Die Tunnelbohrmaschine „Qiangguo“ mit supergroßem Durchmesser hat neue Funktionen!

Am 20. November wurde die vom 22. Büro der China Railway und der China Railway Construction Heavy Industry gemeinsam gebaute Schlammschildmaschine „Qiangguo“ mit extrem großem Durchmesser für den Versand zum Projekt „Qianhai zum Hafen Huanggang, Abschnitt 3, Arbeitsbereich“ der Intercity-Eisenbahn Guangzhou-Shenzhen-Dongguan im China Railway Construction Heavy Industry Park vorbereitet.

Bild bereitgestellt von der China Railway 22nd Bureau Group

„Qiangguohao“ ist derzeit die fortschrittlichste Tunnelbohrmaschine mit ultragroßem Durchmesser in China und gilt als „Decke“ und Integrator ähnlicher Produkte. Was sind die neuen Funktionen von „Qiangguohao“?

„‚Qiangguo‘ ist 126 Meter lang und wiegt 3.300 Tonnen. Es verfügt über einen Normaldruck-Verbundschneidkopf und ist mit dem modernsten elektrischen System und Spülwasser-Zirkulationssystem des Landes ausgestattet. Der Aushubdurchmesser beträgt 13,27 Meter, und viele seiner Konfigurationen gehören zu den besten des Landes. Gleichzeitig wurde in China erstmals ein Tunnel- und Aushubmanagementsystem eingesetzt, das die intelligente Steuerung der Schildmaschine erheblich verbessert hat. Durch präzise Analyse und genaue Berechnung der beim Tunnelvortrieb und Aushub anfallenden Erdmenge kann das Problem der Überaushubs der Schildmaschine wirksam vermieden werden.“ sagte Liu Ziming, Verantwortlicher für das Intercity-Projekt Guangzhou-Shenzhen-Dongguan der Eisenbahnabteilung der China Railway 22nd Bureau Group.

Bild bereitgestellt von der China Railway 22nd Bureau Group

Es wird berichtet, dass der Schildtunnel im dritten Arbeitsbereich des Abschnitts Qianhuang der Intercity-Eisenbahnlinie Guangzhou-Shenzhen-Dongguan der erste Schildtunnel mit großem Durchmesser in der Intercity-Eisenbahnlinie von Shenzhen ist. Der Schildabschnitt ist 3.511 Meter lang und ein zweigleisiger Tunnel mit den Merkmalen großer Aushubstrecken, schlechter geologischer Bedingungen, hoher Baustandards und vieler Schlüsseltechnologien. Entlang der Strecke gibt es 28 Quellen mit mittlerem und hohem Risiko, und mehr als 100 Pipelines verlaufen darunter. Der Tunnel kreuzt, unterquert und verläuft mehrfach parallel zu bestehenden Leitungen. Die Bauschwierigkeiten sind im inländischen Schildbau unübertroffen. Liu Ziming sagte, dass die Schicht unter der Schildmaschine eine marine Schwemmland- bis Schwemmlandebene sei, nahe der Shenzhen-Bucht und dem Shenzhen-Fluss liege und unter dem Xinzhou-Fluss hindurchführe. Bei dem Gelände handelt es sich um ein dicht bebautes Landgewinnungsgebiet. In diesem Fall ist der Schildtunnelvorgang wie das Graben eines Tunnels in einem „Tofublock“.

Allerdings kann es bei der Verwendung einer Schildmaschine mit sehr großem Durchmesser zum Ausheben in weichen oberen und harten unteren Schichten sehr wahrscheinlich zu Problemen wie Oberflächenabsenkungen und Werkzeugverschleiß kommen. Die größte Schwierigkeit beim Schildbaumanagement besteht darin, die Aushubparameter zu kontrollieren, den Werkzeugverschleiß einzuschätzen und die Bedingungen in der Kammer in weichen oberen und harten unteren Schichten zu bestimmen.

Angesichts dieser Herausforderung hat die China Railway 22nd Bureau Group in Zusammenarbeit mit dem Forschungs- und Entwicklungsteam der China Railway Construction Heavy Industry den „Qiangguo“ speziell mit einer Reihe intelligenter und benutzerfreundlicher innovativer Designs ausgestattet.

Um die Probleme der ungleichmäßigen Felsmasse, der entstandenen Risse und der großen Unterschiede in der Rissdichte und den Füllbedingungen in einigen Bereichen zu lösen, wurde bei der Konstruktion eine Schlammschildmaschine ausgewählt, die Schutt durch geschlossene Rohrleitungen transportiert und so die Dichtungsleistung erheblich verbessert.

Bei der Konstruktion des Schneidkopfes der Schildmaschine hat sich das Forschungs- und Entwicklungsteam für eine äußerst verschleißfeste und schlagfeste Konstruktion entschieden. „Die Öffnung in der Tiefenrichtung weist ein umgekehrtes Kegeldesign auf, das heißt eine ‚strenge Innen- und Weitaußen‘-Struktur.“ Liu Ziming sagte, dass dieses Design das Eindringen von Schmutz in den Schlamm- und Wassertank begünstige und so das Ziel erreiche, die Fließeffizienz des Schmutzes zu verbessern und dann die Verschleißrate zu verringern.

Der „Qiangguo“ ist mit einer Reihe hochintelligenter Systeme ausgestattet und verfügt über das „stärkste Gehirn“.

„Jede Walze auf der Schneidscheibe ist mit einer Reihe von Geräten ausgestattet, darunter Sensoren, einfache Informations-Popup-Fenster und Alarmsysteme.“ Liu Ziming sagte, dass jedes Schneidwerkzeug so etwas wie „Augen und Ohren“ habe, um sicherzustellen, dass der Bediener rechtzeitig und genau Informationen wie den Arbeitsstatus und den Verschleiß des Werkzeugs erhält.

Auch der Bauablauf und die Bauleitung sind intelligent.

Laut Angaben des technischen Personals verwendet das intelligente Injektionsüberwachungssystem Erkennungsradar und intelligente Analysesoftware, um die Injektionsbilder hinter der Tunnelwand automatisch zu identifizieren. Dadurch wird die traditionelle, auf Handarbeit und Erfahrung basierende Beurteilung ersetzt und eine verfeinerte Kontrolle der Injektion hinter der Wand erreicht. In der Kommandozentrale für den Bodenschild nutzen die Techniker die Big-Data-Plattform für den Schildbau und das intelligente Datenanalysesystem, um Funktionen wie intelligentes Projektmanagement, intelligente Überwachung des Gerätestatus, Baurisikokontrolle und intelligent unterstützte Aushubarbeiten zu realisieren.

„Während der Ausgrabung wird ‚Qiangguo‘ außerdem eine professionell entwickelte Steuerbox verwenden, um die Kommunikation und Stromversorgung der Totalstation zu verwalten und so einen wirklich kabellosen Betrieb zu ermöglichen“, sagte Liu Ziming.

Berichten zufolge verläuft der 21,167 Kilometer lange Abschnitt der Intercity-Verbindung Guangzhou-Shenzhen-Dongguan zwischen Qianhai und dem Hafen Huanggang durch die Kooperationszone Shenzhen Qianhai sowie die Bezirke Nanshan und Futian. Nach der Fertigstellung wird es von großer Bedeutung sein, das Intercity-Schienennetz in der Küstenregion von Shenzhen zu verbessern, den schnellen Bau wichtiger Entwicklungsgebiete wie der Freihandelszone Qianhai und der Neustadt Dongguan Binhai zu unterstützen und ein Intercity-Schienennetz in der Greater Bay Area Guangdong-Hong Kong-Macao aufzubauen.