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伊斯坦布尔海峡公路隧道

连接欧亚大陆的隧道

伊斯坦布尔海峡公路隧道的最深处位于海平面以下100米。该位置的水压大约是11巴 -- 大气压的11倍。以前从未在如此复杂和极端条件下建造过如此大型、高效的地下隧道工程。隧道内径为12米,可容纳双向车道。隧道分为上下两层通行。为避免妨碍船舶通行,隧道采用了专门设计的隧道掘进机。由海瑞克混合式盾构机建造的伊斯坦布尔第一条亚欧公路隧道长3.34 公里,全长5.4公里。

缓解市区交通

超大直径隧道的施工非常困难。但只有这样的直径,才能使欧亚隧道完成它的使命:容纳几千辆汽车每日通行。一项对城市交通有着深远影响的工程。特别是来自南部的上班族,到目前为止,他们不得不走市中心长期拥堵的第一博斯普鲁斯大桥(First Bosporus Bridge),而现在他们可以直接穿过大桥到达城市的另一边。在交通高峰期,这条隧道使许多人的出行时间从100分钟缩短到15分钟。

这也使位于更北处的穆罕默德二世大桥(Fatih Sultan Mehmet)(即第二博斯普鲁斯大桥)—— 横跨两个大陆之间的第二个交通拥堵地区得到了缓解。根据计划,该隧道将有助于改善这座拥有1800万人口大都会的交通拥堵状况。该项目的落成除了为300万博斯普鲁斯通勤上班族节省大量时间外,还有一个更大的优势:使城市的二氧化碳排放量显著减少。

隧道掘进机中的全能者

在非均质地质条件下,采用混合式盾构机进行隧道掘进。即使在博斯普鲁斯海峡极具挑战性的环境下,混合式盾构机也能在24小时内推进8至10米。刀盘配备了不同的刀具,以应付各种可能发生的情况:大型刮刀从掌子面刮出松软的底土(水和粘土的混合物)——通过液压泥水环路将这些土壤冲到始发井的泥水分离装置内。

当机器遇到坚硬的岩石时,35把双刃滚刀完成了大部分工作。这些19英寸的滚刀重达1吨,安装在刀箱内,由刀盘伸缩液压油缸将其压在掌子面上进行挖掘作业。切割岩石使产生细小的碎片,即所谓的岩渣。较小的岩渣被吸进进口滤网,然后通过冲洗循环除去。其余较大的岩渣则被滤网前安装的颚式破碎机碾碎。颚式破碎机就像是一个强大的液压胡桃钳一样,可以毫不费力地粉碎甚至是巨大的漂石。同时,使用液压环路来建立和调节所谓的支撑压力,以抵挡博斯普鲁斯海峡的水和地面压力。这是海瑞克进一步提出的原则,已在世界范围内得到无数次证明。

海瑞克是我们可以完全信任的合作伙伴。

Başar Arıoğlu, Yapı Merkezi Bane NOR 主席

用于第一博斯普鲁斯海峡公路隧道的高科技隧道掘进机

为了及早发现严重的刀具磨损,并有针对性地修建必要的维修通道,在刀盘和刀具的钢结构中都安装了磨损监测系统。此外,滚刀还配备了海瑞克公司开发的DCRM滚刀滚动监控系统。向控制室中的机器操作人员实时提供滚刀的滚动和温度数据。因此,可以得出关于工具状态的结论,并且可以更好地规划刀具更换间隔。

项目亮点

  • 为伊斯坦布尔海峡公路隧道项目专门设计和制造的混合式盾构机直径为13.66米
  • 在整个掘进过程中安全更换了大约400把滚刀
  • 机器和现场工作人员应对高达11巴的压力
  • >开车经过博斯普鲁斯海峡的上班族每天少花10万小时在通勤交通上

更换刀具的挑战

根据广泛的地质和水文地质初步调查,隧道的建造者们不得不考虑如何应对沿隧道走向高达11巴的水压。能够在高压下快速、安全地更换刀盘,海瑞克开发了一种创新的刀盘。“需要攻克的最大难题是开发一种可以在巨大的外部压力下从内部安全换刀的刀盘”,海瑞克股份公司首席工程师 Werner Burger解释道。

结果:可从机器后方狭窄的工作仓到达刀盘。因此,在常压条件下,工作人员可以通过特殊的锁止系统安全地更换刀具。由于这种刀盘上的创新,可以有效缩减在压力空气下进行维护工作的时间和成本。此外,混合式盾构机配备了一个特殊的、新开发的锁止系统。必要时可允许超过5巴的压力空气进入。 

团队精神和高科技将欧亚大陆连接在一起

2014年4月,这项“划时代”的隧道掘进工程在海峡的亚洲一岸启动。在先进的隧道掘进技术和所有项目伙伴的高效合作下,隧道掘进机在博斯普鲁斯海峡下每周最高掘进尺为92米。仅16个月后,混合式盾构机就准确地按照计划于2015年8月22日在欧洲大陆的接收井顺利贯通。  

“最先进的隧道掘进技术是许多拼图中的一块。然而,更坚定的是我们不可动摇的意志和对彼此的信任。只有通过这些,我们才能在这个特殊的项目中共同取得突破”,马丁·海瑞克博士强调说。“取得今天这样的成果,对我来说就像是美梦成真”,Yapı Merkezi Chairman Başar Arıoğlu在贯通仪式上自豪地说。

掘进任务的成功完成标志着新的隧道施工可行性标准建立。新建成的公路隧道是连接在博斯普鲁斯海峡下方将历史悠久的欧洲金角湾半岛与亚洲一侧港口地区连接的第一条直通通道。在伊斯坦布尔,新建公路隧道主要缓解了穿越海峡时的交通拥堵。自2016年底以来,每天有数万辆汽车通过欧亚隧道横穿亚欧大陆。

欧亚大陆隧道

项目数据
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掘进长度 3.340 m
地质状况 非均匀土壤,70 % 为色雷斯组(Trakya Formation)(泥岩、砂岩,火山岩和硬岩),20% 为海底沉积物(粘土、淤泥、沙子、砂砾及漂石)
业主 Republic of Turkey Ministry of Transport, Maritime Affairs and Communications and General Directorate of Infrastructure Investments (AYGM) 
承建商 Yapı Merkezi İnşaat ve Sanayi A.Ş. (Leader) and SK Engineering & Construction Co. Ltd Joint Venture 
设备参数 1x 混合式盾构机:
直径: 13.660 mm
隧道衬砌方式: Tübbingausbau
刀盘功率: 4.900 kW
扭矩: 23.290 kNm

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