购物车(0)
 

行业视点 | 新西兰最大深排隧道——奥克兰新中央污水截流隧道工程

   2021-11-04 7240
核心提示:奥克兰新中央污水截流隧道是新西兰规模最大的污水隧道工程,目前项目建设已进入隧道开挖阶段,作为澳洲颇具代表性的城市深排隧道工程,本期就随小编看看工程中的亮点吧!

工程背景

奥克兰是新西兰最大的城市,拥有160万人口。奥克兰现有的城市污水管网建于20世纪初期,并于50至60年代进行了扩建。进入21世纪,老旧污水管网已经无法满足现代城市的排水要求,在雨季频繁出现污水溢流,极大影响河流与港口水质。

有鉴于此,奥克兰当局于上世纪90年开始引入城市CSO深排隧道的概念,并于2005-2008年规划了新中央污水截流隧道工程,旨在:

■ 收集城区关键位置的污水溢流,保障城市污水处理与排放;

■ 为脆弱的老旧排水设施提供冗余;

■ 增加城市整体的污水排放容量,以满足奥克兰市内与周边区域的排污需求。

2011年设计方案出炉,是在奥克兰的Manukau港下方建设一条深排隧道,连接Mangere污水处理厂,将溢流污水处理后排放,这便是奥克兰新中央污水截流隧道。

工程概况

作为新西兰最大的污水处理工程,工程整体耗资8.53亿美元,于2020年开工建设,预计于2025年完工。工程中包含全长14.6km,内径4.5m,采用盾构掘进的污水隧道,深度在20m至110m之间,将把污水运送至处理能力为7.2m³/s的泵站。

除了主隧道外,工程中还包括长1.1km、内径2.4m与长3.3km、内径2.1m的次级管道,采用顶管施工;工程中设16个跌水井,大多为阶梯式,将污水从浅层管网排放至深层隧道内,并与现有污水管网相连,通过闸门限流。在工程下游,隧道在泵站位置的深度约为32m。

工程地质

主隧道穿越的地层包括砂岩和粉砂岩、泥岩的交替沉积层,单层厚度不到1m,整体较脆弱;地层中夹杂部分火山碎屑砾岩,硬度更高,因此岩体渗透率也更高。

此外,隧道的Mangere始发井附近有部分致密砂层与软质粉砂、粘土及浮石沉积物。

始发竖井

主隧道的盾构始发井位于Mangere泵站,整体为两个竖井相交的结构,采用地下连续墙形式建设,深度为50m。大小两个圆形竖井的直径分别为28m与14m,采用Bauer BC-35双轮铣施工,竖井内的现浇混凝土二衬厚度为1m。地下连续墙的墙幅深入竖井底板下的岩层中至少6m,以阻断Kaawa砂岩地层中的地下水。

竖井开挖过程中,在40m深度时遭遇了大量地下水,涌水现象一直持续到竖井底板深度,这与下方岩层的裂隙有关。有鉴于此,施工方安装了降水系统,对井内进行疏干后施工竖井底板。盾构机始发时,竖井的二衬已完成75%。

TBM掘进

全长14.6km的主隧道使用土压平衡盾构掘进,预制混凝土管片衬砌,具体要求包括:

■ TBM 的最大工作压力需达到9bar,以满足沿线深覆土区域最高8.7bar的静水压;

■ 为满足最大压力,TBM需要两个螺旋机,或在单个螺旋机上添加辅助装置;螺旋机出渣需配备双出渣门;

■ 气闸最大工作压力需达到 5bar,便于高压进舱换刀。

海瑞克于2020年11月交付了一台直径5.45m的土压平衡盾构。施工方预测,正常的开挖面压力不会超过4bar,因此选择采用容积泵替代了双螺旋机方案:螺旋机可承受5bar压力,但在高达9bar的压力下依然能在容积泵的帮助下低速出渣。但在这种情况下,需要对盾构主轴承加压,同时启动推力系统的备用高压液压回路,提供高达48,000kN的应急推力。

盾构机于Mangere泵站始发后向北掘进,掘进过半后将安装一道隔墙,以便在北部隧道继续掘进的同时,南部隧道与本站率先投入运营。由于竖井内空间有限,盾构机在井内采用了移动式反力架方案始发。

衬砌与管片

主隧道采用单层衬砌,在内壁表面添加了最小厚度3mm的高聚乙烯薄膜防蚀层,提供50年的耐腐蚀性能。防蚀层在管片预制时直接粘贴在管片内壁,在隧道开挖完成后在管片接头处进行焊接,并在隧道顶部安装了地下水卸压装置。

施工方为隧道管片设计了4种不同的增强材质,其中一种仅采用钢纤维混凝土,剩余3种则根据地质,在钢纤维混凝土中添加了不同含量的传统钢筋;管片在浇筑时安装了锚固式密封垫。

为了避免对管片防蚀层造成损害,带有防蚀层的管片都采用了导杆与销钉连接,拼装过程中也采用了标准的机械抓取代替真空吸盘。管片完成拼装后,利用双液浆进行盾尾注浆。


 
反对 0举报 0 收藏 0 打赏 0评论 0
 
更多>同类新闻
推荐图文
推荐新闻
点击排行
网站首页  |  基础工程行业品牌推荐榜  |  买家团  |  三周年活动  |  编委会  |  新年贺词  |  深基础工程发展论坛  |  关于我们  |  联系方式  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报  |  京ICP备14047922号-1