风，并利用持续的排水来处理涌水。

围岩支护在困难的地质上也起了关键作用: 岩石支撑系统和环形梁安装器减少了停机时间，稳定了围岩。具有挑战性的地质条件，加上109米(357英尺)隧道的深度，使这台机器的优秀掘进速度成为一项特别的成就。

直到隧道开挖完成，罗宾斯机器月进尺达到870米(2855英尺)，日进尺达58米(188英尺)，这两项记录都创下了印度隧道开挖的纪录。承包商说，由于“机器性能良好，以及采用输送机系统出渣代替传统的出渣方法”，项目取很好的掘进成绩。

 

 

 

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西秦岭隧道

两台掘进机在高埋深下创世界纪录

项目概况

西秦岭隧道是中国政府兰州至重庆铁路的一部分，这是一项长达820公里(500英里)的长期计划，将甘肃省省会与重庆西南部连接起来。重庆是一个人口超过3500万的特大城市。铁路隧道是为货运而建的，连接陇南市和甘肃省的外纳、罗坦和凤翔镇。新铁路的成本为113亿美元，将运输时间从17.5小时缩短至6.5小时，每年的货运能力为1亿公吨(1.1亿美元)。列车以每小时160公里(每小时100英里)的速度行驶在双线轨道上，每天最多可行驶50次列车。

2009年1月，中铁公司与罗宾斯签订了一份合同，供应两台直径10.2米(33.5英尺)的主梁式掘进机， 用于挖掘穿越秦岭山脉的两条长16.6公里(10.3米)的隧道。

地质状况

这两条隧道的地质由强度30至80 兆帕(4,300至11600 psi)的砂岩和叶石岩组成，埋深达1400米以上(4600英尺)以下。相应的围岩支护由连续的钢铁网和岩石螺栓组成，包括环形梁或钢带，用于隧道的长度。即时围岩支护通过刀盘后面的防护网窗户安装，而不是在顶盾指刷区域。如果遇到了非常困难的地质情况，可以很容易地修改钢网仓，使用由加拿大多伦多安大略省C&M麦克纳利工程公司专利给予罗宾斯公司掘进机专用的麦纳利(McNally)支护系统。麦纳利系统利用钢或木板条在隧道的顶部区域提供连续的支护，防止碎石下落保护工作人员。

主梁式掘进机

这两台提供给施工单位中铁十八局的掘进机，在当地的车间组装，然后运输到工地，在那里，他们在深谷的桥上组装。2010年6月，第一台机器在经过2.0公里(1.2英里)长的隧道后，开始于2010年6月底始发。2010年7月17日，第二台右线机器启动。两条隧道的距离仅为40米(130英尺)，位于海拔约1000米(3280英尺)的高度，约为秦岭的一半。

 

隧道掘进

在极其困难的条件下，这两台罗宾斯的掘进机破世界纪录的速度领先。在2011年春季的一个月内，首台主梁式掘进机掘进速度达周进尺235米(771英尺)和月进尺841.8米(2761英尺)，远远高于直径在10到11米范围内机器的任何纪录。2011年5月28日，在5.5公里(3.4英里)处，高速前进的左线机器也贯通了中间支洞，在那里进行了计划的维护和检查。几周后，这台机器又重新启动，开挖隧道的其余部分

尽管有高石英含量的叶石和石灰石的地质条件，但在左线的掘进机只更换了约100把刀具。一个月后始发的右线掘进机，约1000米(3280英尺)的后方，也经历了一些刀具磨损。到2013年，两台机器都在它们的隧道中取得了最后的贯通。

 

 

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斯瓦蒂森水电站项目

项目概况

挪威大约99%的电力是通过水力发电项目获得的，这使得大型水电计划项目成为该国基础设施的关键组成部分。挪威使用水力发电的历史可以追溯到1877年，当时该国的第一个水利工程正式竣工。到1990年，挪威有超过170个地下水利设施，包括着遍及全国约3500公里(2175英里)的隧道。 项目业主兼承包商，挪威国家电力公司规划、建造和运营着所有中央政府的水电站，提供挪威全年水力发电总量的28%的电力供应。 斯瓦蒂森水电站项目位于北极圈以北，由46个竖井连接到长40公里(25英里)，直径3.5米(11.5英尺)至5米(合164英尺)的隧道。这些隧道用于收集和运输从由冰川覆盖的特罗伯尔山脉（Trollberget Mountains）到该项目的斯多哥摩瓦特（Storglomvatnet）水库的水。从那里，水通过一条7公里(4.4英里)的引水隧道流入位于荷兰托尔顿克维克（Kilvik, Holandsfjorden）的一座海平面发电厂。水电站还有两个排水沟隧道，获取山坡入口的补给水。

1988年，挪威国家电力公司与罗宾斯公司签约，让罗宾斯公司提供机器为新斯瓦蒂森水电站项目挖掘长57公里(35英里)的隧道，即为该项目打通所需的62%的隧道。其中两台机器分别是直径8.5米(27.9英尺)和3.5米(11.5英尺) “征战多年”的隧道掘进机，分别打通了长7.3公里(4.4英里)和15.4公里(9.6英里)的隧道。此外，该项目还使用了三台新的罗宾斯高性能(HP)隧道掘进机，每个直径19英寸（483毫米）的刀具的推力负荷可高达312千牛。这些首批高性能隧道掘进机是具有革命性意义的机器，为我们今天所了解的硬岩隧道挖掘铺平了道路。

地质状况

该地区的地质主要包括云母片岩和云母片麻岩(80%)； 变质砂岩(纯石英岩)、花岗岩和花岗片麻岩(13%);还有石灰石和大理石(7%)。石灰岩床的厚度从几厘米到超过100米(328英尺)不等。洞穴和地下排水的特点也能从表面上得到了明显的体现。斯瓦蒂森地区地质岩群组的无侧限抗压强度从100兆帕到300多兆帕(4,3500磅/平方英寸)不等。同时，陡峭的、不均匀的地形给岩石群带来了不规则的应力，且受极端的地质构造和残余压力的影响。由于稳定坚硬的岩石地质在95%以上的隧道中都是存在的，所以不需要做任何衬砌。

高性能隧道掘进机

全部三台高性能隧道掘进机都配备了直径19英寸(483毫米)的盘形滚刀，这是罗宾斯公司为斯瓦蒂森项目专门开发的。除了较大的刀具外，这些掘进机比标准的隧道掘进机更坚固，配有三轴式主轴承，可以承受更高的负载。其中两台直径4.3米(14.1英尺)的高性能隧道掘进机重达262公吨(美制289吨)，可以为刀盘提供了2345千瓦(3143马力)的动力，每台机器可以对断面产生高达9048 千牛(203,4071磅) 的推力。其中一台掘进机提供了一个转换套件，可以让机器已直径5米(16.4英尺)，而不是4.3米(14.1英尺)来进行挖掘，同时还增加了6个刀具，使机器的总重量达到290公吨(美制319吨)。第三台高性能隧道掘进机重180公吨(美制198吨)，直径3.5米(11.5英尺)， 可为刀盘提供1,340千瓦(1796马力)的动力，使推力达到7800千牛(175,3509磅)。该掘进机刀盘配有直径为25-19英寸(483毫米)的盘形滚刀。

除了获得更高的掘进速度和前进速度，新一代的隧道掘进机还可以有效地利用机组人员。每台掘进机都与后配备系统协同合作，每个后配备系统配备有遥控器和电视摄像机,并且每轮班只需四名机组人员—–一个操作机器和装卸轨车, 一名车头操作员，一名电气技师和一名机械师负责轨车伸缩、电缆、通风和气管。

隧道掘进

全部三台高性能隧道掘进机在整个项目中都取得了令人瞩目的成绩。在1989年9月至1990年10月间，前两台直径4.3米(14.1英尺)的掘进机中，第一台掘进机打通了6021米(19,754英尺) 的隧道，在第一次掘进中平均每小时掘进3.8米(12.5英尺)。在刀盘直径为5米(16.4英尺)的模式下，该掘进机平均每小时掘进2.74米(9英尺)。这台机器的最佳日掘进为75.8米(248.7英尺)，最佳周掘进为312米(1024英尺)，最佳月掘进为1068米(3,504英尺)，这些都成为了挪威的记录。

在1989年9月至1991年4月间，第二台直径4.3米的掘进机打通了11,861米(38,914英尺)的隧道，平均每小时3.5米(11.5英尺)。这施工期间，隧道掘进机在性能上创造了多项世界记录，包括直径在4至5米尺寸级别之间的掘进机最佳性能；单次轮班掘进61.2米（200.8英尺）、日掘进90.2米（296英尺）、周掘进360.5米（1182.7英尺）以及24小时内挖掘出最多的材料，达1309立方米（1700立方码）。

1990年7月，第三台隧道掘进机从一个隧道交汇处约4公里(2.5英里)处开始挖掘。在1991年5月，大约掘进了4 700米(15420英尺)时，机器遇到了糟糕的地质条件和涌水，这延缓了约4个月的挖掘工作。但是，尽管条件恶劣，这台掘进机的掘进速度仍能达到平均每小时3.7米(12.1英尺)，同时取得了单次轮班掘进55.5米(182.1英尺 )的单个最好记录。

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赛纳里基线隧道

项目概况

AlpTransit项目是一个巨大的铁路项目，旨在通过Gotthard(哥哈)和Ceneri(塞纳里)山脉提供更高效的铁路货运路线。目前，沿山区行驶的货运列车需要在陡坡上推机车。基础隧道将为货运列车提供一个最低海拔增益的线路，并将缩短苏黎世和米兰之间的客运列车时间。一些路线时间，如卢加诺和贝林佐纳之间的行程，将会在塞里尼隧道完工后减半。塞纳里的基础隧道和哥哈基础隧道将结合起来创建一个新的铁路系统，它将是跨越长达70公里隧道掘进机驱动的隧道，预计16年的建设。竣工的铁路线预计将在2019年通车。

2007年4月与一个由7家公司组成的合资公司－塞纳里山工程联营公司－签署了一份2.4千米（1.5英里）的入口通道合同。罗宾斯公司负责为隧道的挖掘提供一台9.7米（31.9英尺）直径的主梁隧道掘进机。这台主梁式掘进机是一台完全的翻新设备。他在意大利的米兰翻新，刀盘从直径7.6米改为9.7米。这是AlpTransit项目首台采用19英寸滚刀的设备。这个设计可为设备的刀具提供更高的性能和更长的寿命，以此减少刀具更换。这台翻新的主梁式刚刚从冰岛的Kárahnjúkar水力发电项目成功贯通主隧道。

 

地质条件和支护

地质由片岩、瑞士摩砾层和塞纳里正片麻岩构成，UCS（单轴抗压强度）在30至130兆帕（4300至18800 psi）之间。隧道之上的很大一部分为600米（2000英尺）高的山脉。隧道沿线的地质较好，没有挤压地层或大量涌水。在美国罗宾斯设计的新超前钻机用以提前监测掘进机前的地质状况。暂时的隧道支护如岩栓、环梁和喷射水泥砂浆会根据地质条件使用。开挖出来的碴石会暂时保存在工地，为日后需要做岩石骨料混凝土之用。

隧道开挖

2008年11月6日，掘进的隧道已经按时在始发后10个月贯通。仅仅在掘进的最后一公里更换了30个刀环，当时刀具已经挖掘了160,000立方米的硬岩。日进尺18.5米。它的速度平均高于其它在哥哈山脉掘进隧道采用17英寸刀具设备的61%。

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奥莫斯的安第斯山隧道

项目概况

奥莫斯的安第斯山隧道已经有100多年的历史了，在1950年使用钻爆技术进行了几次尝试。这条隧道全长20多公里(12英里)，是一项更大工程的一部分，该工程计划将安第斯山脉东侧的Huancabamba河的水输送到太平洋流域的干旱地区，通过一条隧道穿越大陆分水岭。第一阶段包括兴建4300米(140英尺)高的大坝，把位于圣斐利贝村附近的Huancabamba河转移到太平洋一侧的干燥的奥莫斯河上。现在，隧道工程的第一阶段正在运作，该计划每年将提供超过20亿立方米(5000亿加仑)的水用于灌溉560平方公里(13万英亩)的农田。接下来的阶段将包括至少两个钻爆隧道，两个水电站，每一个都发电600兆瓦，一个运河系统来过滤整个海岸的水。

 

地质条件和机器设计

掘进机面临的是复杂的地质条件：石英云母片岩、安山岩和凝灰岩构成的围岩、UCS（单轴抗压强度）在60至225兆帕（8700至32600 psi）之间。隧道沿线有超过400条断层线，其中两条主要断层线宽约50米(160英尺)

高覆盖层还带来了另外一个问题：隧道内的高温，预计隧道内的温度将超过54摄氏度（130华氏度）。工地高的海拔(1080米/ 3500英尺)导致空气密度较低，每立方米空气的传热能力降低为了应对这种高温环境，罗宾斯公司为这套设备设计了独特的通风和风冷系统：两套相互作用的系统用于把隧道内的温度降到32摄氏度（90华氏度）或更低。

隧道掘进

从2008年底开始，掘进机就进入了高埋深隧道段，在那里，工作人员经历了巨大的过度断裂和导管，以及超过16,000个记录的岩石爆裂事件，这些事件无法用铁丝网、岩石螺栓和环梁来控制。为了更好地控制破碎的岩石，罗宾斯和 承包商Odebrecht 通过安装一种新型的掘进机围岩支持来改变。设备的顶部被移走，取而代之的是麦纳利(McNally)围岩支护系统(见右图)。

McNally的工作原理是将弯曲的手指型钢板替换为侧弧形的钢精排储存仓。储存仓轴向从刀盘的背面延伸到刀盘的支撑。在掘进机进入冲程之前，工作人员将金属或木头的板条滑入存储仓，这样，每个储存仓里就有两排的板条。从储存仓伸出的板条的末端，用钢带固定在隧道的顶部。当机器前进时，板条从储存仓中挤压出来，然后用继续把后面的板条用螺栓固定在隧道顶部。为了防止变形和岩石的下落，隧道的长度被板条会继续重新加载使用

 

穿过断裂和破碎的岩石段的隧道也在刀盘上造成了不必要的磨损。为了解决这个问题，罗宾斯的工程师们增加了19毫米(0.75英寸)厚的磨损板和50毫米(2.0英寸)厚的方形钢，被称为“回力标”，在每一个刀具的前面。回力标从而在遇到状岩石到掌子面岩石爆裂，可以保护刀座。

掘进机的改良让设备的推进速度稳步提高，这台机器每月的进尺达674米(2211英尺)。考虑到2008年4月和2009年3月发生的两起危险的局部洪水，这一改善的速度更加引人注目。这两起洪水淹没了该地区，超过一米的泥浆，并摧毁了道路。

经过四年的奋力开挖和地质条件的挑战，掘进机于2011年12月20日到达了终点。秘鲁包括总统在内的政府官员都一起来到工地见证这一重大的隧道贯通。

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纽约东入口地铁项目

项目概况

纽约市东入口地铁项目涉及修建一条新的地铁线路，以缓解皇后区和曼哈顿区之间交通拥堵的状况。这条线路每天将服务大约16万名往返于中央火车站和阳光火车站之间。

曼哈顿和皇后区将通过第63条街隧道连接到东河，这是一种潜水式双层管。浸水管由钢筋混凝土截面在河床上固定。管内顶层隧道运行地铁列车，而在2013年完成东侧接入项目后，底层隧道也将开始运作。

地质状况

该项目被授予Dragados/Judlau合资公司承包施工，位于从软土到坚硬岩石的地质领域。两条长13.7公里的曼哈顿隧道从位于曼哈顿的潜水式管道出发到大中央车站，岩石硬度为100到275 兆帕(14500到40000 psi)。

设备特点

罗宾斯掘进机负责开挖西行隧道，由四个隧道段组成，因而需要一个设计来快速重新启动和重新启动。由SELI操作的第二台双护盾隧道掘进机负责开挖向东行隧道。罗宾斯高性能(HP)主梁式掘进机是分段的，螺栓式刀盘的设计，以方便拆卸。在回缩过程中，刀盘的外侧部分先被移除。掘进机的前盾部分被设计成“伞”状，然后用液压扩展来收回。这些扩展允许底部、侧面和屋顶支持向内移动，从而使机器的直径从6.7米(22.0英尺)减少到只有6.1米(20.0英尺)，并且拆卸了盾构部

为了有效出渣，罗宾斯设计了一个综合输送机系统，利用每一个 输送机类型，将渣土运离工地超过370米(1200英尺)外的地方。系统设计包括9个独立的输送机同时从两个隧道中处理。两种可延伸的织物带式输送机(914毫米/36英寸宽)在东线和西线的掘进机后面运作，并通过皇冠上的交叉输送器连接安装在浸没管内的一条长1863米(6100英尺)的固定长度输送机出渣

隧道中淤泥由一条固定长度的钢带垂直输送器，从深23米(75英尺)深的皇后井内运送出来。一旦淤泥到达了井的顶部，采用3个陆地输送机和一个径向堆垛机把它送至到轨道上。第二条陆上运输器，长度为3700米(120英尺)，穿过了曼哈顿的一条主干道——北大道。这条输送机被设计成一个完全封闭的箱形桁架，以避免渣土掉落，坐落在北林荫大道上方大约6米(20英尺)处，在原有的铁路线下。然后，淤泥从陆地输送机送至到森尼赛铁路场的一个径向堆垛机。径向堆垛机旋转60度，将淤泥堆积在肾形桩上，容量为8400立方米(1.1万立方码)。

隧道掘进

在曼哈顿下，罗宾斯的机器作业了4段掘进，总计5.2公里(3.3英里)。这台机器首先向中央车站开挖了2.3公里(1.5英里)，然后新开挖的隧道收回2.0公里(1.2英里)，留下所有的轨道和隧道支撑结构。这台机器然后又在一个“Y”形的十字路口重新启动，在不同的高度上继续开挖三条隧道

2008年9月30日，第一个隧道开始掘进，总掘进了907个小时，第二个长540米(1770英尺)的隧道于2009年2月20日完工，挖掘了267个小时。

第三条长1.7公里(1.1英里)的隧道于2010年2月竣工。到2010年6月，这台机器已经完成了它的第四个，也是最后一个隧道，花了281个小时掘进，长630米(2,060英尺)的隧道。在这四条隧道的掘进中，输送机系统的利用率超过了90%

在罗宾斯主梁式掘进机完成作业的时候，SELI的掘进机还在被重新安置，开始它四条东行隧道开挖中的第三条隧道的掘进。预计在2010年底，在皇后区的软土地的隧道开始施工。竣工的东入口地铁线路预计将于2016年开始运行。

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尼亚加拉隧道工程

项目状况

尼亚加拉隧道项目是一个雄心勃勃的项目，从亚当·贝基(Sir Adam Beck)发电站到尼亚加拉大瀑布(Niagara Falls)上的一条隧道，全长10.4公里(6.5英里)。这条新隧道将为业主安大略发电公司(OPG)增加150兆瓦的电力供应，并将有助于加强当时在高峰时期超负荷运作的电力系统。

OPG授予了奥地利Strabag公司的承包合同，他选择了采购直径14.4米(47.5英尺)的罗宾斯主梁式掘进机来开挖隧道，采购同时包括一个105米(345英尺)长的后备系统，这个后配套系统可在三年内通过皮带输送机运送170万立方米(220万立方码)的渣土。

 

地质状况

该隧道主要位于昆士顿页岩地带，有石灰岩、白云岩、砂岩和泥岩，强度高达200 MPa(29 ksi)。隧道内的岩石有很高的地应力，而且有挤压地面的潜力。在先进的掘进机设计基础上，设备安装了金属丝网、钢肋、岩石螺栓和喷射混凝土作为初始围岩支撑衬套。在挖掘隧道后，会安装混凝土衬砌。最后的内衬将包括防水膜系统，以确保水不会从隧道渗漏到岩石中引起肿胀

隧道掘进机

这台主梁式掘进机，是世界上最大的硬岩隧道掘进机，采用现场首次安装调试方案(OFTA)用了不到12个月完成了现场组装，早于严格的交货期限。对于这样一个大型的隧道掘进机，现场组装是前所未有的。在2006年9月掘进机开始掘进

这台主梁式掘进机也是有史以来第一次采用被装式的20英寸的刀具，增加刀具寿命，减少硬质岩石的刀具更换。19英寸和20英寸的刀具都可以安装在刀盘上。这台机器的刀盘推力达18,462 kN(4150,422磅)，最大扭矩达18,670,000 n – m(13,770,285磅英尺)。

隧道掘进和世界纪录

在掘进了大约793米(2600英尺)后，掘进机进入了昆士顿的页岩地层，在岩石支撑环梁上巨大的岩石块开始从顶部落下。严重的超挖达刀盘支撑3米上频频发生。

Strabag最终设计了一套独特的围岩支护系统来应对地质问题，该系统由9米(30英尺)长的伞型水泥拱形环管道用以减少隧道顶部超挖现象。使用新的方法，超挖被限制在隧道直径的上方约0.9米(3英尺)。近500米(1640英尺)非常困难的隧道段，用这种方法掘进，平均日进尺约3米(10英尺)。

新的围岩支护系统，由3到4米(10到13英尺)的长石螺栓、自钻(IBO)锚栓、钢带、钢丝网和钢丝加固喷射混凝土组成。工作人员通常只会做一半的行程，然后开始按比例缩小岩石和安装岩石螺栓。在6英尺的冲程之后，通过安装更多的岩石螺栓、金属丝网、钢带和一层喷射混凝土，松散岩石地质被控制

 

OPG和承包商也选择改变隧道的垂直方向，提高了446米(150英尺)，以使隧道从昆斯顿页岩中移出。在1,981米(6,500英尺)之后，岩石的条件已经足够了，不再需要这种围岩系统。

在穿越了这些具有挑战性的地质后，这台设备创下了直径11 m(36英尺)或更大的掘进机的世界纪录。在2009年7月，掘进机在一个月内挖掘了468米(1500英尺)，并在一个星期内增加了153米(503英尺)，克服了巨大的地质挑战。

隧道贯通

2011年3月1日，众人齐集工地共同庆祝了14.4米(47.2英尺)直径的罗宾斯主梁式掘进机最终段的贯通，随后进入了300米长的灌浆隧道。2011年5月13日掘进机完成了隧道的开挖。

虽然工程的掘进部分已经完成，但两年的工作仍在继续。在隧道施工中，大约30%的混凝土衬砌在施工中完成，大约三分之二的工作仍在进行中。完成的直径12.8米(42英尺)隧道将全部安装内衬600毫米(24英寸)厚的混凝土和聚烯烃防水膜，以防止漏水。其他建筑还包括出口结构、大门，以及拆除尼亚加拉河上的围堰，以及拆除出口端的岩石插头。该隧道计划在2013年投入运营。

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大伙房引水隧道项目

项目概况

大伙房引水隧道是一个大型的水库引水工程，目的是把降水量丰富地区的水输送到气候干燥、高度工业化的中国沈阳地区。隧道全长85.3公里(53英里)，其中超过60千米(37英里) 的隧道将由隧道掘进机打通，成为世界上由隧道掘进机打通的最长隧道之一。

地质状况

项目业主将项目分3段承包给承包商，每段长20公里（12英里）。第一段由北京振冲工程股份有限公司承办，使用了一台直径803米(26.3英尺)的罗宾斯主梁式隧道掘进机，用于贯通一段长20公里(12英里)的混合岩和正长斑岩地段。

第三段由水利水电建设局承办，使用了直径近乎8.03米（26.3英尺）的罗宾斯主梁式隧道掘进机，贯通长度16公里（10英里）。该段隧道区域同样需要穿过混合岩地质，但其中三分之二的隧道地质包含高度风化和断裂的复杂岩石混合物。

隧道掘进机

2台罗宾斯隧道掘进机各包含43个直径19英寸（483毫米）的刀具和8个直径17英寸（432毫米）的中心刀具。刀具是采用背装式设计，亦可选择前装式。2台掘进机均使用可变频驱动系统，可以产生高达2,2934千牛（515,5767磅）的推力。2台掘进机的刀盘扭矩可达627,5000牛米（462,8202磅尺）。

罗宾斯公司还为2台掘进机提供了后配套系统。每套后配套系统包括1台桥式输送机、1台传递输送机、1个铺轨区域以及各单元间的滚动龙门。2台掘进机使用的输送机系统稍有不同，第3段的掘进机使用的输送机输送长度较短，因此减少了电力传动系统

隧道掘进机的辅助装备工具包括超前钻机和锚杆支护系统，为有限空间内的工作提供了便利。

隧道掘进

2台罗宾斯隧道掘进机分别从2005年6月和7月开始挖掘，截止2006年3月，也就是挖掘工作仅开展8个月后，第1段的隧道掘进机和第3段的隧道掘进机就分别掘进了3.8公里（2.4英里）和4公里（2.5英里）。

随着掘进工作的继续，我们将持续公布项目进展。

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玛纳普里水电项目

项目概况

马纳普里(Manapouri)水电站是全国最大的水电站，每年发电5100万瓦。1997年，新西兰电力公司(ECNZ)提议将水电站的扩建从当时的585兆瓦提高到现在的水平。该计划包括第二段9.6公里(6.0米)长的尾流隧道，将马纳普里湖的地下电站连接到它的排放点神奇峡湾(Doubtful Sound)。

1997年，ECNZ将价值8500万美元的承建合同授予了Fletcher Construction(新西兰)、Dillingham construction(美国)和Ilbau(奥地利)的合资公司。承建商和罗宾斯公司签订一份提供一台直径10.05米(33.0英尺)主梁式隧道掘进机的采购合同，以挖掘隧道。

地质概况

隧道通过古生代变质岩和火成岩。变质岩包括片麻岩、钙硅酸盐、石英岩、辉长岩和闪长岩。隧道地质也包括五个子垂直断层带，有较高的潜在涌水

隧道掘进机

罗宾斯设计了一台直径10.05米(33.0英尺)的掘进机，用于应对在隧道中混合面的坚硬岩石。罗宾斯的设计，由kvaerner – markham(英国)建造的，并被运送到工地。这个刀盘有68把17英寸(432毫米)的刀具，从正面或背面加载。11个两速电动马达为刀盘提供3,463 千瓦特(4642马力)的功率，产生9859,400 n – m的扭矩(7,271,919磅)。由Rowa工程建造的470米(1,542英尺)长的后备套系统，包括一个二级岩石栓站和一个机器人喷混站

隧道掘进

罗宾斯掘进机在1998年6月开始掘进，在33个月后结束。隧道的进度分为四个部分（或者说四个到达站）。在1号到达站，约1.8 km(1.1 mi)的掘进，机器遇到了很少的问题。在达到2号到达站(跨度2.4公里)时，机器遇到了通过断层的大量涌水。这些涌水流量达到每秒钟1300升(343加仑)，压力高达7.2 兆帕(1.0 ksi)。这些大量的涌水必然减缓了整个过程的进展。在设备到掘进到3号到达站地质条件开始改善(跨度2公里(1.2米))，到4号到达站(跨越最后3.2公里(2.0 mi))，机器以相当大的速度前进

尽管受到涌水挫折，罗宾斯的掘进机在整个挖掘过程中并没有遭受重大的故障，依然保持高速率的前进。此外，参照类似地质的掘进，设备总备件的使用量远低于行业平均水平。

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卡兰尤卡尔水电项目

项目概况

卡兰尤卡尔(Kárahnjúkar)发电厂的卡兰尤卡尔(Kárahnjúkar)水电项目兴建，每年为附近的一家炼铝厂提供4600万瓦的电力。三个大坝为主要的哈森(Hálslón )水库和其他几座大坝提供了连接，合并水流引水隧道连接进水口。进水口通过两个钢线垂直竖井流入发电站，并从一个尾流道出口流入贺贡塞. 菲荷塞达冰河(Jökulsá i Fljótsdal)。

项目业主Landsvirkjun将水电项目的建设合同授予了Impregilo S.p.A的冰岛分公司，承包商采购了罗宾斯三台主梁式高性能掘进机，用于开挖3条隧道。

地质状况

2004年4月至9月间，这些机器开始在玄武岩、莫伯格和枕状熔岩地质上掘进，地质强度高达300兆帕(44,000 psi)的。尽管在掘进过程中遇到了大量的断层线和涌水，设备仍然取得了好的成绩

隧道掘进机

三台掘进机都是第一批配备采用19英寸背装式刀具的刀盘。成功的设计增加了刀具的寿命，减少了刀具更换所需的时间。所有的掘进机都配备了超前钻和拱顶钻机，并且是为地质条件特别设计的。刀盘设计的特色是挡石板，以保护刀盘免受破碎和块状硬岩地质的影响，以及对付磨蚀硬岩的耐磨板和硬质合金刀具

隧道掘进机

主要引水隧道

到2006年6月，尽管隧道的地质条件很困难，但这些机器已经取得了良好的成绩。2006年9月9日，第一台掘进机在2006年3月以864.6米(2755英尺)的最佳月进尺取得了令人振奋的记录。同一天，第二台掘进机在24小时内挖掘了92米(302英尺)，在其规模上创下了世界纪录。掘进机将记录与另一台在查特伍德铁路项目掘进的设备打平。第二台掘进机在2006年秋天完成了它的初始掘进机，然后在2007年被拆卸并运输到贺贡塞(Jökulsá )分支隧道开挖另外8.7公里(5.4英里)长的隧道段。第三台掘进机在2006年12月5日完成了主隧道的工作。尽管有困难的硬岩地质，但所有的掘进机都取得令人振奋的月进尺速度。

Jökulsá 分支隧道

通过将乌塞隆(Ufsarlón)水库与主干线隧道连接起来，贺贡塞(Jökulsá )分支隧道增加了发电站的供水能力。掘进工作于2007年4月开始，2008年4月完成。
在8.7公里(5.4英里)的掘进中，第二台掘进机不断刷新纪录，在2007年6月以106.1米(348.2英尺)的日进尺成绩刷新了自己的纪录

2007年8月，这台机器在一周内以115.7米(380英尺)日进尺，428.80米(1400英尺)周进尺，再一次实现骄人的成绩。这台机器以一贯的高速度挖掘，并按时完成了它的掘进任务。

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