Linki do kilku ciekawych projektów z użyciem TBM

Na tej stronie przedstawiamy linki do specjalistycznych artykułów, które mogą dostarczyć informacji o stosowaniu maszyny TBM do budowy podobnych tuneli, upadowych i kopalń. Na terenie Polski zastosowano tego typu maszyny do budowy tunelu pod Martwą Wisłą oraz do budowy warszawskiego metra.

Budowa nowej podziemnej kopalni węgla kamiennego w Australii za 12 mld USD

nettg.pl/news/131810/gornictwo-kopalnia-za-12-mld-dolarow

Budowa metra w Warszawie:

budowametra.pl

Budowa tunelu pod Martwą Wisłą

www.gik.gda.pl/118/inwestycje/tunel_pod_martwa_wisla.html

Budowa tunelu drogowego łaczącego Europę z Azją pod cieśniną Bosfor w Turcji:

www.avrasyatuneli.com.tr/en

TBM w górnictwie węgla, Projekt Grosvenor:

W 2013/2014 r. technologia TBM została zastosowana w Australii, w kopalni węgla Grosvenor Mine w Central Queensland (TBM success signals coal access opportunity, Desiree Willis, Robbins Technical Writer). W sierpniu 2014 zakończono drążenie pierwszego wyrobiska o nachyleniu 16,5%, długości 1.100 m i średnicy 8 m. Drugi tunel o nachyleniu 12,5% i długości 950 m został wykonany na przełomie 2014/2015 r. Oceniono, że czas wykonania tunelu tą metodą jest trzy razy krótszy, niż w przypadku zastosowania metod tradycyjnych, a zastosowanie maszyn TBM otwiera nowy rozdział w górnictwie węglowym.

W zakładce "do pobrania" zapraszamy do zapoznania się z krótkim raportem z wyjazdu delegacji KOPEX-EX-COAL do Australii.

australia.angloamerican.com/our-operations/projects-subpage/projects

Budowa tunelu kolejowego pod Kanałem La Manche:

www.eurotunnel.com/build

Budowa metra w Panamie:

www.tunneltalk.com/Panama-metro-Feb12-First-TBM-launched-on-Line-1.php

Tunel w Seattle:

www.tunneltalk.com/Alaskan-Way-Jul11-Hitachi-Zosen-to-build-mega-Seattle-TBM.php

www.wsdot.wa.gov/Projects/Viaduct

www.wsdot.wa.gov/Projects/Viaduct/About/followbertha

Tunele pod szybką kolej dla Doha (Katar):

www.constructionmachineryme.com/news/doha-tbm-deal-for-herrenknecht

thepeninsulaqatar.com/news/qatar/286495/four-more-tunnel-boring-machines-arrive-for-doha-metro-project

Planowane stosowanie maszyn TBM w Wlk. Brytanii dla kopalni potasu:

tunneltalk.com/York-Potash-Project-UK-11Feb2015-TBM-plan-of-attack-for-planned-potash-mine.php

Maszyna TBM dla tunelu pod Lake Mead:

www.tunneltalk.com/Lake-Mead-Nov09-Design-of-the-Mixshield.php

tunneltalk.com/Lake-Mead-Sep11-TBM-lowering.php

www.sahealy.com/lakemead.html

Projekt o bardzo trudnych warunkach górniczo-geologicznych i wodnych. Wydrążenie tunelu o długości około 4 800 m do jeziora Mead w celu wykonania ujęcia wody pitnej (przy zaporze wodnej - tama Hovera w Nevadzie, tama ta powstała na rzece Colorado) Ekstremalne warunki związane z ciśnieniem hydrostatycznym - spodziewane do 15 bar (maszyna jak i obudowa segmentowa zostala zaprojektowana do ciśnień rzędu 17 bar, uszczelnienia obudowy zostały testowane pod ciśnieniem 36 bar). Drążenie rozpoczęto w 2010 r.

Arrowhead Tunnels – Inland Feeder Project:

www.tunneltalk.com/Arrowhead-Success-from-the-extreme.php

www.ritchiewiki.com/wiki/index.php/Arrowhead_Inland_Feeder_Project

Projekt Arrowhead składał się z dwóch tuneli, o średnicy 5,8 m każdy. Długość tuneli to 9,6 km - wschodni i 8 km - zachodni (z czego przez TBM zostało wydrążone po stronie wchodniej do 2007 r. 6 765 m a po stronie zachodniej 6 023 m). Tunele te są kluczowym zasilającym segmentem Sieci Metropolitalnej Wodnego Okręgu Środlądowego Południowej Kaliforni. 

Tunele w Chinach, przykłady:

Qinling Rail Tunnels

www.tunnel-online.info/en/artikel/tunnel_2010-08_New_Ground_Support_gains_Traction_in_China_1041085.html

Projekt dotyczy tuneli wykonywanych na głębokości do 1400 metrów pod powierzchnią terenu i wysokości ok. 1000 m npm. Dwa tunele biegnące równolegle w odległości 40 m i długości ok. 16,6 km przechodzą pod masywem Qinling Mountain. Używany sprzęt to Robbins Main Beam TBM. Średnica tuneli wynosi ok. 10 m i przechodzą przez strefy bardzo trudnych warunków geologicznych, dla pokonania których próbowano stosować systemy opracowane przez doradców inwestora i wykonawcy prac.

Jinping-II Project gdzie budowane są cztery tunele upadowe (kąt nachylenia ok. 3,65 %, długość ponad 16 km).

W rejonie tego projektu budowa geologiczna jest również bardzo skomplikowana. Badania geologiczne wykazały występowanie skał przeobrażonych - marmuru (wapienie z udziałem piaskowców) o strukturze blokowej, których wytrzymałość na ściskanie jednoosiowe (USC) wynosi 50 - 85 MPa LUW. Znaczne naprężenia w górotworze spowodowane dużą miąższością nadkładu spowodowały konieczność zastosowania specjalnie zaprojektowanych maszyn TBM o średnicy wiercenia do 12,4 m, przystosowanych do wysokich napływów wody i trudnych warunków pracy. Aby umożliwić pracę w tak trudnych warunkach, cały układ TBM, wraz z infrastrukturą usuwania urobku został podniesiony o 1,5 m. Materiały stosowane do obudowy tunelu zostały również odpowiednio zmodyfikowane.

USA: tunel pod Niagarą:

Budowa trwała od roku 2005.

www.niagarafrontier.com/tunneltechnical.html

Kuala Lumpur: tunel miejski:

Projekt w Kuala Lumpur jest jednym z najtrudniejszych:

www.thestar.com.my/Lifestyle/Features/2014/07/09/On-easier-ground/

Tunel Gotthard w Szwajcarii:

W ciekawym artykule pod linkiem:

mycoordinates.org/locating-dangerous-zones-prior-to-drilling-the-57-km-long-gotthard-tunnel-in-switzerland

opisane są badania poprzedzające wiercenia TBM w tunelach Gothard w Szwajcarii. Największym wskazanym zagrożeniem jest tam nietypowa struktura skał, tak zwany "Piora Mulde", niestabilny strukturalnie. Skała wapienna (dolomit) występuje w postaci o konsystencji cukru i dlatego jest nazywany drobnoziarnistym cukrem dolomitowym.

Inna ciekawe publikacje na temat tunelu Gottharda to:

www.alptransit.ch/fileadmin/dateien/medien/artikel/Heinz_Ehrbar Gotthard_Base_Tunnel__Experiences_with_different_tunnelling_methods_paper_Sao_Paolo_pdf.PDF

Metro w Porto (Portugalia):

Jeden z ciekawych artykułów na temat technicznej strony tego projektu:

www.rocscience.com/hoek/references/H2004b.pdf  

Był to projekt realizowany od roku 2000 gdy jeszcze doświadczenia nie były zbyt powszechne.

Południowa Afryka:

www.saimm.co.za/Journal/v108n01p001.pdf

W artykule opisano pierwsze użycie slurry TBM w Afryce. Konieczne było użycie slurry TBM ze względu na wysokie ciśnienie wody i warunki gruntowe. Ze względu na duże nachylenie przenosnik taśmowy byłby złym rozwiązaniem (20% materiału zostawałoby w tunelu). W tej sytuacji zastosowano mieszanie materiału z masą bentonitową i pompowanie rurociągiem. Opisane są również problemy z przewiercaniem się przez gliny/iły (soczewki glin) na długości 150 m.

Etiopia:

Maszyna TBM pracowała na projekcie elektrowni Gilgel Gibe II długości 26 km.

www.waterpowermagazine.com/features/featuremeeting-challenges-in-ethiopia.

Budowa geologiczna była skomplikowana, na obszarze występowania zjawisk postwulkanicznych. Obejmowała miedzy innymi kilka rodzajów skał wulkanicznych o różnych parametrach (riolity, trachity, bazalty oraz intruzje innych skał magmowych). Ze względu na obecność twardego bazaltu wybrano maszyny TBM wiercące tunel z dwóch końców. Pomimo wstępnego rozpoznania nastąpiło uwięzienie jednej z maszyn na prawie dwa lata. W tym czasie prowadzono wzmacnianie gruntu, co pozwoliło ostatecznie na uwolnienie maszyny TBM i skierowanie na trasę obejściową. W trakcie prowadzenia prac stwierdzono występowanie wód podziemnych termalnych (40oC) pod wysokim ciśnieniem.

Quenns Tunnel, Nowy York, USA:

dukelabs.com/Publications/PubsPdf/CMLO2003_TBMPenetrationRates.pdf

Budowa tunelu była jednym z pierwszych projektów na tę skalę i trwała prawie 3 lata (1996-1998), a tunel miał długość 5 mil (ok. 8 km). Szczegółowe badania budowy geologicznej przeprowadzono praktycznie dopiero po wybudowaniu tunelu w latach 1998 – 2000.

Projekt Kishanganga w Himalajach:

Projekt jest m.in. opisany w artykule p. L. Giacomini i innych na konferencji WTC w 2013 w Genewie.

www.selitunnel.com/pdf_articoli/WTC2013__KISHANGANGA_HYDROELECTRIC_PROJECT.pdf

Jest to projekt elektrowni 330 MW potrzebującej tunelu 23 km, z którego 14,6 km jest realizowane metodą TBM. Badania poprzedzające budowę wykonała firma SELI. Po początkowych kłopotach firma osiągnęła szybkości drążenia nawet 500 – 800 metrów na miesiąc (w końcowych miesiącach 2012 roku). Średnia do końca września 2012 wyniosła 420 metrów na miesiąc i to mimo stosunkowo trudnych warunków geologicznych.

Firma SELI uzyskała kolejny poważny kontrakt wiosną 2014 ze względu na bardzo dobry postęp prac w pojekcie Kishanganga:

tunneltalk.com/India-20May2014-Imminent-Kishanganga-breakthrough-as-Seli-wins-TBM-excavation-award-for-Vishnugad-Pipalkoti-hydro-headrace-tunnel.php

Pierwszy z tuneli o długości 14,5 km ukończono w lipcu 2014 http://www.aceupdate.com/Article.php?ItemId=2815. Uzyskano zatem na całej długości trasy czas wiercenia 14,5 km w ciągu zaledwie 42 miesięcy (ok. 345 m/miesiąc).

Los Angeles, USA - nowy projekt przedłużenia metra:

http://www.metro.net/projects/westside/westside-fact-sheets/
http://media.metro.net/projects_studies/westside/images/final_TAP_report.pdf
http://www.tunneltalk.com/Los-Angeles-Metro-21July2014-Strong-objection-to-LA-Metro-recommendation.php

Projekt jest w budowie przez dzielnicę Beverly Hills w kierunku dzielnicy  Santa Monica. Jest to jeden z najtrudniejszych projektów na świecie, który wzbudził wieloletnie spory grup ekspertów ze względu na duże zagrożenie trzęsieniami ziemi (prowadzi poprzez rejony uskoków tektonicznych).

 Tunel Alborz, Iran :

http://www.jaegerbau.com/en/underground-construction/special-underground-projects/reference-projects/alborz-exploration-tunnel/
http://www.amberg.es/fileadmin/documents/05_Fachartikel/2009_Alborz_TBM_in_difficult_ground_condition_Iranian_Tunneling_Conference_DWen_HWan_en.pdf
http://trai.ir/wp-content/uploads/2014/07/pa.pdf

Budowa tunelu o długości ok 6,5 km, na wysokości 2400 m n.p.m. w bardzo trudnych warunkach hydrogeologicznych i w obszarach zagrożeń gazowych.

Tunel pod rzeką Wezera, Niemcy :

http://structurae.de/bauwerke/wesertunnel-dedesdorf

Tunel był budowany w latach 1998 -2003. Dwa tunele po 1,7 km wybudowano techniką drążenia maszyną TBM.

Norwegia – projekt kolejowy Follo Line:

http://www.jernbaneverket.no/en/startpage1/News/Tunnel-TBM-contract-nominated/

Projekt, którego fizyczna realizacja zaczyna się w roku 2015 obejmuje 64 kilometrów nowych linii kolejowych na południe od Oslo, w tym mający długość 20 km podwójny tunel wykonywany w większości metodą drążenia za pomocą maszyny TBM.  Kontrakt EPC na budowę kluczowego tunelu techniką TBM ma wartość 8,7 mld koron norweskich (ok. 4 mld złotych), został podpisany w pierwszej połowie 2015 roku.