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罗宾斯单护盾参与修复世界最长隧道

罗宾斯已经完成了一台独特的隧道掘进机机的制造和测试,该设备将用于修复世界上最长的连续隧道。掘进机将用于翻修纽约市特拉华渡槽的一段,这是一条长137公里的隧道,每天提供约50%的城市饮用水。在2月份的两天时间里,来自业主纽约环境保护部(NYDEP)、咨询公司麦克米伦·雅各布斯(McMillen Jacobs,简称MJ)和合资公司承包商基威特·谢赫(Kiewit-Shea Constructors,简称KSC)的代表前往俄亥俄州索隆的罗宾斯工厂,见证这台定制掘进机的工厂验收测试。

罗宾斯单护盾隧道掘进机将开挖一条隧道,以取代3.8公里长的特拉华渡槽。特拉华渡槽目前每天向哈德逊河泄漏约7500万升的水。对特拉华渡槽的调查可以追溯到十多年前,发现隧道衬砌出现裂缝。虽然使用自动水下运载工具进行的几次检查表明这些裂缝是稳定的,但确定它们不能从现有隧道内修复。纽约市随后决定在河下修建一条新的隧道以绕过渗漏。

径为6.8 米的单护盾硬岩掘进机,以安全密封压力高达30巴,并在各种坚硬岩石条件下运行。特拉华渡槽于1944年完工。在最初的施工过程中,工作人员记录了每天75至1500万升的地下水流入量。由于这段隧道位于哈德逊河(Hudson River)下方183 米处,因此,流入的水受到巨大的水头压力,因此需要独特的隧道技术。

由于渡槽修复所带来的挑战,例如地质困难和大量的水涌入,因此必须相应地设计掘进机。困难的地质解决方案(DGS)功能,包括强大的钻机、注浆和涌水控制系统已纳入机器的设计中,以克服预期的挑战。“这种隧道掘进机的一个独特特点是可关闭的铲斗,这使得铲斗仓可以被封闭,” KSC隧道经理Niels Kofoed说。“我们预计,如果隧道开挖部分的地下水流量(分流)导致环空注浆冲刷,这将是一个关键特征。一旦隔离墙关闭,地下水流停止,可对预制衬砌进行二次注浆,有效切断分流水流的流动路径。”

罗宾斯项目经理Martino Scialpi进一步指出,“掘进机的设计排水能力为9500升/分钟。机器在盾体中配备两个钻机,用于在16个不同位置钻探,在管片安装器上配备第三个钻机,用于在盾体另外14个位置钻探。钻探和开挖前灌浆将是控制和减少水流入的常规工作。“此外,水力驱动的高压下孔锤将允许,在需要的时候,可以在机器前方60至100 米、高达20巴压力下钻探。

为了提供始发和回收隧道设备的通道,在纽约纽堡和瓦平格镇建造了两个深井,两个深井将是旁通隧道的入口和出口。由于可用空间有限,项目现场本身对设备的组装和始发也构成了挑战。

罗宾斯与KSC密切合作,确保设备部件的设计和尺寸,以便所有部件都能用承包商的起重机可以承受,并安放在270米深的窄窄的洞室里。机器组装完成后,预计将于2017年秋季开始掘进。