近日,羅賓斯為美國德州達(dá)拉斯Mill Creek排水隧道工程設(shè)計了1臺TBM,該設(shè)備將在隧道掘進(jìn)的過程中將刀盤直徑從11.6 m轉(zhuǎn)換至9.9 m,整個轉(zhuǎn)換過程全部在地下完成,進(jìn)而達(dá)到使用單臺TBM完成整個隧道兩端不同斷面掘進(jìn)的目的。
該隧道全長8 km,上游5.2 km段設(shè)計為圓形斷面,下游2.8 km段設(shè)計為馬蹄形斷面。馬蹄形斷面原計劃采用TBM開挖并用鑿巖機擴徑,但該方案耗費巨大成本與工期,且需要2套不同模板以分別澆筑圓形與馬蹄形斷面的襯砌。為此,對方案進(jìn)行優(yōu)化,即采用單臺TBM,將其在地下由大直徑變換成小直徑,使用1臺TBM掘進(jìn)完成2個不同直徑的斷面。
施工過程中,TBM將先掘進(jìn)完成直徑11.6 m的隧道區(qū)間,隨后清出長21.3 m的過渡區(qū),在過渡區(qū)內(nèi)完成刀盤直徑的變換。夾具撐靴、刀盤側(cè)穩(wěn)定板與上部盾體將拆除,隨后拆下部分刀盤部件,之后將刀盤的剩余部分重新拼合并固定,形成直徑9.9 m的刀盤。
拆卸后的刀盤組件將通過過渡區(qū)內(nèi)的出入口回收至地面。由于零件吊裝點為預(yù)先設(shè)計,且零件都是以模塊化的方式制造,因此,僅采用結(jié)構(gòu)簡單的吊裝設(shè)備即可在隧道內(nèi)狹小的區(qū)域中完成直徑變換。
整個項目于2018年夏季開工,TBM的出口豎井和始發(fā)豎井已經(jīng)完工,目前正在進(jìn)行TBM組裝,預(yù)計TBM開挖速度約為25 m/d??勺兊侗P將大大提升施工效率,使項目能在2023年按時完成。