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引大入秦灌溉项目

项目概况

引大入秦灌溉工程是中国最大的自流灌溉控制系统。该项目由33条隧道组成，总长度为75公里(46.6英里)，将水从大通河调到中国北部甘肃省干旱地区。

1990年，甘肃省资源局将该项目承包给了来自意大利拉文纳省的Muratori& Cementisti合作公司(CMC)。CMC选择了一台直径5.5米(18英尺)的罗宾斯双护盾隧道掘进机，用于挖掘该多隧道项目的前两个隧道。

地质概况

第一个隧道编号30A，岩石大多由第三纪沉积物和带有漂流石块和沙质砾岩的轻度倾斜砾岩组成。隧道入口处有前寒武纪结晶石灰岩，出口处有第四纪沉积物。30A隧道现场还包含其他的地质特征如石灰岩区域的23个主要断层和大型岩溶洞

第二个隧道编号38，穿过了白垩纪沉积岩的中度倾斜层，其中大部分是砂岩。

隧道掘进机

罗宾斯建造的双护盾掘进机配有37个直径17英寸(432毫米)的后装式盘形滚刀。6台电动机产生的动力高达960千瓦(1287马力)，提供的扭矩高达3065千牛米(236,8000磅尺)

该掘进机的设计中包含了一个装在刀盘后面的可伸缩部分，由12个推进油缸组成。由于油缸安装在支撑和前护盾之间的交错角位置，能够在不需要额外扭矩油缸的情况下提供滚转控制。这种安排使刀头和前护盾能够有效进行垂直和横向转向

掘进机的后段安装了支撑和8个辅助推力油缸。掘进机的附加装置还包括双速传动装置、激光制导系统、液压离合器、备用液压泵和机油过滤器

掘进机150米(492英尺)长的后配备台车上的空气压缩机消除了在挖掘过程中一个空气管线的需要。一个直径1400毫米(55英寸)的通风管道为施工区域提供新鲜空气，一台空气洗涤器用于隧道除尘

后配备系统包括一个单轨牵引门架，后面是一个可移动的加利福尼亚道岔。额外的固定道岔大约每隔3500米(11483英尺)一个，取决于空载出渣车和载满出渣车的平均速度

罗宾斯双护盾隧道掘进机的设计可以使隧道衬砌与挖掘同时进行。隧道衬砌由预制混凝土衬砌管片组成，管片随着机器的前进从尾盾中自动安装。每一环的四个管片通过每个弧形管片的圆唇部分与相邻管片的圆唇部分重叠，在一个自锁定设计中完成组装。最终隧道衬砌形成的蜂窝状结构是由环内的管片交错排列造成的。每一个300毫米(11.8英寸)的六角形管片宽1.60米(5.2英尺)，这一尺寸能使需要的环数数量实现最小化。该特色大幅度地提高了掘进机的掘进速度。

隧道掘进

掘进机展现出了惊人的前进速度，甚至打破了直径5-6米(16.4-19.7英尺)隧道掘进机的平均月生产世界纪录。1991年1月9日，掘进机开始挖掘长11.7公里(7.3英里)的30A隧道，仅在头22天就掘进了780米(2559英尺)，并比计划时间提前5个月完成贯通。掘进机平均日进尺为36.09米(118.4英尺)，平均每小时掘进率为4.99米(16.4英尺)。1991年7月是掘进机表现最好的一个工作月，总进尺量达1301米(4268英尺)

鉴于隧道棘手的Geology地质条件，掘进机的成功是举世瞩目的。大约在掘进了2300米(7,545英尺)的时候，粘性的泥质砾岩堵塞了出渣铲斗、溜槽、料斗和刀具外罩。此外，在掘进了约9000米(29,527英尺)的时候，机器在断裂的石灰质岩石中遇到每秒60-150升(15.9-39.6加仑)的涌水。掘进机在这一段的掘进速度有所降低，但很快在剩下的挖掘工作中恢复了正常

1992年1月20日，机器贯通了第一个隧道。第二个长4.9公里(3英里)的隧道于1992年4月开始动工，同年8月完成贯通。1992年6月，掘进机在一个月内掘进了1401.6米(4598.4英尺)，创造了直径为5-6米(16.4-19.6英尺)的隧道掘进机级别的世界纪录，这段时间内的平均日进尺为40.67(133.4英尺)并在5月11日达到最高的75.2米(246.7英尺)。掘进机的整体进尺速度是每小时4.01米(13.2英尺)

掘进机在120个工作日内贯通了第二个隧道。引大入秦项目最前面的两个隧道的原始投标说明里给出的挖掘期限是54个月，两个隧道项目在20个月内就完成了贯通，还不到期限时间的一半。

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小卡柳梅特支管隧道项目

项目概况

小卡柳梅特支管隧道是芝加哥长期隧道和水库工程(TARP)第一期的最后一个环节。该项目包括雨水存储、水库和支线隧道，很大程度上改善芝了加哥地区河流的水质。小卡柳梅特支管隧道也是另一个耗时更长的隧道和水库工程系统的一部分，旨在防止合流下水道污水溢出到小卡柳梅特河中。

2002年，项目业主，大芝加哥城市水回收利用部(MWRDGC)， 与杰德/安福厚德合资公司（Jay Dee/Affholder Joint Venture）签订了工程合同。两家承建商分工合作，杰德（Jay Dee）负责地面工作、浅层通道和竖井部分，安福厚德（Affholder）负责深层通道和掘进机贯通部分。合资公司选择了直径5.56米(18.2英尺) 的罗宾斯主梁式掘进机来打通长12.8公里(8.0英里) 的一段隧道。

地质状况

该地区岩石由志留纪时代的白云石灰岩组成，无侧限抗压强度在97到241 兆帕 (14-35 千磅/平方英寸)之间。石灰岩内基本没有断层，地质条件很适合开挖隧道。

隧道掘进机

罗宾斯为该项目专门翻新了一台主梁式隧道掘进机。掘进机配有39个楔形锁，直径19英寸(483毫米) 的刀具，刀盘扭矩可达188,2,877 牛/米(138,9705磅/英尺)，推力可达9101千牛顿(204,4050磅)。刀盘由7335.6千瓦(450马力)的交流电机驱动，该电机可以为刀盘提供2350千瓦(2975马力)的动力。

挖掘产生的淤泥将由罗宾斯输送系统运输，系统包括一台水平前进输送机，S型垂直输送机，地面输送机和堆料输送机。淤泥从后部的桥式输送机上传至主卧式输送机上。为了顺利通过急转弯，大部分通道中都需要带有可自动调节转弯托辊的输送带。

隧道掘进

2003年2月13日，隧道由中心始发井出发向2个地段正式开挖，初始掘进量为6.1公里（3.8英里）。随后，掘进机的机头和刀盘支撑筋被吊出了接收井。然后，将其余部分与机头和刀盘支撑筋再次结合在一起，继续掘进了6.7公里(4.1英里)。

该掘进机的两次掘进均完美无瑕，打破了多项世界纪录，包括单个8小时轮班掘进45.75米（150.1英尺），日掘进116.7米（382.9英尺），周掘进474.7米（1557英尺）和24小时内掘石量2836.55立方米（3710立方码）。掘进机于2004年2月份贯通了全线。

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莱索托高地调水工程

项目概况

莱索托高地调水项目是莱索托和南非之间的一个合作项目，旨在复兴南非人口稠密、干旱严重的顾城省（Gaucheng Province）。项目第一期从1992年开始，包括建造高180米(590.5英尺)的卡奇（Katse）大坝。大坝于1998年完工，是莱索托的奥兰治（Orange）瑟齐(Sequ)河系的一部分，通过一个调水隧道和两个配水隧道向南非的瓦尔河系供水。

莱索托和南非向莱索托高地项目的承包商 (LHPC) 签订了工程合同，该公司是由Spie Batignolles 公司(法国)、LTA ltd公司(南非)、Ed Zublin AG公司(德国)、Balfour Beatty ltd公司(英国)和Campenon Bernard公司(法国) 组成的合资公司。

1991年，LHPC公司与罗宾斯公司签约，由罗宾斯公司提供3台新隧道掘进机，用于挖掘长度更长的调水隧道，1台翻新的隧道掘进机用于挖掘配水隧道。另外2台来自瑞典阿特拉斯·科普柯公司（Atlas Copco）和德国沃斯公司（Wirth）的隧道掘进机也会参与其中。

地质状况

调水隧道沿线经过火山岩石的玄武岩流，还有一些块状岩石，分布于断层附近和粗玄岩岩脉中。

南部配水隧道穿过包括克拉伦斯地层在内的沉积岩，这种地层由水平层状的粉砂岩和砂岩组成，偶尔会有粗玄岩岩脉和层状黏土岩。

隧道掘进机和输送机系统

罗宾斯公司提供了2台新的直径5.03米(16.5英尺)的主梁式隧道掘进机，用于挖掘长45.6公里(28.3英里)的调水隧道。掘进机配备了35个直径17英寸（432毫米）的盘形滚刀。2台掘进机都按照背装式刀盘设计，方便后期安装直径19英寸(483毫米) 的刀具。掘进机还带有5个315千瓦 (422马力) 的水冷电动机，可以为刀盘提供1575千瓦(2111马力) 的动力。

外加的一台直径为5.18米（17.0英尺）的隧道掘进机经哈里森西部公司（Harrison Western Corp.）翻新后，被部署在南部配水隧道。这台整新后的主梁式隧道掘进机配有37个直径为17英寸(432毫米)的刀具，6台 185千瓦(248马力)的发动机，可以为刀具提供1110千瓦(1489马力)的动力。

罗宾斯公司建造了直径5米(16.4英尺)的开放式硬岩隧道掘进机，型号为Mark-15。掘进机配有4个中心刀，22个面刀和8个边刀，直径均为17英寸(432毫米)。3台3560千瓦(751马力)的电动机可以为刀盘提供1,680千瓦(2253马力)的推力和1588千牛米(1,171523磅尺) 的扭矩。

全部4台隧道掘进机都配备了凿岩机和后配套系统。

隧道掘进

1992年6月，第一台主梁式隧道掘进机开始对长17.4公里(10.8英里)的调水隧道进行挖掘。这台掘进机由于超大的直径等级，创造了世界隧道挖掘记录。掘进机的最佳日掘进为86.3米 (283.1英尺)，最佳周掘进为399.8米(1311.7英尺) 和最佳月掘进为1344.3米(4410.4英尺)。尽管在隧道沿线遭遇了富有挑战性的地质条件，但这台掘进机仍然创造了上述多项挖掘记录。岩石裂隙需要采取岩石支护措施，尤其是在掘进的初始阶段，而这些支护的工作时间就占了总工作时间24%。这台掘进机的平均掘进速度为每小时4.59米(15.1英尺)，日平均掘进速度为33.4米(109.6英尺)。隧道于1994年实现贯通。

1992年7月，第二台主梁式隧道掘进机开始对长17.3公里（10.7英里）的隧道进行挖掘。掘进机在取得平均掘进速度每小时4.1米（13.5英尺）的同时也保持了平均日掘进速度27.6米（90.6英尺）和平均月掘速度620米（2034英尺）的成绩。不仅如此，它还展示出了最佳日掘进66.8公里（219.2英尺），最佳周掘进325米（1066英尺）和最佳月掘进1221米（4006英尺）的超强性能。

Mark 15号掘进机也于1992年5月开始参与调水隧道的挖掘工作，1994年完成贯通。困难的岩石条件减缓了贯通速度，也降低了掘进机的掘进速度。这台掘进机的平均掘进速度为每小时3.9米（12.8英尺），最佳日掘进为62.9米（206.4英尺），最佳周掘进为289米（948英尺），最佳月掘进为987米（3238英尺）。岩石支护（如锚杆支护、岩石绑带、钢筋网和混凝土浇筑）的工作时间约占据了总工作时间的15%。

1994年10月13日，随着最后一台罗宾斯隧道掘进机打通3号通风井，整个调水隧道的贯通工作宣告完成。

1992年2月，为了南部配水隧道项目而翻新的一台主梁式隧道掘进机启动了挖掘工作，于1993年8月提前20个月完成贯通。 这一壮举体现在掘进机在2.1公里(1.3英里)、5.2公里(3.2英里)和5.7公里(3.5英里) 这3段隧道挖掘工作中。掘进机的平均掘进速度为每小时3.86米(12.7英尺)，或者说每天（一日3班次，每轮8小时）平均掘进了39.9米(130.9英尺)。它的最佳日掘进为82米(269英尺)，最佳周掘进为384米(1259.8英尺)，最佳月掘进为1324.4米(4345.1英尺)。

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科布县污水隧道项目

项目概况

查塔胡奇(Chattahoochee)污水隧道属于东科布县为了满足日益增加的污水处理能力而开展的项目的一部分，隧道不仅为RL Sutton水回收设施提供了均流服务，还抑制了由于科布县不断增长的人口而可能导致的污水溢流问题。

2000年．科布县水系统公司（Cobb County Water Systems）将项目承包给了吉尔伯特–希尔合资公司（Gilbert-Healy Joint Venture）。承包商选择了2台直径5.58米（18.3英尺）的罗宾斯隧道掘进机，用于打通15.3公里隧道中的一段长14.6公里（9.1英里）的隧道。

地质状况

亚特兰大地区的地质包括中级变质岩和一些花岗岩，而大部分岩石包括片麻岩、云母和片岩，无侧限抗压强度都在150-230 兆帕(22-33 千磅/平方英寸)之间。这些岩石经历了强烈的风化和侵蚀，局部地区有隆升现象。

该地区的一个关键特征是有一层厚厚的残积土，残积土下方还有一个土壤和裂隙岩石的过渡带，这一地质构造为隧道带来了地下水问题。因为土壤带是多孔的，而且水会渗漏到下方的断裂过渡区，因此，岩床中的断层里存在大量的涌水。

隧道设计者利用压水测试，在隧道沿线对岩石做了预测试，克服了困难的地质问题。钻穿一段岩石后，水在压力作用下注入钻孔，通过这种方法，就可以测试出岩床的渗透率。

机器设计

罗宾斯公司为该项目提供了2台隧道掘进机，1台新的，1台是翻新机。

用于南部隧道的新隧道掘进机配有直径19英寸(483毫米) 的刀具，不仅可以产生高达1,2144 千牛(273,0000磅)的刀盘推力，还能制产生高达208,2885 牛米(153,6257磅尺)的刀盘扭矩。

翻新的隧道掘进机完全是为了这个项目的北部隧道而重新设计的，配有直径19英寸（483毫米）的刀具，推力和扭矩和新隧道掘进机相同。

每个掘进机都配备3台凿岩机，其中2台位于刀盘后方用于安装锚杆支护，另外1台用于钻探测孔和预灌浆孔来封闭涌水。

另外，罗宾斯公司还提供了连续输送机，在隧道沿线和竖井通道处运行。

 

隧道掘进

2001年8月，南部隧道的掘进机开始挖掘，开挖地点位于隧道南端附近的伊丽莎白巷道竖井处， 隧道于2002年10月贯通。掘进机在第一个月就掘进了650米（2133英尺），过程中几乎没有遇到问题。

2001年11月，北部隧道的掘进机开始挖掘，于2002年12月完工。掘进机在过程中也几乎没有遇到什么问题，在预算范围内按时完成了任务。

南部和北部隧道的抽水设施每分钟能抽出高达1,8000公升（4740加仑）的污水，而预期的隧道涌水量非常小，顶多每分钟1800公升（475加仑），所以这个抽水系统能够预防并足以控制住遇到的涌水。

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黄河引水工程

项目概况

 

黄河引水工程是一项雄心勃勃的隧道网络，为山西省长期干旱地区供水。水系统由多个隧道组成，长度超过100公里(62英里)。

合资企业(CMC,Impregilo，中国水利水电工程四局)在1997年获得了标段2和3的工程合同。2000年，意大利的Muratori Cementisti Ravenna(CMC)获得了标段5的工程合同。所有的承包商都选择了罗宾斯双护盾掘进机来挖掘这个具有挑战性地质的隧道。

地质条件

2号标段：2号标段的地质是由石灰岩和白云岩组成的，偶尔有断层现象。喀斯特地貌也很丰富。岩石的无侧限抗压强度（UCS）为39-137 MPa（6-20 ksi）

3号标段：3号标段的地质由倾斜折叠的白云石灰岩和三叠纪砂岩&泥岩组成，岩石的无侧限抗压强度与2号地段相同的。岩石主要是大量的高角度断层，伴随偶尔的喀斯特地貌

5号标段：5号标段由石灰岩、砂岩和粉砂岩组成，偶尔有断层，岩石的无侧限抗压强度为 25-206 Mpa（4-30 ksi）。

隧道掘进机

2号标段：2号标段使用了两台罗宾斯双护盾隧道掘进机。第一台掘进机是一种新的罗宾斯隧道掘进机，挖掘了两条隧道（T4和T5号隧道），长度分别是6.6公里（4.1英里）和25.5公里（15.8英里）。这台掘进机配有一个直径4.92米(16.1英尺)的刀盘和直径17英寸(432毫米)的刀具，还装备有一个可变频驱动装置(VFD)，为刀盘提供1575千瓦(2112马力)的动力。掘进机可以产生9074 千牛(204,0000磅)的刀盘推力和2,159,424 牛米(159,1300磅尺)的扭矩

2号标段的第二台机器，罗宾斯公司为长14公里（8.7英里）的隧道翻新了一台直径4.9米（16.1英尺）的隧道掘进机。该掘进机配有直径17英寸（432毫米）的刀具，6个75/210千瓦的发动机，总装机功率为3000千瓦

两台隧道掘进机都使用了相同的后备份系统。每掘进300米(984英尺)长，后配备系统使用一台出渣台车和有压载的出渣车和一对侧线组成一个加利福尼亚道岔。供水装置、通风装置和电缆盘都在后配备系统的后部附近

3号标段：另一台双护盾隧道掘进机用于挖掘3号地段T7号隧道的一段长22公里（13.7英里）的隧道。这台掘进机直径4.8米（15.7英尺），配有直径17英寸(432毫米)的刀盘，可以产生9074 千牛(204,0000磅)的刀盘推力和215,9424牛米（159,1300磅尺）的扭矩。长40.7公里的T7号隧道的另一半隧道由NFM公司制造的一台隧道掘进机完成贯通

3号标段掘进机的后配备系统与2号标段掘进机的备配份系统相同

5号标段：5号标段，CMC公司使用了一台自1994年以来就被中国保存的直径4.8米(15.7英尺)的罗宾斯隧道掘进机。为了该项目，罗宾斯公司对这台掘进机进行了彻底的翻新。CMC公司和罗宾斯公司同意加强现有的刀盘，以提高在断裂地质中的运行可靠性。这台掘进机还配有一个后护罩和钢丝刷密封来防御涌水。掘进机配有直径17英寸(432毫米)的刀具，可以产生7562 千牛(170,0013磅)的刀盘推力和193,6568 牛米(143,8000磅尺)的刀盘扭矩

为增加性能，5号标段掘进机采用的是定制化的后配备系统。罗宾斯公司扩展了后配备系统，提供安装在平台上的台车长度能够为掘进机的两个行程提供足够的泥渣搬运和物料输送能力。管片处理系统也得到改善，以便更快速地处理隧道衬砌管片。

隧道掘进

1999年2月， 2号和3号地段同时开挖。挖掘T4号隧道的掘进机仅用8个月就掘进了6.6公里（4.1英里），且相对而言没有遇到什么问题。这台掘进机以最佳月进尺1822米（5978英尺）的成绩打破了同级别掘进机的世界记录，最佳日进尺达到了99.4米（326英尺）。同一台掘进机于1999年11月开挖长25.5公里（15.8英里）的T5号隧道， 2001年完成贯通，也没有遇到什么问题

翻新的罗宾斯隧道掘进机于1999年12月开挖长14公里(8.7英里)的T6号隧道。掘进机遇到长段粘土和一个6米(19.7英尺)宽的喀斯特溶洞，必须填满豆粒砾石和钢筋混凝土，才能让掘进机通过。尽管遇到了这些挑战，这台掘进机取得了81米(266英尺)的掘进速度，最快的一个月掘进了1375米(4511英尺)，平均月进尺为550米(1804英尺)。

1999年2月， 3号地段长22公里(137英里)的T7号隧道开始挖掘，于2001年4月完成贯通。罗宾斯公司的隧道掘进机和NFM公司的掘进机从隧道的两端开挖，在中间相遇。罗宾斯隧道掘进机遇到了一种50/50比例的石灰岩/砂岩混合的耐磨岩石和几个高角度断层线。尽管如此，该掘进机仍取得了月进尺超过700米（2297英尺）的成绩，且最佳月进尺为1281米（4203英尺）

2000年9月，5号地段开挖，此时2号和3号地段正好完成贯通。到同年12月8日，翻新的罗宾斯隧道掘进机在第一个月就创下了最佳日进尺36.1米（118英尺）和平均月进尺超过1000米（3281英尺）的成绩。随后，这台掘进机又创下了同级别掘进机的世界纪录，平均月进尺达1352米（4336英尺）。掘进机于2001年9月贯通了长13.5公里（8.4英里）的隧道。

 

 

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圣曼努埃尔矿井隧道

隧道概况

建设圣曼努埃尔矿井隧道的目的是延长在亚利桑那州铜矿的开采寿命。亚利桑那州铜矿是世界上最大的地下铜矿之一，在隧道建成之前，人们预测到1998年矿井的储量将会开采殆尽。隧道建成后，位于已采掘矿体附近的下卡拉马祖矿体就能用于开采。.

项目业主Magma Copper公司与一家由Frontier-Kemper建筑公司和戴尔曼哈尼尔股份有限公司组成的合资公司签订了工程合同。这家合资公司选择了一台直径4.6米(15.1英尺)的主梁式罗宾斯隧道掘进机进行隧道挖掘。

地质状况

下卡拉马祖地质十分复杂，由矿体、斑岩和花岗闪长岩组成。隧道路线上包含众多断层和岩脉——沿线6次经过圣曼努埃尔断层，5次经过和原岩断层。大部分岩石在热液变质作用被弱化了。

隧道掘进机

罗宾斯公司专门为这个地质条件设计了新型的硬岩主梁式隧道掘进机。直径4.6米（15.1英尺）的刀盘可以反转旋转方向，避免刀盘在遇到断裂岩石时发生堵塞。为了增强安全性能，新型掘进机还配备了33个直径 17英寸(432毫米)的后装式盘形滚刀

新型掘进机的装机功率为1260千瓦(1690马力)，可以产生8558 千牛（192,4000磅）的刀盘扭矩和高达296,9911牛米（219,0494磅尺）的扭矩

掘进机还额外装配了顶部钻井装置和一台圈梁安装机

掘进机后面有16个安装在轨道上的控制台，后配备系统在控制台上延伸了120米（394英尺）。该系统配备了电力供应与控制系统，液压动力机组和辅助设备

一台后配备输送机用于装载泥渣，然后由三辆渣土台车进行运输。轨道上还包括一个加利福尼亚道岔。

隧道掘进

1993年11月11日，隧道挖掘从一个特别准备的混凝土室里正式开始。掘进机在穿过圣曼努埃尔断层过程中没有遇到重大的问题，但是原岩断层中的湿粘土减慢了掘进速度，之后又陆续遇到了软粘土和破碎岩土

为了优化性能，罗宾斯公司和承包商为这台掘进机增加了几个功能，如增加了刀盘的淤泥流量、增大了刀盘扭矩以及增多了对隧道额外的岩石支护。在经过初步改进后，掘进机的性能得到了极大的提升。在挖掘开始后的头15个月里，掘进机的日进尺增加了两倍，达到22.94米（75.3英尺），而且在剩下的挖掘工作中掘进机的日进尺更是超过了30米（98.5英尺）

掘进机一直按计划进行挖掘，于1995年12月4日完成贯通。

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留尼旺灌溉项目

项目概况

留尼旺灌溉项目位于印度洋中的一个法国领土上。项目由一个隧道系统组成，该系统灌溉着甘蔗作物，并为岛上的西部地区人口提供水源。地下隧道将水从水资源富裕的东部地区输送到更为干旱的西部地区。项目获得了一些组织机构的资助，包括欧洲共同体、法国政府、留尼旺省政府和留尼旺区政府。

1990年，法国的承包商SOGEA公司和罗宾斯公司签署了隧道掘进机采购合同。罗宾斯公司建造了一个直径4.3米(141英尺)的单护盾隧道掘进机，用于贯通I号和II号隧道。I号隧道里的水有的部分II号和III号隧道，部分来自加莱角河（Rivière de Galets）的河水。然后，这些水通过长8.6公里(5.3英里)的隧道运至岛西侧的一个水库中。II号隧道较短，长2.4公里(1.5英里)，通过加莱角河下方的虹吸管来输送I号隧道的水。

地质状况

留尼旺项目3条隧道的地质构造主要由橄榄玄武岩构成。该地区的断层已经形成了由泥岩和黏土相结合的块状岩石的角砾岩区。涌水和蚀变是这些地区的典型特征。

隧道掘进机

由于2个隧道里存在腐蚀性岩石和涌水，罗宾斯公司设计了单护盾隧道掘进机来解决这些特殊的难题。为了保证掘进机后部能安全地进行换刀，掘进机的刀具装配了5个铲斗和29个直径17英寸（432毫米）的嵌入式背装式盘形滚刀

6台160千瓦（214.5马力）电机为刀盘提供超过129,7547牛米（96,0177磅尺）的扭矩。双速铰接刀盘增加了掘进机打通块状岩石的方向控制和稳定性。罗宾斯公司还为掘进机增加了泵水系统，为刀盘和护盾增加了密封装置，这些增加的配置为掘进机在严重涌水的情况下打通玄武岩做足了准备

掘进机的通风系统包括一台直径900毫米（35.4英寸）的风扇、一个通风管道、 一套空调设备和一套外壳式空调系统，均在掘进机后配备系统中进行安装和控制。

隧道掘进

在I号隧道中，掘进机从一开始就遇到了第一个挑战。最初掘进的500米的地质(1640.4英尺) 由坚硬的火山碎片、水和块状岩石构成，掘进机遇到了两个大面积的不良岩石带且伴有涌水，隧道内最大的涌水量约每秒45升(11.9加仑)。机组人员和罗宾斯公司现场服务工程师通过数次现场改动，最终解决了这些问题。其中一项改动就包括移除可伸缩的刀具，以便在断面里安装一个额外的铲斗。额外的铲斗增加了开口的数量，改善了断面清洁操作，提高了隧道掘进效率

橄榄玄武岩虽然柔软但十分粗糙，在掘进过程中刀毂的磨损情况十分严重。机组人员决定刀在毂上镶嵌硬质合金增强硬度，这个方法使问题得到了部分解决。刀圈在最大磨损程度下，寿命长短从中心刀的300个小时到边刀的50个小时不等

尽管地质条件复杂，掘进机的掘进速度飞快，如期完成了任务。 这台掘进机平均每小时的掘进量为4.46米(14.6英尺)，每周平均工作时间5天，每天3个班次，机器总共运行了1989个小时。

1992年9月17日，掘进机在I号隧道取得突破性进展，随后接受了例行重组和测试，为II号隧道的建设做好准备。掘进机于1993年开始II号隧道的挖掘工作，并与6个月后完成了任务。

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香港电缆隧道项目

项目概况

香港岛上275千伏的电缆隧道从附近南丫岛的一个发电站输送一条输电线路。六条275千伏的电缆穿过长5.4公里(3.3英里) 的隧道，为香港岛东部的居民增加电力供应。

项目业主，香港电力股份公司，将隧道建设工作承包给了西松建设有限公司。西松公司选择了一台直径4.8米（15.8英尺）主梁式隧道掘进机，这也是香港地区有史以来第一次使用隧道掘进机。

地质状况

电缆隧道沿线穿过三个山区，五次从大潭水塘的排水渠设施下方经过。地质成分包含一种花岗岩和石英的混合岩，混合岩中还包含一些带有坚硬凝灰岩和熔岩的火山岩。香港的花岗岩被认为是世界上最坚硬的花岗岩之一。

隧道掘进机

罗宾斯公司为这台高性能掘进机配备了具有32个直径19英尺（483毫米）的盘形滚刀和一个机推力总量1,0291牛米（231,3531磅），掘进动力2275千瓦（3050马力） 的刀盘。掘进机的设计包括可调节侧边支撑和顶部液压护盾，用于稳定刀盘和辅刀的掘进轨迹。较长的掘进行程实现了掘进时间最大化和刀具更换最少化。

隧道掘进

隧道挖掘工作从1991年3月开始。掘进机按照一定坡度打通花岗岩，洞壁上采用了混凝土逆断面法和裂缝灌浆法来处理初始涌水问题。

掘进工作在黄泥涌（Wong Nei Chung）断层线上的一段隧道上遇到了一些困难，由于破碎和风化的花岗岩需要采取岩石支护和推进钻探，掘进速度由此减缓。尽管如此，除了延长了55个轮班小时外，在此段贯通过程中掘进机继续保持很高的性能。

1991年10月，掘进机贯通了隧道，隧道开挖仅耗时53个工作周。 掘进机的平均周掘进是100米(328英尺)，平均每小时掘进速度是280米(9.1英尺)。

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加拿大西摩-卡皮兰诺

项目概述

大温哥华区域局的西摩-卡皮兰诺水净化过滤工程项目是加拿大卑斯诗省温哥华市改善饮用水质这一浩大工程的一部分。项目竣工后的过滤系统每天可处理18亿升（4.755亿加仑）符合联邦标准的饮用水。

这个项目需要开挖两台隧道，每条长7.2公里。这两条隧道将会把卡皮兰诺水库未处理的水输送到卡兰皮诺下游的水过滤厂，然后再把处理好的水输送回卡兰皮诺水库供应给大众。

地质

2004年，项目的业主温哥华区域局把这个工程项目授予给一家德国公司Bilfinger Berger。施工商选择购买了罗宾斯的两台直径为3.8米的主梁式掘进机开挖这两条隧道。这个项目的地质含有侵蚀性黄冈岩，岩层压力达200-265MPa。

掘进机

每台掘进机配备有超前钻，超前钻负责在掘进机40米的岩层探测地质和地下水的状况。在掘进中，隧道不会被安装衬砌。但是每台掘进机里都配有一台环梁安装机，在不同的地质状况下安装整个或一部分环梁。

隧道掘进

第一台掘进机在2006年的5月18日交付施工商，并在2006年7月1日开始掘进。第二台掘进机在同一个硐室始发。两台掘进机都是在深180米（591英尺）始发井底部的一个非常短（60.5米/200英尺和70.5米/230英尺）的始发隧道里，开始掘进。由于始发隧道较短，所以两台掘进机的后配套都是在他们掘进200米（650英尺）之后慢慢安装上去的。掘进机只安装了11台个台车在长35个平台的后配套系统里。

困难的地质让两台掘进机的掘进工程停止了一年。掘进作业在2009年的四月重新开始。新的工程施工商是一家由尖端肯伯建筑公司（Frontier-Kemper ULC）、爱康建筑公司（Aecon）和和JF 建筑公司（JF Shea Inc）组建成立的合资公司。她重新掘进工程，并获得每日掘进29米（95英尺）的速度。

在2010年的4月，On November 4, 2010, 第二台掘进机的贯通为整个工程划上了句号。两台掘进机在整个4年得硬岩掘进工程期里仅仅用了两年多的时间完成了掘进。新的施工商成功的运用了岩栓、钢筋网和钢支架的岩层支护技术成功地解决了这个含断层的硬岩地质。岩层支护根据地层的条件安装，从稳定地层的裸岩（Class I)到每760毫米都需要钢支架的困难地质（Class V）。

第二台掘进机是随一个角度穿洞通向另一条隧道的。交汇的地方会建一个硐室，用来让施工人员在270米（885英尺）深的地方进行钻孔作业。施工商预计所有的工程，包括最后的喷土和钢支架衬里需要两年时间才能完工。

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圣维森特管道项目

项目概况

圣维森特管道长17.7公里(11英里)，将加州湖滨市的圣维森特水库连接到圣地亚哥县水务局第二渡槽。这条管道是水务局应急储备项目的一部分，在遭遇干旱或大地震时向城市供给水源。

项目业主，圣地亚哥县水务局，特雷洛–榭伊合资公司签订了工程合同。承包商选择了一台直径3.5米(11.5英尺)的罗宾斯主梁式隧道掘进机和后配备系统，用于挖掘隧道两端总长约2.75公里(1.70英里)的2段区域。

地质状

鉴于多样化的地质条件，工程选择了多种隧道施工方法。2台敞开式盾构挖掘机用于采掘砾岩，同时隧道掘进机用于采掘隧道二端部分的岩石。隧道掘进机打通了花岗岩地质，无侧限抗压强度为140-345兆帕（2050磅/平方英尺）。钻孔和爆破挖掘也在岩石和砾岩的交界面中得到使用。

隧道掘进机

鉴于多样化的地质条件，工程选择了多种隧道施工方法。2台敞开式盾构挖掘机用于采掘砾岩，同时隧道掘进机用于采掘隧道二端部分的岩石。隧道掘进机打通了花岗岩地质，无侧限抗压强度为140-345兆帕（2050磅/平方英尺）。钻孔和爆破挖掘也在岩石和砾岩的交界面中得到使用。

隧道掘进

2006年6月21日，挖掘工作正式开始。就在此之前，工作人员仅用了30个工作日在现场组装好了一台隧道掘进机。这台机器在圣维森特门的西边打通了一段长1.2公里(0.7英里) 的区域，然后，又被安排挖掘一段外加的带有黏土层的风化花岗岩地质的400米（1300英尺）地段。特雷洛–榭伊合资公司放慢了刀头的转速，以便穿过混合断面和避免运送淤泥的铲斗发生堵塞。该地段并没有采用钻孔和爆破法，而是采用隧道掘进机进行挖掘的方法，为项目进度节省了大约120天的时间。随后，这台机器被调走，从西边竖井重新启动，向东打通1.3公里(0.8英里)。掘进机在花岗岩中挖掘，要求使用钢支架和锚杆支护。 2008年4月，掘进机完成了第二部分的贯通工作。

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