西雅图SR99隧道盾构——Bertha的故事
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Bertha号盾构是西雅图SR99公路隧道工程中使用的一台土压平衡盾构机,直径17.45m,由日本日立公司制造,在盾构2013年始发时,为当时世界上最大直径的盾构机。(如今已被香港屯门隧道中使用的海瑞克17.6m盾构超越)

Bertha号在2013年始发掘进用于替换阿拉斯加高架桥的西雅图SR99公路隧道后不久,由于主轴承与密封出现故障而不得不停机。随后的两年多时间里,开挖抢修井,更换盾构机部件与维修等一系列事件使得工程的工期延迟了800余天。

2015年圣诞前夕,Bertha终于完成了所有的抢修与测试,重新踏上了征程,在经历波折后,目前掘进进展顺利,盾构已经进入了隧道共10个区段中的第5区。

八月初,Bertha号盾构进入了隧道路线中的第五区,到达了第一大街的西侧。8月22日,盾构掘进突破了4000英尺,拼装了607环。工程人员在掘进中设置了一套地层监测系统,时刻观察隧道的地层环境。根据观察,由粘土,砂石与砾石混合而成的地层中并未出现明显的地层移动与沉降。
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位于第一大街附近的已建成隧道

9月初,继上次维护并向前掘进1000英尺以后,施工方再次对Bertha号盾构进行了停机检查。施工方选择对盾构刀具进行检查,并且视需要对盾构机刀盘上的切削刀具进行更换。由于之前Bertha盾构从较软的黏土层进入了更为粗粝的砂石层,因此此次的刀具磨损比之前更加严重。
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由于工人可以从盾构刀盘辐条的内部接触并更换刀具,这次的刀具更换作业无需在高压下进行,但是这些刀具的更换仍然富有挑战性:作业人员需要爬入刀盘内部,在条幅处的狭小空间内,使用吊链拆卸重达272kg的刀具,每把刀具的拆卸、检查、更换与重新安装都需要20个小时左右。两周时间的检修中,工人们共更换了14把刀具。

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Bertha奋斗至今,也已有了三个年头,小编就再次带大家回顾这三年多以来Bertha号一波三折的“艰苦掘进历程”!

2013.7.20
Betha号盾构机始发。

2013.8.20
与码头工人工会有关渣土堆运发生劳动争议。

2013.10.31
对盾构机掘进参数进行调整,更换新刀具。

2013.12.5
盾构掘进1000英尺。

2013.12.6
盾构出现高温情况,停机158小时进行高压检查。

2014.1.28
盾构恢复掘进。

2014.1.29
盾构机掘进中遭遇深井套管,再次出现高温警报,主轴承密封出现损坏,盾构停机。施工方开始制定盾构抢修计划。

2014.5 抢修井开始挖掘。

2014.9.2
盾构机向前推进3英尺,到达抢修井外。

2015.3.2
抢修井施工完成,盾构进入抢修井。

2015.3.30
盾构机头被吊出抢修井,进行维修与零件更换。

2015.6.5
安装新的主轴承外圈与内圈密封,对盾构进行主轴承更换并作其他维修。

2015.8.25 抢修完毕的盾构机头吊入抢修井内重新组装。

2015.11.12
维修后的盾构机开始进行测试。

2015.12.14
抢修井开始回填。

2015.12.22
盾构恢复掘进,推出抢修井外,并推进了12环。

2016.1.12
盾构机路线上方出现坑洞。

2016.1.14
业主责令停工整顿,盾构停机。

2016.2.23
整改完成,盾构恢复掘进,随后掘进了25英尺,拼装了3环。

2016.3.3
盾构机开始向南华盛顿大街掘进,掘进了约110英尺。

2016.3.14
盾构掘进了1437英尺,完成了15%掘进距离后,来到3号维护点进行维护,进行机电系统检查,并在高压下更换刀具,为之后在阿拉斯加高架桥下的掘进做准备。

2016.4.11
盾构完成了刀具更换与日常维护,阿拉斯加高架桥准备封闭,以使盾构穿越。

2016 4.29
阿拉斯加高架桥正式封闭,为期两周。盾构恢复掘进,离开3号维护点,开始穿越阿拉斯加高架桥。

2016.5.11
盾构机掘进了385英尺,完全穿越阿拉斯加高架桥,并继续掘进。

2016.5.17
盾构机短暂停机修整后,继续掘进。盾构机掘进了2000英尺,拼装300环。

2016.5.31
盾构机到达西大街,掘进了2314英尺,完成了25%的隧道掘进。

2016.6.20
盾构机掘进了2971英尺,拼装了449环。施工队开始准备下一次的盾构停机维护。

2016.6.23
盾构机到达预定的4号维护点,开始进行定期维护。盾构机掘进3088英尺,拼装了466环,完成了整条隧道的三分之一。盾构机在维护中进行高压刀盘检查、刀具更换、机械设备检修等工作。

2016.7.19
盾构机共更换了33把刀具,并完成盾构机的维护检修后,恢复掘进。

2016.8.1
盾构机掘进进入第五区,共掘进了3400英尺,拼装了515环。

2016.8.22
盾构机掘进了4000英尺,拼装了607环。

2016.9.1
盾构机停机进行刀具检修与更换。

2016.9.12
盾构机更换了14把刀具后恢复掘进。

到目前为止,盾构机掘进了9270英尺中的4402英尺,拼装了共1426 环中的669环。

作为世界上最大直径的盾构机之一,Bertha的传奇仍在继续,让我们拭目以待,也期待“她”能早日完成掘进任务!