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辉煌项目

项目成果

奥莫斯的安第斯山隧道

  • 设备类型 主梁式掘进机
  • 设备数量 1
  • 设备直径 5.3 米
  • 隧道类型 输水
  • 隧道长度 12.5公里
  • 项目业主 秘鲁国家政府和兰巴耶克地区政府
  • 施工单位 Odebrecht Ingenieria Lambayeque Construccion, S.A.C. (OPIC)
  • 项目地点 奥莫斯, 秘鲁

项目概况

Olmos TBM in the Ohio, USA manufacturing facility

奥莫斯的安第斯山隧道已经有100多年的历史了,在1950年使用钻爆技术进行了几次尝试。这条隧道全长20多公里(12英里),是一项更大工程的一部分,该工程计划将安第斯山脉东侧的Huancabamba河的水输送到太平洋流域的干旱地区,通过一条隧道穿越大陆分水岭。第一阶段包括兴建4300米(140英尺)高的大坝,把位于圣斐利贝村附近的Huancabamba河转移到太平洋一侧的干燥的奥莫斯河上。现在,隧道工程的第一阶段正在运作,该计划每年将提供超过20亿立方米(5000亿加仑)的水用于灌溉560平方公里(13万英亩)的农田。接下来的阶段将包括至少两个钻爆隧道,两个水电站,每一个都发电600兆瓦,一个运河系统来过滤整个海岸的水。

 

地质条件和机器设计

掘进机面临的是复杂的地质条件:石英云母片岩、安山岩和凝灰岩构成的围岩、UCS(单轴抗压强度)在60至225兆帕(8700至32600 psi)之间。隧道沿线有超过400条断层线,其中两条主要断层线宽约50米(160英尺)

高覆盖层还带来了另外一个问题:隧道内的高温,预计隧道内的温度将超过54摄氏度(130华氏度)。工地高的海拔(1080米/ 3500英尺)导致空气密度较低,每立方米空气的传热能力降低为了应对这种高温环境,罗宾斯公司为这套设备设计了独特的通风和风冷系统:两套相互作用的系统用于把隧道内的温度降到32摄氏度(90华氏度)或更低。

隧道掘进

McNally Support System Stabilizing Ground with Steel Slats

从2008年底开始,掘进机就进入了高埋深隧道段,在那里,工作人员经历了巨大的过度断裂和导管,以及超过16,000个记录的岩石爆裂事件,这些事件无法用铁丝网、岩石螺栓和环梁来控制。为了更好地控制破碎的岩石,罗宾斯和 承包商Odebrecht 通过安装一种新型的掘进机围岩支持来改变。设备的顶部被移走,取而代之的是麦纳利(McNally)围岩支护系统(见右图)。

McNally的工作原理是将弯曲的手指型钢板替换为侧弧形的钢精排储存仓储存仓轴向从刀盘的背面延伸到刀盘的支撑。在掘进机进入冲程之前,工作人员将金属或木头的板条滑入存储仓,这样,每个储存仓里就有两排的板条。从储存仓伸出的板条的末端,用钢带固定在隧道的顶部。当机器前进时,板条从储存仓中挤压出来,然后用继续把后面的板条用螺栓固定在隧道顶部。为了防止变形和岩石的下落,隧道的长度被板条会继续重新加载使用

 

穿过断裂和破碎的岩石段的隧道也在刀盘上造成了不必要的磨损。为了解决这个问题,罗宾斯的工程师们增加了19毫米(0.75英寸)厚的磨损板和50毫米(2.0英寸)厚的方形钢,被称为“回力标”,在每一个刀具的前面。回力标从而在遇到状岩石到掌子面岩石爆裂,可以保护刀座。

掘进机的改良让设备的推进速度稳步提高,这台机器每月的进尺达674米(2211英尺)。考虑到2008年4月和2009年3月发生的两起危险的局部洪水,这一改善的速度更加引人注目。这两起洪水淹没了该地区,超过一米的泥浆,并摧毁了道路。

经过四年的奋力开挖和地质条件的挑战,掘进机于2011年12月20日到达了终点。秘鲁包括总统在内的政府官员都一起来到工地见证这一重大的隧道贯通。