攻克岩溶石灰岩的罗宾斯主梁式
2022年春,一台直径为4.1米的罗宾斯主梁式在美国密苏里州圣路易斯市,为承包商SAK开挖关键基础设施隧道。这台被名为“Vera夫人”
的机器正在杰斐逊兵营隧道二期工程作业掘进。这是一条3,050米长的岩溶石灰岩隧道。这台独特的机器配备了可360度钻探的超前钻机,设计用于探测掘进机周围的岩溶和其他地下地质;以及多种围岩支护方案,包括麦纳利拱顶支护、钢丝网、环梁安装机和拱顶钻机。
SAK施工项目总监Brotherman
Bragg表示:“这台机器的总体设计非常适合我们的项目,不仅在开挖方面,而且能够在掘进机周围的多个位置运行两个超前钻机。我预计在掘进过程中遇到的挑战主要与地质条件有关。我们正在掘进的区域具有潜在的喀斯特地质特征。超前钻机是我们的生命线,通过机器上的两个超前钻机,我相信设备掘进每一步前,都能发现我们前方面对的地质问题,从而让我们能够提前处理潜在的问题。”
在杰斐逊兵营隧道一期作业中,施工商采用一台翻新的直径3.35米罗宾斯主梁式作业,设备在进入隧道约2,400米处遭遇极其恶劣的地质条件,包括较大的垂直特征以及流动和不稳定的地质,需要掘进机保持在原位。虽然考虑了各种方案,包括地面冻结,但最终认为这些方案不可行。
最后采取了建造了一条62米深的回收井和60米长的平硐,成功稳定这个区域地质并拆除机器。机器恢复后,SAK
施工向罗宾斯寻求解决剩余隧道段的开挖方案,这也成为了这个项目的二期工程。
SAK和罗宾斯同意对新的、更大的掘进机进行全面的车间调试,以确保现场不会出现不必要的延误。由于新冠病毒疫情和额外的车间调试,掘进机比原定计划延迟了几个月到达现场。SAK操作和罗宾斯技术团队一同积极参与最终组装和测试程序。
到达圣路易斯后,设备迅速组装并从回收井始发。Bragg说:“罗宾斯的现场服务技术人员提供了出色的支持,帮助我们组装机器,并对机器进行故障排除。在组装和从竖井始发期间,我们面临的挑战微乎其微,这是我们在机器上进行过的速度最快、效率最高的组装。我们在四周内完成掘进机的组装,顺利完成项目里高效组装设备这个巨大的挑战。”
Bragg继续说道:“掘进机的总体设计非常实用,到目前为止,在开始阶段,设备掘进得很好。我对这台机器和技术人员都很满意。”设备从始发至今,表现都很好,在始发后的两班作业就掘进了21米。
杰斐逊兵营隧道项目是大都会圣路易斯污水处理工程(MSD)的关键部分,该工程由圣路易斯大都会水利部承担,耗资60亿美元,旨在解决城市和周边地区的水质和废水问题。杰斐逊兵营隧道长5,400米,内径2米,与密西西比河平行,并延伸至位于德佩雷斯河和密西西比河交汇处的莱梅污水处理厂。该隧道计划于2023年秋季完工。
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