ICE 新干線: 使用大量混凝土的巨大工程
《大象新聞》
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2007-04-20 00:00
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在萊茵(Rhine)/魯爾(Ruhr)和萊茵/梅恩(Main)區(qū)域之間新建的德國高速火車新段是歐洲高速交通網(wǎng)絡(luò)中最重要的軌道連接之一。前來參觀建筑工地的人們每天都會(huì)看到大量普茨邁斯特公司(Putzmeister)生產(chǎn)的建筑機(jī)械設(shè)備,包括泵車、拖泵、混凝土噴射機(jī)、混凝土模板布料機(jī)、以及固定式混凝土布料機(jī)等。 僅科隆(Cologne)至法蘭克福就有177公里新建段。僅威斯巴登(Wiesbaden)的連結(jié)點(diǎn)和科隆/波恩(Bonne)機(jī)場的連接點(diǎn)的總距離達(dá)217公里。通過亞高山帶(sub-alpine)陶努斯(Taunus)的中型山脈(Mittelgebirge)、威斯特伍德(Westerwald)以及七峰山(Siebengebirge)的線路就需要修建30個(gè)隧道,總長47公里。高速火車軌道和A3高速公路是平行的。本項(xiàng)目計(jì)劃投資77.5億德國馬克,另外還有10.4億馬克用于建造連接科隆/波恩機(jī)場的線路??坡〉椒ㄌm克福之間的線路動(dòng)工于2002年5月開始。
大量的工作 30個(gè)隧道中有24個(gè)隧道要在150平方米的挖掘面上施工。跟阿爾卑斯山隧道不同,這次的隧道沒有堅(jiān)硬的石塊和上層地面提供足夠的穩(wěn)定性。建造德國鐵路新線路隧道的工作人員經(jīng)常要在地下5到20米的位置架設(shè)管道(類似于地鐵)??坡〉椒ㄌm克福/梅恩的線路上的石塊通常比較軟,所以覆蓋石塊的上層地面所提供的支持作用也相對最少。很顯然,相對于阿爾卑斯山的挖掘工作,新線路的隧道工程需要在安全問題上花費(fèi)更多的時(shí)間。
Dernbach 隧道的兩個(gè)專家
由于Dernbach 隧道的地理?xiàng)l件,以及總長達(dá)3,305米,該隧道被認(rèn)為是整條新建線路中最艱難的工程之一。ROFA Beton GmbH使用普茨邁斯特公司的兩臺(tái)M24泵車,澆注約8萬立方米的混凝土。 TWISTIP側(cè)旋轉(zhuǎn) 這兩臺(tái)設(shè)備除了擁有特別為隧道設(shè)計(jì)的布料桿(打開高度僅為4.9米的多重 Z字折疊),還有兩個(gè)特別之處。出廠前,兩臺(tái)泵車的布料桿頂部安裝了一個(gè)TWISTIP旋轉(zhuǎn)裝置。它使尾膠管可以豎直轉(zhuǎn)動(dòng),從而可以,例如在隧道內(nèi)移動(dòng)到模板窗口一面,與布料管線連接。平均每鋪設(shè)170立方米的混凝土大約需要12.5米長的模板。根據(jù)模板供應(yīng)商的要求,混凝土只能用低于30巴的壓力泵送進(jìn)模板。輸送功率大約為30立方米/小時(shí)。 配有額外電力驅(qū)動(dòng)的M24 為了隧道施工過程中有足夠的能源,普茨邁斯特公司為兩臺(tái)M24泵車配備了額外電力驅(qū)動(dòng),從而使所有布料桿和泵的功能可以在施工過程中得以充分發(fā)揮。Dernbach隧道中所需的8萬立方米混凝土中,大約有三分之一用于澆注地基。施工過程中,混凝土的泵送通過混凝土側(cè)輸出口、一條安裝牢固的管道和四個(gè)模板混凝土布料機(jī)完成。這些設(shè)備是普茨邁斯特公司的RV10型旋轉(zhuǎn)式分配機(jī),該設(shè)備頂部和模板作業(yè)車的下部相連,然后很快的澆注地基模板,不會(huì)有“攔路虎”。
ARGE Montabaur 杰出噴射表現(xiàn)
兩臺(tái)WETKRET WKM 103款混凝土噴射機(jī)被用于ARGE Montabaur 隧道的兩處不同類型的混凝土噴射工程。ARGE(合辦企業(yè))還負(fù)責(zé)希梅爾伯格(Himmelberg)隧道(2,395米),Wahnscheid隧道(735米),Dickheck隧道(570米)以及Elzer 山隧道的工程。部分地段的隧道開挖必須很小心,因?yàn)樗鼈兇┰搅吮贝笪餮蠊s組織(NATO)管道、受保護(hù)的濕生物區(qū)以及Montabaur高速公路。 這些隧道部分為壓縮防水結(jié)構(gòu),為了不使地面水位降低。普茨邁斯特公司的混凝土噴射機(jī)在這些隧道中的日工作時(shí)間達(dá)到16個(gè)小時(shí),每小時(shí)功率達(dá)12-15立方米,地面施工時(shí)功率達(dá)25立方米。
尼德恩豪森(Niedernhausen) 隧道內(nèi)直徑150mm輸送管長距離輸送混凝土
由于地理位置特殊,長達(dá)2765米的尼德恩豪森隧道工程用了比原計(jì)劃更多的時(shí)間進(jìn)行開挖。為了彌補(bǔ)影響,工程不得不改變隧道盾構(gòu)澆注計(jì)劃。工程人員也不得不采取所謂的“加速措施”來澆注地基和拱頂。 彌補(bǔ)失去的時(shí)間 使用預(yù)拌混凝土,地基和拱頂工作車的原計(jì)劃被放棄。新計(jì)劃使用兩個(gè)地基和拱頂工作車??紤]到混凝土輸送過程,人們使用混凝土攪拌車運(yùn)送混凝土,澆注拱頂。而對于澆注隧道地基的混凝土,則采用從隧道外面通過側(cè)面走廊泵送(該走廊以后將被用作緊急出口)?;炷镣ㄟ^輸送管道泵送到放置在第二個(gè)盾構(gòu)車前面的PM PUMA。PUMA被用作接力泵來澆注第一、二層地面。 管道內(nèi)的25立方米混凝土 在此需要一個(gè)能夠在理論功率達(dá)45立方米/小時(shí)的混凝土泵澆注1130米長的隧道。普茨邁斯特公司建議使用直徑150毫米的管道,防止泵送混凝土?xí)r壓力上升。需要用泵送的非透水混凝土的總量大約為50000立方米。施工過程中需要不斷監(jiān)控混凝土的技術(shù)指標(biāo),并隨時(shí)根據(jù)混凝土壓力進(jìn)行調(diào)整(不超過120巴)。最遠(yuǎn)傳輸距離約為1400米,該管道內(nèi)的混凝土大約有25立方米,停留時(shí)間約為40分鐘。
ICE拉恩山谷大橋上的MXR布料桿
還有許多普茨邁斯特混凝土設(shè)備被用于建造18座山谷大橋。比如,橫跨林堡(Limburg)河,跨度438米、高度48米的拉恩山谷大橋。 為了保證河道的寬度,這座大橋采用了避免在河中心建造橋墩的設(shè)計(jì)。 使用先進(jìn)腳手架技術(shù)的上部構(gòu)造 高速鐵路的上部構(gòu)造使用了先進(jìn)的腳手架技術(shù),從南面斜坡通過液壓作用向前推進(jìn)。該構(gòu)造預(yù)壓成型,每58米長可承受約400立方米的混凝土。 使用了普茨邁斯特公司MXR24和MXR32的兩款固定混凝土布料機(jī)用于混凝土澆注工作。兩臺(tái)機(jī)器的布料桿分別被放置在10米高的用腳手板承木側(cè)面固定的立柱上,或者被放置在已澆注混凝土的橋梁部位的當(dāng)中。 混凝土由兩臺(tái)混凝土泵車提供(布料桿垂直高度達(dá)31米和52米)。它們通過相對水平的輸送管和腳手架上的MXR布料桿相連。
適合未來 當(dāng)新線路建成之后,德國鐵路(DB)希望每個(gè)方向每小時(shí)能有5輛火車通過。萊因/梅恩區(qū)域到科隆市之間的速度最高可達(dá)每小時(shí)300公里。再加上法蘭克福和科隆的主要火車站,火車計(jì)劃停靠科隆-道依茨(Deutz)、波恩-齊克堡(Siegburg)、Montabaur、林堡南部、法蘭克福/梅恩機(jī)場、威斯巴登(Wiesbaden)/美因茨(Mainz)以及科隆/波恩機(jī)場。新干線可以使路程時(shí)間減少一半,即從現(xiàn)在的133分鐘減少到58分鐘。德國鐵路認(rèn)為,屆時(shí)乘客的數(shù)量將會(huì)由現(xiàn)在的1千萬到1千2百萬上升至2千萬到2千5百萬。
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原作者: 普茨邁斯特 |
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