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跨模式掘进在墨西哥城破纪录地贯通

2017年6月8日,包括墨西哥总统 Enrique Peña Nieto在内的一批项目官员庆祝了史诗隧道项目的最终突破。直径8.7米的罗宾斯跨模式掘进机是第一台在北美作业的跨模式掘进机,它完成了伊米苏泊尼特隧道二期 (Túnel Emisor Poniente II,简称TEP II)。这台掘进机兼并硬岩模式和土压平衡模式作业的跨模式掘进机XRE,可以在断层带、可变地面、浅埋深等地质掘进,以日掘进57米、周掘进231米和月掘进702米的速度刷新了的国家纪录。

“XRE具有很大的优势,因为它设计用于开放或封闭土压盾构模式下掘进;允许它在土壤或岩石中挖掘隧道。我们已经证实它的性能是非常有效的。” 业主Conagua,墨西哥国家水委员会TEP二期主管Ing. Juan Alberto Herrera Moro y Castillo说道。

这台独特的机器及其连续输送系统是采用现场首次安装调试的方案(OFTA)组装的,并且是为Aldesem、Provon和Recsa的承包商联合体设计的。罗宾斯跨模式掘进机的特点是,如配备可互换刀具的可转换刀盘,可互换的掘进机带式输送机和螺旋输送机,以及多速变速箱,以增加在困难地质下挖掘隧道时的扭矩。“这种设计的好处在于其卓越的推力和改变刀盘扭矩的便利性。如果机器卡在困难的地质下,这会使整个过程变得更容易,” RECSA隧道部门负责人Alberto Martinez说。

XRE机器于2015年8月启动,用于挖掘5.8公里长的废水隧道。这台机器安装在坚硬的岩石地质中,刀盘配备20英寸的滚刀。2016年初,掘进机撞击了几个接触带中的第一个,这是一条30米宽的断裂带,由破碎和块状岩石构成。虽然通过接触带的挖掘工作进展缓慢,但在更具挑战性的安山岩中,进度再次加快。在2016年3月中段贯通进入80 米深的竖井,随后进行检查和维护后,掘进机继续掘进。

2016年秋季在破碎安山岩中掘进时,隧道掘进机遇到了一个自然形成的洞穴,据信是过渡带中的岩石坠落或侵蚀岩石的古老地下湖体造成的。据估计,该洞穴的大小为90立方米,其中不稳定的地面面积约为57立方米。掘进机被停机,并立即采取措施使机器前的地面用聚氨酯泡沫稳定,然后用豌豆砾石和浆液的混合物填充洞室。

截至2016年10月底,掘进机已达到软土地面最后900米长的隧道段,并在那里转换为土压平衡模式。在最后一段浅埋深的隧道中,隧道顶部到住宅地基的距离低至4 米,地质具有再固结土壤的一致性。为了稳定软土,并将居住区以下的沉降风险降至最低,隧道施工人员从地表开始钻孔,每隔1.0米安装890根微型桩。他解释说:“我们能够做到这一点,而不会对TEP II路径沿途附近地区邻居的财产造成损害,也不会对该地区安装的道路或城市基础设施造成损害。” 承包商Aldesa的TEP II现场经理Francisco Miguel Lopez说。

现在隧道已经贯通,隧道将在投入使用前再灌注一个35厘米厚的二次混凝土衬砌。该污水隧道将对墨西哥城外西部地区的现有系统进行检修,以防止瓦尔多拉多的反复洪水。特别是,隧道将有益于Cuauttal Izcalli、Tlalnpantla和Atizapan de Zaragoza这些城市总共有210万居民。