Eine steile Lernkurve, um die Geologie mit dem richtigen Bodenbeschaffenheitssystem abzustimmen
Auftragnehmer
Balfour Beatty Tunnelling
Prozesse
TBM TechnologyStandort
United Kingdom
Das Projekt:
Anhaltende Regenfälle haben das Kanalisationsnetz von Manchester überlastet, so dass Wasser mit verdünnten Abwässern in örtliche Bäche und Flüsse gelangte.
Die Abwässer könnten in den Manchester Ship Canal fließen. United Utilities investierte in den letzten fünf Jahren 150 Millionen Pfund in die Verbesserung der Abwasserkanalisation im Großraum Manchester, darunter auch in das ManTrunk-Tunnelprojekt.
Normet UK lieferte bei diesem Projekt seine erste Lösung für die Bodenkonditionierung und lieferte die Hinterfüllungsmörtelzusätze für eine effektive Injektionslösung hinter den Segmenten.
Bei dem Projekt handelt es sich um eine überholte Lovat-TBM, der EPB-Bruchdurchmesser beträgt 4,25 Meter und die Tunnellänge 625 Meter. Der Boden besteht aus steifem, undurchlässigem Lehm mit einem hohen Verstopfungspotenzial. Es gibt drei Schächte: Start-, Zwischen- und Empfangsschacht.
Die Herausforderung
Das Bodenkonditionierungssystem und die Geologie des Gebiets waren nicht miteinander kompatibel, was für das Baustellenteam von Murphy und Normet eine steile Lernkurve bedeutete. Der EPB-Modus war für die gesamte Länge des Tunnels erforderlich, um den Schutz wichtiger Oberflächenstrukturen zu gewährleisten. Die TBM war ursprünglich für den Vortrieb durch fließende Sande konzipiert, so dass im Allgemeinen keine separate Wasserinjektion in den Ortsbrustbereich erforderlich war.
Die anfänglichen Vortriebsgeschwindigkeiten lagen bei ca. 7-15 mm/min, wobei sowohl das Maschinendrehmoment als auch die Schlammtemperatur extrem hoch waren. Der erforderliche Erddruckausgleich war schwer zu erreichen und aufrechtzuerhalten, und es kam zu mehreren Schneckenausbrüchen. Eine von Normet durchgeführte Untersuchung ergab, dass die Bodenkonditionierungsanlage nicht in der Lage war, der Ortsbrust genügend Flüssigkeit zuzuführen, um die empfohlenen Bodenkonditionierungsparameter für die gegebene Geologie zu erfüllen.
Die Bodenkonditionierung ist ein integraler Bestandteil des EPB-Verfahrens, wobei die Vortriebsraten stark von der Eignung des Bodenkonditionierungssystems abhängen. Ein so großes Hindernis erforderte eine umfangreiche Unterstützung von Normet vor Ort, um die Anzahl der Ringbauten pro Schicht von 2 bis 4 auf die erforderlichen 8 oder mehr zu erhöhen.
Schnelle Fakten
- TBM productivity improved with process and product insight by Normet UK
- Advancement rates up from 7-15 mm/min to 30-45 mm/min
- Ring builds per shift increased from 2-4 to 8 or more
- Site support and extensive trials to tackle sub-contractors’ major setback
Die Lösung
Das Ziel von Normet UK war die Verbesserung und Aufrechterhaltung gleichmäßiger Vortriebsraten, die die Hauptfaktoren für die Gesamtproduktivität der TBM sind. Die Optimierung des Verbrauchs im Hinblick auf Leistung und wirtschaftliche Faktoren war ebenfalls ein wichtiger Schwerpunkt.
Der Service und das Fachwissen des Normet TBM-Teams in Verbindung mit dem optimierten Einsatz von Normet-Produkten erwiesen sich als effektiv. In Zusammenarbeit mit dem Bauunternehmen verbesserte das Team die Vortriebsleistung von 7-15 mm/min auf 30-45 mm/min. Auch der geforderte Erddruckausgleich von bis zu 2 bar wurde erreicht und gehalten.
Anhand von Schreibtischstudien und Baustellenbeobachtungen wurde das Bodenkonditionierungssystem so manipuliert, dass die maximale Menge an zusätzlichem Wasser in die Ortsbrust injiziert wurde. Weitere Änderungen an den Schaumparametern wurden vorgenommen, um die Menge der Schaumlösung in der Ortsbrust zu erhöhen und das Volumen der freien Druckluft in der Arbeitskammer zu verringern.
Durch eine langsame, schrittweise Verringerung der Drehzahl des Fräskopfes wurde die Temperatur des Fräsguts gesenkt, was die Wirksamkeit der Bodenaufbereitung erheblich verbesserte. Das Ergebnis war ein plastischer Schlamm, der die Leistung der TBM erheblich verbesserte.
Projektergebnis
Mit Unterstützung des Normet-TBM-Teams erreichte Murphy das Ziel von 8 Ringbauten pro Tag und arbeitete sicher und effizient bis zum Durchbruch der TBM.
Murphy war sehr zufrieden mit dem Design des Verfüllmörtels. Die Projektingenieure von Normet erstellten die Spezifikation des Hinterfüllmörtels auf der Grundlage der Projektparameter und -kenntnisse. Darüber hinaus analysierte Normet den Mörtel auf der Baustelle und bot regelmäßige Audits an, um sicherzustellen, dass die vereinbarte Spezifikation erfüllt wurde.
