Jak buduje się metro?

Pisaliśmy ostatnio o drążeniu tunelu drogowego dla przyszłej „zakopianki”. Tam potrzebna jest metoda strzałowa, tymczasem w Warszawie w zupełnie inny sposób powstają kolejne odcinki tuneli metra. Pracują tu maszyny TBM (Tunnel Boring Machine)  produkcji niemieckiej firmy Herrenknecht AG. Tarcze typu EPB (Earth Pressure Balance – równoważenie ciśnienia gruntu) wybrano ze względu na niskie ryzyko osiadania oraz dobrą kontrolę parametrów projektowych. W porównaniu z metodą tradycyjną tarcza TBM uniemożliwia rozluźnienie i osiadanie terenu, utrzymuje stateczność przodka i nie dopuszcza wpływu ciśnienia gruntu i wód gruntowych do wnętrza tunelu.

Technika działania tarcz TBM typu EPB składa się z dwóch faz: drążenia tunelu oraz układania jego obudowy. TBM drąży tunel za pomocą obracającej się dwa razy na minutę przedniej tarczy skrawającej, która jest przesuwana do przodu przez siłowniki hydrauliczne. Nacisk tarczy na grunt dochodzi do wartości 3,5 bar. Ostrza, noże i dyski tnące znajdujące się na tarczy drążącej są wykonane ze stali o bardzo wysokiej wytrzymałości, dzięki czemu mogą rozdrabniać każdy napotkany grunt. Za pomocą dysz umieszczonych w przedniej części tarczy maszyna może również wstrzykiwać w grunt wodę, plastyfikatory, pianę lub beton, które w zależności od charakterystyki gruntu zmiękczają go lub zagęszczają. TBM posiada siedem linii pian, w tym pięć umiejscowionych w głowicy.
Po wydrążeniu odpowiedniego odcinka tarcza drążąca i przenośnik ślimakowy zatrzymują się. Wtedy uruchamia się moduł układający pierścień tunelu.  Wykonane ze zbrojonego betonu segmenty są podnoszone i układane za pomocą obracającego się w dwóch kierunkach dźwigu próżniowego. Instalowane są one pod osłoną zewnętrznego pancerza tarczy. Każdy prefabrykat układany jest tak, by ściśle przylegał do poprzedniego pierścienia i elementów nowego pierścienia. Przerwa powstająca między zewnętrzną ścianą tunelu a gruntem, jest wypełniana wiążąco-uszczelniającą zaprawą.  Dzięki temu tunel jest szczelny, a grunt stabilny. Po ułożeniu pierścienia maszyna odpycha się od niego i rozpoczyna drążenie kolejnego etapu. Dzięki osłonom wnętrze tarczy jest całkowicie osłonięte przed wpływem nacisku gruntu oraz wód gruntowych.

Wszystko to obejrzeć można na filmie