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辉煌项目

项目成果

莱索托高地调水工程

  • 设备类型 主梁式掘进机
  • 设备数量 3
  • 设备直径 5.03 米, 5.18 米,5.00 米
  • 隧道类型 输水项目
  • 隧道长度 45.6 公里,13 公里
  • 项目业主 莱索托王国, 南非共和国
  • 施工单位 莱索托高地项目施工商 (LHPC)
  • 项目地点 莱索托王国, 南非共和国

项目概况

莱索托高地调水项目是莱索托和南非之间的一个合作项目,旨在复兴南非人口稠密、干旱严重的顾城省(Gaucheng Province)。项目第一期从1992年开始,包括建造高180(590.5英尺)的卡奇(Katse)大坝。大坝于1998年完工,是莱索托的奥兰治(Orange)瑟齐(Sequ)河系的一部分,通过一个调水隧道和两个配水隧道向南非的瓦尔河系供水。

莱索托和南非向莱索托高地项目的承包商 (LHPC) 签订了工程合同,该公司是由Spie Batignolles 公司(法国)LTA ltd公司(南非)Ed Zublin AG公司(德国)Balfour Beatty ltd公司(英国)Campenon Bernard公司(法国) 组成的合资公司。

1991年,LHPC公司与罗宾斯公司签约,由罗宾斯公司提供3台新隧道掘进机,用于挖掘长度更长的调水隧道,1台翻新的隧道掘进机用于挖掘配水隧道。另外2台来自瑞典阿特拉斯·科普柯公司(Atlas Copco)和德国沃斯公司(Wirth)的隧道掘进机也会参与其中。

地质状况

调水隧道沿线经过火山岩石的玄武岩流,还有一些块状岩石,分布于断层附近和粗玄岩岩脉中。

南部配水隧道穿过包括克拉伦斯地层在内的沉积岩,这种地层由水平层状的粉砂岩和砂岩组成,偶尔会有粗玄岩岩脉和层状黏土岩。

隧道掘进机和输送机系统

罗宾斯公司提供了2台新的直径5.03(16.5英尺)的主梁式隧道掘进机,用于挖掘长45.6公里(28.3英里)的调水隧道。掘进机配备了35个直径17英寸(432毫米)的盘形滚刀。2台掘进机都按照背装式刀盘设计,方便后期安装直径19英寸(483毫米) 的刀具。掘进机还带有5315千瓦 (422马力) 的水冷电动机,可以为刀盘提供1575千瓦(2111马力) 的动力。

外加的一台直径为5.18米(17.0英尺)的隧道掘进机经哈里森西部公司(Harrison Western Corp.)翻新后,被部署在南部配水隧道。这台整新后的主梁式隧道掘进机配有37个直径为17英寸(432毫米)的刀具,6 185千瓦(248马力)的发动机,可以为刀具提供1110千瓦(1489马力)的动力。

罗宾斯公司建造了直径5(16.4英尺)的开放式硬岩隧道掘进机,型号为Mark-15。掘进机配有4个中心刀,22个面刀和8个边刀,直径均为17英寸(432毫米)33560千瓦(751马力)的电动机可以为刀盘提供1,680千瓦(2253马力)的推力和1588千牛米(1,171523磅尺) 的扭矩。

全部4台隧道掘进机都配备了凿岩机和后配套系统。

隧道掘进

19926月,第一台主梁式隧道掘进机开始对长17.4公里(10.8英里)的调水隧道进行挖掘。这台掘进机由于超大的直径等级,创造了世界隧道挖掘记录。掘进机的最佳日掘进为86.3(283.1英尺),最佳周掘进为399.8(1311.7英尺) 和最佳月掘进为1344.3(4410.4英尺)。尽管在隧道沿线遭遇了富有挑战性的地质条件,但这台掘进机仍然创造了上述多项挖掘记录。岩石裂隙需要采取岩石支护措施,尤其是在掘进的初始阶段,而这些支护的工作时间就占了总工作时间24%。这台掘进机的平均掘进速度为每小时4.59(15.1英尺),日平均掘进速度为33.4(109.6英尺)。隧道于1994年实现贯通。

19927月,第二台主梁式隧道掘进机开始对长17.3公里(10.7英里)的隧道进行挖掘。掘进机在取得平均掘进速度每小时4.1米(13.5英尺)的同时也保持了平均日掘进速度27.6米(90.6英尺)和平均月掘速度620米(2034英尺)的成绩。不仅如此,它还展示出了最佳日掘进66.8公里(219.2英尺),最佳周掘进325米(1066英尺)和最佳月掘进1221米(4006英尺)的超强性能。

Mark 15号掘进机也于19925月开始参与调水隧道的挖掘工作,1994年完成贯通。困难的岩石条件减缓了贯通速度,也降低了掘进机的掘进速度。这台掘进机的平均掘进速度为每小时3.9米(12.8英尺),最佳日掘进为62.9米(206.4英尺),最佳周掘进为289米(948英尺),最佳月掘进为987米(3238英尺)。岩石支护(如锚杆支护、岩石绑带、钢筋网和混凝土浇筑)的工作时间约占据了总工作时间的15%

19941013日,随着最后一台罗宾斯隧道掘进机打通3号通风井,整个调水隧道的贯通工作宣告完成。

19922月,为了南部配水隧道项目而翻新的一台主梁式隧道掘进机启动了挖掘工作,于19938月提前20个月完成贯通。 这一壮举体现在掘进机在2.1公里(1.3英里)5.2公里(3.2英里)5.7公里(3.5英里) 3段隧道挖掘工作中。掘进机的平均掘进速度为每小时3.86(12.7英尺),或者说每天(一日3班次,每轮8小时)平均掘进了39.9(130.9英尺)。它的最佳日掘进为82(269英尺),最佳周掘进为384(1259.8英尺),最佳月掘进为1324.4(4345.1英尺)