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悉尼地铁

与之为伍 欢欣鼓舞

悉尼在澳大利亚城市公共交通领域堪称典范。成绩就是最好的证明。在极高的安全施工要求下,经验丰富的承建商使用五台海瑞克隧道掘进设备在悉尼地铁项目上取得接连不断的突破:17个月内建成31公里的崭新 地铁隧道。

Jurek Szimmuck(右)表示: “这次项目成功要归功于现场的团队精神。”

2020年3月16日晚,海瑞克项目经理Jurek Szimmuck在悉尼港终于可以松一口 气了:在穿过港口盆地后,混合式盾构机 Kathleen在悉尼地铁二期工程中取得了最 后的突破。刀盘在Blue Point临时接收井工地停止了转动,在那里可以看到世界著名的悉尼港湾大桥和歌剧院。承建商JHCPBG(John Holland CPB Ghella)的工程总监马丁·贝尔(Martin Bell)对项目作出了总结:“施工团队对海瑞克盾构机的设计和性能都很满意。当工程开展有条不紊、掘进捷报连连时,大家当然每天都是满心欢喜、士气高涨地来上班。而正是这样的工作氛围造就了这个项目的成功。”这样的反馈对Jurek Szimmuck和其他海瑞克项目成员来说至关重要。他们如此就能知道,整个海瑞克团队真正完成了他们的使命。

从2018年澳大利亚的春天开始,5台海瑞克掘进机在霍克斯伯里(Hawkesbury)砂岩中掘进了超过31公里。“设备总体完好率达到99%就是工程业绩机器质量最好的证明”Jurek Szimmuck表示。“使用在悉尼地铁的海瑞克盾构机创造了最佳日进尺85米、最佳周进尺324米的好成绩。”现场工作人员和这5台盾构机在这将近一年半的时间里一直都孜孜不倦。“这次成功要归功于现场的团队精神,”Szimmuck说,“我们与客户项目团队的同事一起共事,就像一个大家庭一样。在协作过程中,我们相互了解,各自的强项形成互补,有益项目开展。”承建商的隧道经理莱昂纳多·皮亚(Leonardo Pia)在给海瑞克团队的邮件中也提到了这一点:“我认为该项目成功的关键更多在于人的因素。海瑞克团队与我方在每一个层面都是合作无间的——从最高管理层到每个工地现场 部门。“

海瑞克与澳大利亚专业的机械化隧道施工团队有着悠久的合作历史:1995年,海瑞克公司接到了第一个澳洲项目的订单——一台直径10.71米的盾构机用于悉尼机场铁路隧道的建设。在2000年悉尼奥运会前夕,这条连接机场和市中心的新铁路建成,为全球旅客提供了便利。

“我们总是可以完全依赖海瑞克的团队,他们会迅速采取应对措施,做出必要的改进。”

马丁·贝尔(Martin Bell),承建商 JHCPBG(John Holland CPB Ghella)的工程总监

5台定制的用于悉尼地铁的盾构机在海瑞克中国广州子公司进行组装,缩短了运输距离。

潜力无限的大型地下公共交通系统

现在,悉尼地铁将改变超过500万人的出行方式。 “2017年,我们业主方与承建方签署隧道施工合同的那一刻对我来说难以忘怀。”悉尼地铁的项目负责人休·劳森(Hugh Lawson)深有感触地回想到,“那意味着悉尼地铁二期市区及西南线项目正式从规划进入落实阶段,更是我们整个项目团队多年辛勤筹备的最大回报。那一刻,我们眼里都含着幸福的泪水。”在全国范围内,悉尼地铁是目前最大的公共交通基础设施项目:到2024年,地铁总长将达到66公里,以及要建成31个地铁站。 这条线路将从西北部的郊区,穿过悉尼港下方和中 央商务区到达西南部的班克斯敦。在高峰时期,无人驾驶列车每小时可以将34000名乘客安全准时地运送 到目的地。“ 地铁 的 潜力在于它的载 客 能 力,” 休·劳森说。“与传统的铁路概念不同,地铁可随着城市发展。例如,我们可以延伸地铁线路或增加运行频率。 未来,列车甚至可能每两分钟一班。”目前,地铁一期 西北线(Metro North West Line)于2019年5月开放,列车每四分钟一班。这是澳洲投入使用的第一个地铁系统。

海瑞克为该悉尼地铁二期项目市区和西南线提 供了全部需要的5台隧道掘进机。首台设备始发是在 2018年南半球的春天。承建商(John Holland、CPB和 Ghella联营公司)在中央商务区往西南方向的区间使用了四台直径为6.96米的海瑞克双护盾硬岩掘进机,累计掘进了14.5公里的双管隧道。穿越悉尼港下方的区间,施工团队选择了海瑞克的混合式盾构机。海瑞克混合式隧道掘进技术非常适合用在非均质地层中掘进,而且具备很高的安全性。施工团队使用这台直径7.04米的混合式盾构机Kathleen顺利地在悉尼港下方建造了一条900米长的双管隧道。

 

上图: 隧道掘进机部件以超大型模块方式运往悉尼,这样大大加快了现场组装的速度。

下图:在现代化的海瑞克中国广州工厂 验收盾构机“Nancy”

澳大利亚标准

在悉尼港下方穿越含有粘土、淤泥、砂、岩石和霍克斯伯里砂岩的地层,对施工团队和掘进设备来说都是一项特殊的考验。自2019年7月以来,混合式盾构机Kathleen掘进过程中最大埋深达到35米,建成隧道最深处到达海平面以下40米。某些位置水压高达6巴。专家在4.5巴左右的水压下还对刀具进行了更换。

在隧道掘进开始和结尾段,粘土比例出乎意料的高,从而导致在第一条隧道掘进过程中刀盘堵塞。这在一定程度上影响了掘进效率。海瑞克针对当时的情况迅速作出应对——调整刀盘设计和冲洗系统。11月初,在第一条隧道贯通后仅仅几天,海瑞克项目团队便开始进行刀盘优化。“承建方工程总监马丁·贝尔表示:“我们总是可以完全依赖海瑞克的团队,他们会迅速采取应对措施,做出必要的改进。”据贝尔说,这一改进使第二条平行隧道的掘进掘进时间缩短了六到八周。

两个月以后,盾构机Kathleen被拆卸、改造、重新回运到始发井、并组装好准备掘进平行的隧道。承建方可以在向业主承诺的工期内完成任务——这在澳洲尤为重要。这台海瑞克盾构机早在设计时也将澳大利亚施工的高安全标准考虑在内。例如,空气过滤器的改进在悉尼地铁隧道施工中非常重要。因为所谓的霍克斯伯里砂岩主要由二氧化硅组成,而且石英粉尘会对健康造成威胁,过滤器必须尽可能设在灰尘源附近。海瑞克总部的项目负责人David Salameh说:“正因为如此,我们在项目初期就与客户和澳大利亚子公司的同事携手,开发了合适的技术解决方案并予以落实。”

“我们在当地为运输和组装节省了数千个工时。”

David Salameh, 项目负责人 (海瑞克集团, 施瓦瑙)

在掘进了8个月后,混合式盾构机“Kathleen”经悉尼港运回到原来的始发井。

个性化方案

设计、组装或物流方面的创新设计和灵活操作有助于降低设备和掘进的成本。隧道掘进机以模块化形式从中国广州现代化生产基地航运到悉尼。在悉尼港,甲板上的起重机将紧凑设计的大型盾构机模块吊到驳船上。这种特殊的运输方案使得盾构机可以迅速地到达港口地区的施工现场。始发竖井中度身定制的龙门起重机可以处理重达240吨的超大型盾构机模块,然后将它们安全地吊装到竖井最深处进行组装。海瑞克的工程师David Salameh总结道:“我们为这个项目专门设计的物流方案使客户节省了数千小时的运输和组装时间。” 这四台双护盾硬岩掘进机在部件运输到工地现场仅六周后便组装调试完毕可以始发。通常情况下,现场组装调试的过程可能需要两到三个月的时间。该项目的顺利进行还得益于提供隧道相关设施和服务的海瑞克集团内各品牌子公司的配合。无论是提供皮带输送机的H+E、导向与监测系统的VMT还是现场专业施工团队的GTE:海瑞克集团旗下的各品牌公司相互协调、训练有素、配合默契。

工程总监马丁·贝尔(Martin Bell)回想起与海瑞克团队在澳大利亚、新加坡或泰国的的项目。马丁说:“对我来说,海瑞克公司最难能可贵的地方是他特别愿意倾听客户的意见。”他说,澳大利亚是世界上使用双护盾硬岩掘进机最多的国家。“作为施工方,我们也已经积累了不少项目经验。”所以在悉尼地铁二期项目施工的时候,马丁和他的团队可以很快判断出作为隧道掘进机供应商的海瑞克团队是否正在为施工方提供最优化的设备和服务。马丁从项目初始就与David Salameh和海瑞克澳大利亚团队密切合作。

查尔斯·霍华斯,澳大利亚子公司的负责人,13年来一直是澳大利亚客户在项目上遇到挑战时首先想到的海瑞克联系人。

再接再厉!

工程师查尔斯·霍华斯(Charles Howarth)是隧道掘进机供应商海瑞克公司在澳大利亚立足的开拓先锋。13年前,他在悉尼以北900公里处的布里斯班的子公司开始了他在海瑞克澳洲的职业生涯。他说:“我们的核心理念是:我们不以提供最廉价的隧道技术为目的,但是我们致力为每一个项目和每一位客户提供最佳的技术解决方案和服务。”在悉尼地铁掘进项目中,地质为容易渗透的砂岩。提供最佳的解决方案在这里具体来说就是,在工地上配合客户施工团队,使隧道掘进机始终如一地达到高掘进速度。查尔斯·霍华斯说:“客户对掘进的要求相当高,他们设定了250米不更换刀具的目标。由于霍克斯伯里砂岩具有较大的研磨性,要达到这一目标困难重重。海瑞克公司自主生产的、持久耐用的配套滚刀在这过程中功不可没。”该项目的滚刀刀圈是用特制的合成材料生产的。

查尔斯·霍华斯在整个悉尼地铁二期项目中印象最深刻的是所有项目参与方出色沟通和协调以及一站式高效的物流解决方案。海瑞克的子公司在施工前为客户的人员提供了培训。培训内容包括,使用模拟器进行管片拼装演示和培训,并从布里斯班调配了一个现有刀盘,为施工团队提供刀具更换的培训。另外海瑞克公司还提供专家讲座,安排经验丰富的盾构机操作手分享经验。在查尔斯·霍华斯看来,这样的培训项目和相互学习的过程是双赢的:“我们结合了各自的优势,然后在这个项目中迅速成长起来。”澳大利亚公共交通项目的下一篇章将在布里斯班谱写,那里的Cross River铁路项 目是澳大利亚在建的地下铁路工程。用于掘进悉尼 地铁的两台双护盾硬岩掘进机将被改造,随后用于Cross River铁路隧道的建造,这是澳大利亚进展高速的一系列地下铁路项目中的新造之星。