Herrenknecht AG 隧道挖掘案例

 Source: Lapp/Maiwolf

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伟大的突破

新哥达基线隧道(世界上最长的铁路隧道);位于地质极不稳定的博斯普鲁斯海峡的地下隧道;短短26个月就将长111公里的新隧道完工并交付多哈地铁使用:当人们谈论像这样的世纪工程,其中总有一个名字会被人提及:Herrenknecht。我们有幸参观了这位全世界机械化掘进技术的全球领导者。

在公司进门处就映入来访者眼帘的是:陈列在玻璃柜内的钻屑样本(来自北卡罗来纳和吉隆坡)、侏罗系石灰岩(来自瑞士)及花岗岩(来自新加坡)。这种材质构成了挑战,并且对Herrenknecht的技术提出了极端要求。一旁的门厅中悬挂着安格拉·默克尔、格哈特•施罗德、霍斯特·科勒的照片。在这几位政治家的身旁多次出现Martin Herrenknecht的身影。每张照片都见证了不同工程;他们都清晰记得破土动工时的情景。

Herrenknecht AG为全世界开发和制造隧道掘进机械。部分设备长度超过100米并具有6000HP功率,不仅能用于在坚硬的岩石或在高度含水混合地层内掘进巷道和隧道,还可以制造隧道管道。公司可以提供自0.1米起的供给与排放隧道,或长达 18 米的交通隧道。目前——Herrenknech正在构想更大的尺寸。

 

机械可以参与一切——山却不行

“我们和客户以及所有项目参与者一起不断突破可行性极限”,Stefan Jäke表示。他是Herrenknecht的项目经理以及订单中心总监。“一流的服务对我们至关重要。我们在整个项目工期内为客户提供支持——直至打通成功。”每台隧道钻机都在此完整安装、投入运行、测试,再交由客户验收、拆除并运输,数以吨计。“对我们的客户而言,不仅是钻孔设备。他们还需要整套外围设备”,Stefan Jäke这样说道。当被问及这样一个庞然大物能完成什么工作时,Jäke 笑着说:“我们的设备都是独一无二的,专为某个特定工程设计,为了与各种地质相适应。也就是说,一切都取决于山或土壤”。

 

目标:从未止步的机械

Herrenknecht的历史是从车库内创业发展到立足全球的成功故事。机械制造工程师Martin Herrenknecht在近40年前成立了这家公司。首批机器还冠以其姓名的首字母:MH1、MH2、MH3。而最近的S-1068是大直径机器。

 “这意味着我们制造了超过1000台这样的设备”,Stefan Jäke解释道。每一台设备都意味着挑战的成功。“例如某台设备必须能承受15bar 的水压,有些则具有允许安全穿过建筑地基的配置,这在10年前还是不可想象的。”每个应用都会带来不一样的挑战。在前钻孔区使用的电缆和连接器的要求与机器内部应用就截然不同。每分钟都有无数立方米的泥土在移动,沿途还有各种各样的巨石。一切都在移动。“这会产生巨大的震动,尤其是当钻穿坚硬的石头时,而在“正常”的条件下也是如此。“我们使用的所有组件必须承受这些条件。”Stefan Jäke这样说道,“我们的最大目标就是使我们的机器与内部的组件可以在钻头掘进时保持完整。”可靠性是所有机械的共同特性,这同样适用于组件。

因此,在零部件供应商方面,我们必须选择可以信赖的合作伙伴和产品:专业电气批发商Friedrich Streb向Herrenknecht提供适合这些极端应用的组件——其中包括缆普的连接解决方案,如 ÖLFLEX®动力和控制电缆、UNITRONIC®和 ETHERLINE®数据线、SKINTOP®及SKINDICHT®电缆夹套或EPIC®连接器。

被用于哥达基线隧道施工中的EPIC®工业连接器主要用于延长电缆。这是因为隧道掘进机在掘进过程中会不断深入山体,所需要的电源和控制电缆的长度也会越来越长。为了确保工程的可靠性,每50米间隔,就会将EPIC® H-BE连接器通过罩壳及内芯互相连接。这些连接器特别适用于高电压及高电流,并且具有极高的可靠性,这在隧道施工中尤其重要。

虽然在缆普电缆的产品范围中没有适用于这项任务的电缆,但是缆普电缆为Herrenknecht量身定制了一款用于隧道掘进机后方起重系统的特殊电缆。在正常操作中,该起重机通过无线遥控控制。如果发生故障,吊车必须通过紧急控制电缆操作。起重机操作员携带一个配有6米长电缆的便携式控制面板,必要时可以连接到所提供的插座。电缆用于传输总线信号,并在紧急情况下停止起重机。因此在设计之初,它就被定义为需要承受连续运动。缆普设计师开发了一款结合Profibus电缆和高柔性控制芯线的产品,同时还必须保证外护套可以承受相应的机械应力。Stephan Gabler,缆普定制产品总监说道:“我们非常骄傲,能在这些年间为Herrenknecht的宏大计划提供电缆,而且至今Herrenknecht对我们的产品都非常满意。”

 

 

缆普解决方案

“如果没有合格的零部件供应商,就无法完成我们这里的日周转量”,Stefan Jäke同时强调了专业供应商和高品质零部件的重要性。Streb,一个拥有16个驻地和500人的企业,是德国最早的电机制造商之一,如今已跻身德国十大中小型电气批发商。“Streb、Lapp、Herrenknecht,构成了一个高效团队”,Streb总经理Michael Ufheil在一次共同巡视中总结道。

具体哪些组件用于一台100米设备中的全部控制柜、控制器、变压器和供给线:这属于商业秘密。

而公开的秘密是:Herrenknecht、Streb及缆普这一联合的聚焦点是质量。在合作中,Stefan Jäke深知:“当今最重要的是相互之间的沟通——为此需要建立信任。

 

全球最长的铁路隧道

在哥达基线隧道中,4台Herrenknecht隧道钻机钻孔超过85公里。钻出的材料总量相当于胡夫金字塔体积的5倍:1350万立方米。

 

HERRENKNECHT AG 简介

Herrenknecht起源于巴登州的一座名叫Allmannsweier的村落,现拥有约5000名员工,是隧道掘进技术领域的国际市场领先者。该公司在全球范围内提供最先进的隧道钻孔设备,适用于一切建筑地基且直径范围从0.10到19米。至今为止,海瑞克已经在全球完成了超过3,100个项目,几乎涵盖了所有应用,例如:地铁、铁路、公路、公用事业、水电、管道铺设、采矿及勘探。