Задачи в Тронхейме, потребовавшие особого подхода

5 мая 2017 г.

Сопроводительная информация

Строительные работы на магистрали E6 в восточном направлении между Тронхеймом и Схьёрдалом в Норвегии завершены в 2014 году. Однако по мере выполнения проекта возникали некоторые трудности, не в самую последнюю очередь сооружение автодорожного тоннеля длиной 2,6 км недалеко от центрального Тронхейма. Инженеры-геотехнологи и конструкторы успешно преодолели трудности, связанные с грунтовыми условиями, благодаря системе с обсадными трубами Elemex «Атлас Копко».

Никакого риска

Чтобы сохранить культурное наследие Тронхейма, власти просто подняли пять деревянных зданий в зоне проведения работ с помощью мощного крана и перенесли в безопасное место. В процессе выполнения проекта инженеры-геотехники компании NCC задались поиском способа сделать грунт устойчивым для установки подпорных стен. На рабочей площадке грунт включал слои глины толщиной 9–23 м, а подземные воды находились на уровне примерно 1,5 м ниже поверхности земли. Все действия, которые могли нарушить глиняные слои или опустить уровень подземных вод, были строго запрещены.

Это оказалось не простой рутинной работой! Во-первых, запланированный путь тоннеля проходил через слой мягкой, водянистой глины длиной 300 м, 100 м из которых занимал пласт чрезвычайно чувствительной "пластичной глины", а во-вторых, путь пролегал вблизи от исторически ценных деревянных зданий, установленных на деревянных сваях. По этим причинам использование гидравлических ударных молотков было запрещено, так как они создают вибрацию в глине, которая могла повредить исторические памятники.

Испытание новых методов

Норвежское дорожное управление совместно с подрядчиками решило протестировать новый метод использования бурения с применением обсадных труб, оснащенных блокировочной системой по всей длине труб. Были проведены многочисленные измерения, в том числе испытания с пьезометром, общим давлением и клинометром. Вскоре стало ясно, что всем требованиям соответствует только система с обсадными трубами Elemex крупного диаметра от «Атлас Копко».

Разработки для задания

Коронка Elemex состоит из буровой коронки, прикрепленной к обсадной трубе, и ступенчатой буровой коронки, прикрепленной ко внутренней части бурового става. Буровая коронка запускается с помощью мягкой продувки воздухом по поверхности коронки. В результате все трубы постепенно погружаются в глину, пока не достигнут основания. Затем используется ступенчатая буровая коронка для бурения основания обычным способом. Как только труба надежно закреплена в основании, внутренняя часть бурового става вынимается, оставляя трубу готовой к нагнетанию цемента.

“Система Elemex хорошо подошла для выполнения работ с особыми требованиями. Это решение позволило нам выполнять бурение глины и основания за одну операцию. Однажды применив эту практику, мы стали использовать ее постоянно.”

Geir Veslegard, General Manager for Hallingdal Bergboring

Водонепроницаемость и грузоподъемность

Для бурения с применением обсадных труб на месте два модифицированных блока шпунтового ограждения были оснащены погружными пневмоударниками Atlas Copco Secoroc QL200, обсадными трубами 610 мм и увеличенными буровыми коронками 674 мм, блокирующие элементы всех труб для легкого попадания в пазы. А также пробуренные скважины, которые должны быть достаточно большими для новых обсадных труб. После внесенных изменений всего было установлено 349 труб, оснащенных блокировочной системой, на глубину 11–33 м и 0,2–4,6 м в скальной породе. В результате получились подпорные стены обладающие водонепроницаемостью и хорошей грузоподъемностью как горизонтально, так и вертикально.

Точно по графику

Что касается скорости, подрядчики устанавливали по 14 обсадных труб в день со средней длиной 20 метров и бурили 1,5–4 метра в горной породе. Благодаря ударно-вращательному методу резонанс был совершенно ликвидирован. Тоннель в Тронхейме, построенный открытым способом, был завершен в конце 2011 года, после чего пять предварительно перемещенных исторических зданий были возвращены на место. Тоннель впоследствии был открыт для движения в начале 2012 в полном соответствии с графиком.

Заказчик Kynningsrud Fundamentering и субподрядчик Hallingdal Bergboring.

Challenge
To efficiently drill casings through clay and bedrock while preserving the city’s cultural heritage

Our Solution

• Two modified sheet-piling units
• Two Atlas Copco QL200 DTH hammers
• 610 mm casings
• 674 oversized ring bits
• Atlas Copco Elemex system
• Vibro-Rotation method

Benefits

• Easy to adapt and use Elemex with existing rigs eg. sheet-piling unit • Ideal for urban work m
• Made to drill through overburden and rock in a single operation
• Air-flow and flushings is diverted back through the pipe minimising damage to the hole and surroundings
• Straight and fast drilled holes

Conclusion
Elemex can drill faster, straighter and further while minimising any effect on the environment.