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混合式盾构机“Bärlinde”填补柏林市中心的东西向空白

________________ 2015年10月14日抵达最终位置勃兰登堡门,标志着混合式盾构机“Bärlinde”圆满完成了她在柏林的使命。这台隧道掘进机TBM)在德国首都的市中心完成了两条长1620米的平行隧道的掘进。她从施普雷河和施普雷运河底部穿过,部分隧道段的覆土厚度只有五米,堪称是一个名副其实的严峻挑战。Bärlinde采用密度更大的悬浮液,尽可能地降低压力,同时在可行的范围内提供最大的支撑效果,确保安全地穿越了河底。得益于机器的改进,不再需要在河底采用钢板压重。河面上的船运交通不受影响,这是由海瑞克公司创造的现代化隧道掘进的一次圆满成功。

2015年4月,“Bärlinde”开始掘进第二条管路。在红色市政厅的背景之下,隧道掘进机的刀盘被吊入马克思-恩格斯广场的始发井。

柏林/Schwanau,2015年11月2日 两德统一25年之后,柏林的地铁网络终于通过地铁线U5的建设而连成一体。竣工之后,长达22公里的地铁线将无中断地直接通至首都市中心。2.2公里长的U5地铁延长线从亚历山大广场联通至勃兰登堡门,由联邦政府和柏林州委托柏林运输公司(BVG)及其子公司Projektrealisierungs GmbH U5执行建设项目。由瑞士建筑公司Implenia Construction GmbH负责施工。2.2公里的新建地铁线中,采用名为“Bärlinde”的海瑞克混合式盾构机S-788以机械隧道掘进的方式掘通了其中的1.6公里。

一台海瑞克混合式盾构机穿越柏林市中心,完成了两条1,620米长的平行管路的挖掘,填补了U5地铁线的空白。由于经过特殊设计,这台名为“Bärlinde”的设备可以在紧邻河床的位置穿越施普雷河。繁复的压重工作不再必要,船舶交通不受影响。

2013年6月20日项目启动之后,这台长达74米,重达700吨的“Bärlinde”便从马克思-恩格斯广场的始发井向前进发,朝着勃兰登堡门挺进。在覆土厚度仅为5至17米的条件之下,这台盾体直径6.67米的机器,从河底横穿施普雷河、施普雷运河,经过王宫广场,沿菩提树下大街穿过了两个未来的地铁站,即博物馆岛和菩提树下地铁站。同时,它建造的隧道采用了高品质混凝土管片进行衬砌。目前“Bärlinde”正在等待拆机,并将后配套车架以及盾构组件运回马克思-恩格斯广场。接通勃兰登堡门地铁站的施工计划于2016年开始,且将采用人工开挖的施工方式进行。

泥水支护式隧道掘进机“Bärlinde”专门针对非均质土壤和高水压而研发,在柏林市中心实施盾构施工期间,可以完美应对严苛的地质挑战:地表以下二至三米的地下水、沙质土壤、施普雷河隧道段淤泥遍布的土壤,以及大块花岗岩孤石。

为了从河底安全穿过施普雷河和施普雷运河,业主先前计划在河底采用40厘米厚的钢板压重。通过业主、施工公司、研究所以及机器制造商海瑞克公司的创新合作,一个更为巧妙的解决方案傲然诞生,借此大幅提升了混合式盾构机在覆土厚度较薄地段的应用潜力:在某些阶段,机器采用密度更高的膨润土悬浮液(HDSM=高密度支护介质)运行。相较于传统悬浮液,由于可传输的支护压力大大提升,在机器前方土层的渗透深度明显缩小。由于使用高密度支护介质(密度最高达到1.4 t / m3),“Bärlinde”能够在河床覆土厚度极薄的情况之下从河底安全穿过施普雷河。在河岸附近投入大砂袋便足以完成压重。船舶交通不受影响。针对HDSM掘进而需要实施的机器改装,早在设计阶段、组装车间装配、以及工地装配期间便已经完成。掘进期间无需进行任何改装。

俯瞰马克思-恩格斯广场的隧道掘进机始发井,“Bärlinde”从此处开始两路掘进,朝勃兰登堡门挺进期间对其供应物料。

U5地铁线延伸段建成后,乘客们往来于亚历山大广场、勃兰登堡门以及主火车站之间的乘车时间将缩短。汽车尾气和噪音排放将减少:根据柏林运输公司提供的数据,计划2020年竣工之后,仅菩提树下一站,便能在工作日最低减少3000车次。通过新路线,柏林运输公司计划每日承运15万位乘客。

全长2.2公里的新建地铁线从未来的柏林市政厅地铁站开始,经红色市政厅,从地下穿过马克思-恩格斯广场、洪堡广场以及施普雷河和施普雷运河。然后沿菩提树下大街延伸至勃兰登堡门地铁站。新建地铁线结合现有1.5公里长的U55部分路段和目前18.3公里长的U5地铁线,从Hönow地铁站至主火车站,新的U5地铁线线路全长将达到22公里。

海瑞克公司在柏林拥有丰富的成功经验。在上世纪90年代末,U55铁路隧道的挖掘,也采用了海瑞克公司的一台混合式盾构机,即S-126。在修建勃兰登堡门地铁站时,两台海瑞克的小型远程控制泥水平衡式顶管机投入用于管棚法施工。此外还有大量小型设备投入使用,主要用于建造排水管道和下水道。

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