Partnerzy serwisu:

 

Drogi | Zagranica - Polska i świat

Tunele komunikacyjne – zmechanizowana rewolucja

| Martyn Janduła źródło: RynekInfratsruktury.pl 24.07.2016

 

 

Tunele komunikacyjne – zmechanizowana rewolucja
fot. Pixabay

Zobacz więcej na temat:

Tunele
Technologie

Więcej z regionu:

Polska i świat

Podziel się ze znajomymi:

facebookLogolinkedInLogolinkedInLogo
emailLogowykopLogogooglePlusLogo

 

Zmechanizowana technologia budowania tuneli komunikacyjnych zrewolucjonizowała sposób powstawania tego typu konstrukcji, czego mogliśmy doświadczyć chociażby przy realizacji centralnego odcinka II linii metra. Firma Herrenknecht już od lat odpowiada za tworzenie tarcz do drążenia tuneli. Wielkie projekty, o których opowiadał na tegorocznym Kongresie Infrastruktury Polskiej Dymitr Petrow-Ganew, dyrektor ds. sprzedaży w regionie Europy Środkowo-Wschodniej, powstawały właśnie przy zastosowaniu tarcz Herrenknechtu.
Temat zmechanizowanych technologii budowy tuneli komunikacyjnych nie jest w Polsce zbyt dobrze znany, a to dlatego, że do tej pory takich projektów było bardzo mało. Dzisiaj się to jednak zmienia, czego dowodem jest chociażby II linia warszawskiego metra, tunel pod Martwą Wisłą lub planowany tunel komunikacyjny pod Świną. Nie oznacza to, że wcześniej w Polsce tunele w zmechanizowanej technologii nie powstawały. Powstawały, jednak z przeznaczeniem wyłącznie na instalacje.

Na świecie projektów tuneli komunikacyjnych było już bardzo wiele. Co jeden, to bardziej spektakularny. Za dostarczenie tarcz do każdego z nich odpowiada zazwyczaj jedna firma – Herrenknecht. Ma ona ponad 39 lat doświadczenia w produkcji takich urządzeń.

Od kilku do kilkunastu metrów

– Zaczynaliśmy w 1978 roku od małej tarczy. Później ze względu na wymagania one się powiększały. Najpierw były to kilkumetrowe tarcze do instalacji, później już do tras komunikacyjnych – mówi Dymitr Petrow-Ganew, dyrektor ds. sprzedaży w regionie Europy Środkowo-Wschodniej Herrenknechtu.

Wraz z rozwojem sieci autostrad i nowymi wymaganiami bezpieczeństwa, średnice tarcz ulegały powiększeniu. – W 2005 mieliśmy już tarczę 15-metrową, która robiła obwodnicę Madrytu. Z kolei największą tarczą do drążenia na sucho była tarcza drążąca tunel na autostradzie A1 we Włoszech o średnicy 15,55. Obecnie największą pracującą tarczą jest ta o średnicy 17,63 metra, która drąży tunel drogowy w Hong-Kongu – wymienia.

 

Jak przyznaje, rynek prężnie się rozwija, jednak w ślad za tym pojawiają się coraz to kolejne wyzwania. – Robimy coraz dłuższe tunele, coraz głębiej schodzimy, musimy opanować coraz to większe ciśnienia wód gruntowych. Z kolei w miastach jesteśmy w coraz to płytszych partiach, więc czasami wręcz minimalne przebicie jest wyzwaniem – wylicza Petrow-Ganew. – Robimy wreszcie tunele tam, gdzie kiedyś było to niemożliwe ze względu na warunki geologiczne. Geologia i średnice są to wyzwania, które są i były zawsze – dodaje.

Obecnie projekty infrastrukturalne charakteryzuje przede wszystkim budżet i czas wykonywania. Systemy infrastrukturalne są budowane dzisiaj na coraz większą skalę. Do ich realizacji wykorzystuje się jednocześnie coraz większe liczby maszyn do drążenia tuneli. – Takim małym rekordem jest drążenie metra w Katarze, gdzie w jednym czasie pracuje aż 21 tarcz, tak by zdążyć z metrem na Mistrzostwa Świata w Piłce Nożnej, które tam niedługo zawitają – mówi Petrow-Ganew. Wskazuje przy tym na czynnik czasu. – Czas to pieniądz i dzisiaj już nie możemy sobie pozwolić drążenie tuneli metodami konwencjonalnymi. Jak to wszystko przeliczymy, to okazuje się, że im szybciej zrealizujemy projekt, tym mniejszy będzie tego koszt – podkreśla.

Do skał i gruntów miękkich

Warunki geologiczne mogą się od siebie znacząco różnić. W związku z tym Herrenknecht ma przygotowaną całą gamę tarcz, które mają sprostać odmiennym wyzwaniom. Są zatem tarcze do gruntów miękkich i do skał. – Jest to zupełnie inna geologia, więc w gruntach miękkich wykorzystujemy tarcze płuczkowe, czyli z zawiesiną płuczkową oraz tarcze EPB – Earth Pressure Balance, czyli mówiąc potocznie, do drążenia na sucho – wyjaśnia. Przy technologii EPB drążenie odbywa się przy pomocy samej tarczy, a urobek jest usuwany poprzez przenośnik ślimakowy i dalej na wagoniki. Taką technologią drążony był np. tunel II linii metra w Warszawie.

Oczywiście, wszędzie tam, gdzie geologia jest mieszana, a coraz więcej projektów musi stawić czoło takim wyzwaniom, używane są różne tarcze multimode, żeby móc drążyć tunele w różnych warstwach geologicznych. Taką tarczą jest Mixshield, którą zastosowano chociażby w Gdańsku, czyli tarcza płuczkowa. Drążenie odbywa się za pomocą płuczki, co oznacza, że podparcie przodka odbywa się przy pomocy zawiesiny bentonitowej (płuczka wiertnicza), na którą odpowiednie ciśnienie wywierane jest za pomocą poduszki sprężonego powietrza. Płuczka (zawiesina) równoważy, poprzez wytworzony placek filtracyjny parcie gruntu i wód gruntowych. Jednocześnie tarcza skrawająca obracając się urabia grunt, który miesza się z płuczką wiertniczą, następnie urobek jest transportowany na zewnątrz tunelu poprzez transport hydrauliczny.

 

– Natomiast do skał wykorzystujemy tarcze, które drążą bez płaszcza, z pojedynczym, albo z podwójnym systemem posuwów. Tam gdzie skały są na tyle mocne, że możemy drążyć bez obudowy, czyli tzw. tubingów, wykorzystujemy też tarcze rozporowe – dodaje. – Jeżeli chodzi o grunty zwięzłe, typu ił i glina, to tutaj także stosujemy tarcze EPB. Natomiast tam gdzie mamy grunty luźne, piaski i szczególnie grunty nawodnione, wykorzystujemy wtedy metody płuczkowe – zaznacza.

Jak wymienia Petrow-Ganew, tunelowanie mechaniczne w stosunku do tradycyjnej technologii ma wiele zalet. Technologia ta pozwala zmechanizować wszystkie etapy budowy. Ma mniejszy wpływ dynamiczny na otaczające środowisko. Zwiększona jest także szybkość drążenia tunelu. Potrzebna jest mniejsza liczba pracowników do budowy tunelu. Technologia ta gwarantuje także wysokie bezpieczeństwo pracy. Zmniejsza się też emisja hałasu i zanieczyszczeń. – Jesteśmy też w stanie precyzyjniej oszacować harmonogram prac oraz dość dokładnie przeanalizować prędkość drążenia w danym ośrodku gruntowym oraz oszacować pełne koszty budowy – podkreśla.

Największe projekty

Firma Herrenknecht może się pochwalić, że przy zastosowaniu właśnie jej tarcz, powstał największy tunel komunikacyjny na świecie. Powstał on pod przełęczą Św. Gotarda. Mierzy on ponad 85 km i drążony był w twardej litej skale pod Alpami. – Przy budowie pracowały dwie tarcze o średnicy 8,9 metra. Dzienna wydajność maszyn przy drążeniu tunelu dochodziła do 56 metrów – informuje Petrow-Ganew. Jak podkreśla, cały proces – od zaprojektowania do momentu wykonania – trwał 17 lat. Dzięki temu czas przejazdu koleją skróci się do 18 minut. Najwyższy punkt tunelu to 550 m. n. p. m. Jednak samo przykrycie nad tunelem wynosi aż 2,3 tys. m. Przepustowość tych dwóch jednotorowych tuneli to 260 pociągów towarowych i 65 pasażerskich na dzień.

Drugim dużym projektem infrastrukturalnym to Stuttgart 21. – Podobny do projektu, który być może będzie realizowany w Łodzi. Chodziło o to, żeby schować kolej pod ziemię. Tutaj połączenie Stuttgart i Ulm jest w większości poprowadzone właściwie w tunelach. Przy czym tych tuneli jest tutaj prawie 64 km – mówi Petrow-Ganew . Tunel drążyły tarcze o średnicy 10 m i 11 m.

Kolejnym projektem w którym użyto tarcz Herrenknechta jest Crossrail w Londynie. – Podjęto decyzję, żeby odzyskać tereny kolejowe. W związku z tym pociągi schowano pod ziemię – mówi Petrow-Ganew. Projekt ten to ponad 42 km tuneli kolejowych pod Londynem. Pracowało tam sześć maszyn EPB i dwie Mixshield ze względu na Tamizę. Rozpoczęcie prac nastąpiło w 2012 roku. – Pierwsze przebicia, czyli wyjścia maszyny przez tunel, uzyskaliśmy w 2013 roku. Ukończenie pierwszej fazy nastąpiło w maju 2015 roku – informuje.

Tuneli w których tarcze Herrenknechta brały udział można wymieniać w dziesiątkach. Są to też tunele komunikacyjne w Szanghaju, obwodnica w Madrycie czy pierwszy wielofunkcyjny tunel w Istambule – łączący Europę i Azję. Także w Hamburgu powstało przejście pod Łabą o średnicy 14m i długości 12,6 km. – Przejścia pod rzekami są o tyle ciężkie, że w północnej Europie widać jeszcze duży wpływ lodowców. Grunty są przez to bardzo mieszane, co w konsekwencji sprawia, że możemy tutaj napotkać wielkie głazy, więc dość istotne jest wtedy dobranie odpowiedniej tarczy – podkreśla Petrow-Ganew.

Polacy nie gęsi…

W Polsce też możemy się już pochwalić osiągnięciami w zmechanizowanej technologii budowania tuneli komunikacyjnych. – Mamy wykonany tunel na trasie Słowackiego w Gdańsku. Ze względu na to, że przekraczaliśmy Martwą Wisłę, była to tarcza typu Mixshield o średnicy 12,5 metra. Ciśnienie robocze wynosiło 3,5 Bara – wymienia Petrow-Ganew. Jak zaznacza, panowała tam dość skomplikowana geologia ze względu na polodowcowe pochodzenie tamtego terenu. Udało się stawić czoła wyzwaniom i powstały dwa równoległe tunele po 1100 metrów, połączone 7 przejściami, na 22 metrach głębokości pod dnem Martwej Wisły.

Również II linia metra w Warszawie była budowana przez 4 tarcze EPB Herrenknechta, o średnicy 6,2 m. Jak podaje przedstawiciel firmy, wydajność tarcz wynosiła 220 m na tydzień. Dobowa wydajność wynosiła z kolei 43 metry. Przy zastosowaniu zmechanizowanej technologii powstało w Warszawie 12 km tuneli.

– Infrastruktura się rozwija ze względu na to, że coraz większe mamy miasta, a przez to coraz większy ruch komunikacyjny – mówi Petrow-Ganew. Pierwsze duże tarcze EPB do drążenia tuneli komunikacyjnych miały ok. 6 metrów. – Jeżeli chodzi z kolei o tarcze Mixshield, to pierwsza duża tarcza powstała w 1985 roku i miała średnicę prawie 6 metrów. W 2013 roku mogliśmy się pochwalić już 17,6 metrową tarczą w Hong-Kongu. Natomiast na deskach kreślarskich mamy już tarczę, której średnica wyniesie 19 metrów – informuje.

Jak podkreśla Petrow-Ganew, technologia rozwija się w szybkim tempie. Przy okazji zaznacza, że firma jest gotowa, by dostarczyć także swoje maszyny do Świnoujścia do tunelu pod Świną. Rozstrzygnięcie przetargu może nastąpić jeszcze w tym roku. Będzie to kolejny spektakularny projekt w Polsce, oby nie ostatni.

Podziel się z innymi:

facebookLogolinkedInLogolinkedInLogoemailLogowykopLogogooglePlusLogo
Zobacz też

 



ŚLEDŹ NAS NA:
Zapisz się do newslettera:
Podanie adresu e-mail oraz wciśnięcie ‘OK’ jest równoznaczne z wyrażeniem zgody na:
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa na podany adres e-mail newsletterów zawierających informacje branżowe, marketingowe oraz handlowe.
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa (dalej: TOR), na podany adres e-mail informacji handlowych pochodzących od innych niż TOR podmiotów.
Podanie adresu email oraz wyrażenie zgody jest całkowicie dobrowolne. Podającemu przysługuje prawo do wglądu w swoje dane osobowe przetwarzane przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa oraz ich poprawiania.
Śledź nasze wiadomości:
Zapisz się do newslettera:
Podanie adresu e-mail oraz wciśnięcie ‘OK’ jest równoznaczne z wyrażeniem zgody na:
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa na podany adres e-mail newsletterów zawierających informacje branżowe, marketingowe oraz handlowe.
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa (dalej: TOR), na podany adres e-mail informacji handlowych pochodzących od innych niż TOR podmiotów.
Podanie adresu email oraz wyrażenie zgody jest całkowicie dobrowolne. Podającemu przysługuje prawo do wglądu w swoje dane osobowe przetwarzane przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa oraz ich poprawiania.

współpraca
Rynek Kolejowy Onet biznes Invest Map Interia TSL biznes
© ZDG TOR Sp. z o.o. | Powered by PresstoCMS