硬岩中高速掘进

对隧道遍布的挪威来说,奥斯陆的弗洛线(Follo Line)隧道是一场革命。以前,隧道大多是采用传统钻爆法建造的。现在,这个峡湾国度最大的基础设施项目正在使用隧道掘进机挖掘隧道。四台直径9.9米的双护盾硬岩掘进机平均每台挖掘了约9.5公里长的连接奥斯陆和希(Ski)的全新铁路隧道。

挪威以前都是采用传统钻爆法修建隧道。现在我们知道,即使在我们这样极端的硬岩条件下隧道掘进机也是切实可行的选择。

Anne Kathrine Kalager, 挪威铁路公司项目经理

挪威隧道掘进行业开辟了新天地

在挪威,钻爆法长期以来一直占据整个隧道行业的主要地位,只在一些水利项目中使用过小直径的隧道掘进机。对付本地岩石最好的方法是使用炸药,因为隧道掘进机很难对付这样的岩石——这是长期以来存在的一种普遍观点。弗洛线项目改变了这一传统看法。

这个大型项目首创采用机械化隧道掘进技术,打造挪威最长的铁路隧道,消除未来交通网络的瓶颈。新的双线隧道长20公里,将从希(Ski)通往奥斯陆南部,直入市中心。在未来,通勤者将因路线缩短可以节省11分钟,是目前出行时间的一半。

机械化隧道掘进技术的决定性优势

在这个项目中,机械化隧道掘进技术具有决定性的优势。假设要想在与使用机械化隧道掘进方式同样的时间内完成掘进,如果采用钻爆法施工的话则需要在大都会地区设立7个工地,而且其中一些区域卡车很难进入。因此,采用钻爆法建造隧道将会给交通以及居住在工地附近的许多居民带来巨大的负担。相反,采用机械化隧道掘进这一解决方案,只需要建设一个工地统一施工。两条900米长的入口隧道将Åsland地面上的大型工地与两个地下洞室连接起来。从那里,两台机器分别向南和向北掘进,各建两条隧道。这些洞室最初是作为四台隧道掘进机的装配场所,现在被用作隧道掘进的后勤枢纽。

项目亮点

  • 4台双护盾硬岩隧道掘进机同时在挪威最坚硬的岩石里开挖铁路隧道
  • 400万立方米的岩石需要被开挖并运出
  • 新隧道总长超过37公里
  • 每台机器大约更换了3000把滚刀




快速掘进的先进设备

双护盾硬岩隧道掘进机是技术上最复杂的隧道掘进机类型。它将撑靴式硬岩掘进机和单护盾硬岩掘进机的功能完美结合。在稳定的地质条件下,这种组合施工方法使得隧道掘进和管片安装可以同步进行,从而实现高效掘进。因此,这种强大的技术完全适合在坚硬的岩层中进行长距离的隧道开挖。在应对抗压强度高达300兆帕的挪威片麻岩时,四台海瑞克硬岩隧道掘进机每台都特别配备了重达265吨的耐磨刀盘和13台功率350kW的主驱动。



我以前从来没有遇到过如此坚硬的岩石。你只能通过团队合作来解决这个问题。


Francesco Giampietro, Ghella公司隧道掘进机经理

比计划提前贯通

在签订合同不到一年,第一台隧道掘进机于2016年3月通过了工厂验收。从签订合同到第四台(也即最后一台)机器于2016年11月在奥斯陆开始运作,只用了19个月的时间。


在挪威工地,现场人员在承建商预先挖好的的巨大洞中进行机器组装。2016年9月初,挪威首相Ema Solberg和交通部长Ketil Solvik-Olsen出席了第一台机器的始发仪式。第四台双护盾硬岩掘进机于2016年11月开始掘进,比计划提前了四个月。这意味着在海瑞克团队的全面支持下,四台大直径硬岩掘进机仅在6个月内就在工地完成组装,做好了掘进准备。

24小时全天候服务

每天平均有7名海瑞克专家在施工现场,协助隧道掘进机经理和他的团队处理意外故障并进行维修,同时还为推进提供支持。在海瑞克总部,多达50名再制造专家致力于对滚刀进行专业翻修。隧道的推进与刀具的质量密切相关。由特种钢制成的滚刀,直径19英寸,每把重达372公斤,它们分布在70个同心轨道上,被压在极具磨损力的岩石上,每把要承受高达32吨的压力。磨损是很严重的。在整个项目掘进过程中,每台机器大约需要更换3000把滚刀。

陆续贯通

超过158米的最佳周进尺和高达36米的日进尺体现了隧道掘进工作人员和海瑞克出色的表现与团队合作。

2018年9月11日,前两台海瑞克双护盾硬岩掘进机在挪威坚硬的片麻岩中掘进2年后最终抵达终点。大约25000名来自世界各地的观众通过直播观看了海瑞克两台姊妹双护盾硬岩掘进机“欧菲米娅女王号”和“埃利西夫女王号”在奥斯陆几乎同时取得贯通。2019年2月26日,两台硬岩隧道掘进机“安娜号”和“玛格达号”在希市的最终实现双贯通。标志着约20公里长的铁路隧道项目弗洛线抵达了终点。挪威最大的基础设施项目就此完工。.

未雨绸缪

铁路于2021年底按计划开通后,高速列车将以每小时250公里的速度通过这两条新隧道。从希市向南20公里到奥斯陆的旅行时间将从22分钟缩短到11分钟。对于拥有60万居民的奥斯陆以及预计到2025年人口将增长30%的希市周边地区来说,弗洛线是未来的生命线。

Bane Nor

Acciona Ghella Joint Venture

项目数据
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掘进长度
37.270 m
地质状况
硬岩
片麻岩
业主 Bane NOR
承建商
AG JV (Acciona-Ghella 合资公司)
设备参数
4 x 双护盾硬岩掘进机:
直径:9,900 mm
隧道衬砌方式:管片衬砌
刀盘功率:4,550 kW
扭矩:11,115 kNm

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Gerhard Goisser COO Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.
Jack Brockway Geschäftsführer Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.

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