历时10年、长62 km的墨西哥TEO污水隧道顺利竣工
2019-02-15
2019年5月23日,墨西哥举行了一场庆祝活动: 6台直径为8.93 m的罗宾斯土压平衡盾构中的最后一台在墨西哥城的伊米苏·奥连特隧道(Emisor Oriente,简称TEO)的第4标段完成了掘进工作。这一壮举标志着历时10年、长达62 km的隧道顺利竣工。
这一项目是土压平衡盾构在目前所有应急污水项目中遇到地质问题最复杂的项目,是新的里程碑。10.2 km长的4标段,从17号竖井延伸至13号竖井,深度达85 m,包括玄武岩段,中间夹杂着高水压的渗透性砂。尽管碰到了诸多挑战,但盾构设备掘进速度依然能达到日掘进30 m和月进尺528 m的项目记录。对于这个作业表现,4标段承包商机械经理Carrillo表示,这与用于清除渣土的罗宾斯输送机设计有很大关系。
所有机器的设计都可承受0.4~0.6 MPa的水压,配备的复合地层背装式刀盘可以应对各种地质条件。根据地质情况,高压碳化钨刀具可与直径43.18 cm(17英寸)的碳化钨滚刀互换。其他设计包括人舱和物料舱,可承受高达0.7 MPa的压力;重新设计的铲斗和用于加固螺旋输送机的悍达耐磨板以及可拆卸的耐磨板,可进一步加强每个螺旋输送机的运作;旋转活动接头经过重新设计,可提高刀盘换刀时的效率,而新的刮刀设计为刀盘在岩石复合地层条件下提供更大的抗冲击性。
在掘进了405 m之后,岩石、刮刀、搅拌杆以及其他材料出现部分磨损,迫使施工队进行刀盘检查。在高达0.35 MPa的压力下,决定采用高压换刀。2013年6月2日,进行了第1次高压换刀。然而,这些换刀措施费用很高,并且证明是耗时的。在大约50次高压换刀后,项目的其余部分换刀都是在大气模式下进行的。
“在大气模式下进行的换刀是最大的挑战。因为我们在倾斜隧道上开挖,涌水量测试已到达极限。在所有这些换刀措施中,我们必须在盾构和输送机轴上实施双泵系统。”Carrillo说。尽管每次操作都存在挑战,如抽水量高达180 L/s以及清除隧道中的砂石,但大气模式下换刀的成本仍然低于高压下的换刀,并且速度更快。