Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Large diameter TBM for tunnelling shallow tunnels beneath Heathrow airport, UK
Der 1,3 km lange zweiröhrige Airside Straßentunnel (ART) verbindet das neuen Terminal 5 (T5) des Flughafens Heathrow mit den bestehenden zentralen Terminalbereichen. Die beiden Tunnelröhren unterqueren kritische Infrastrukturanlagen des am stärksten frequentierten internationalen Flughafens der Welt, u.a. entscheidende Treibstoff- und Löschwasserleitungen und Rollwege. Zudem überquert der ART einen bestehenden Eisenbahntunnel. Wegen des großen Tunneldurchmessers (8,1 m Innendurchmesser) und der geringen Überlagerung (0,5 bis 1,5 Durchmesser) bestand die Gefahr von Bodenverformungen, die die bestehende Infrastruktur des Flughafens und die bestehende Bahnlinie schwer beschädigen könnten. Es wurde erwartet, dass der Tunnel im steifen Ton (London Clay) zu liegen kommt. Trotzdem war mit der Möglichkeit zu rechnen, wasserführende Schotter anzutreffen. Das Projektteam entwickelte daher in Zusammenarbeit mit Herrenknecht und Putzmeister eine TBM mit besonderen Eigenschaften. Die TBM wurde als geschlossene Schildmaschine mit einer Ortbruststützung durch Druckluft konzipiert, um beim Vortrieb im steifen Ton die Oberflächensetzungen zu minimieren. Darüber hinaus bestand die Möglichkeit auf den Erdruckmodus (EPB) umzustellen, falls wasserführende Schotter angetroffen würden. Die tatsächlich aufgetretenen Oberflächenverformungen werden dargestellt und die TBM Parameter diskutiert, welche die Einhaltung der Grenzwerte der Oberflächenverformung ermöglichten.
The 1.3 km long twin bore Airside Road Tunnel (ART) provides a road infrastructure connection between Heathrow airport's new Termmal 5 (T5) and the existing Central Terminal Area. The twin tunnels pass beneath critical infrastructure of the World's busiest international airport, which includes strategic fuel and fire mains and taxiways in addition to crossing over an existing railway tunnel. The constraints imposed by the tunnel diameter (8.1 m internal diameter) and shallow depth (ranging from 0.5 to 1.5 diameter cover) had the potential to cause ground movements which could severely damage the existing airport infrastructure and existing railway. Whilst the tunnel horizon was anticipated to be in stiff clay (London Clay), the possibly of encountering water bearing granular material also existed. To address these constraints the Project Team together with Herrenknecht and Putzmeister, developed a Tunnel Boring Machine (TBM), which had specific features to address the challenges. The paper describes the design development the Project Team undertook with Herrenknecht to develop a closed face TBM capable of excavating stiff clay and maintaining a face confining pressure using compressed air, to minimise ground movement. The TBM had the capability to convert to Earth Pressure Balance mode in the event of encountering water bearing gravels. The paper also discusses the actual ground movements experienced and what TBM parameters were adopted to maintain movements within acceptable limits.
Large diameter TBM for tunnelling shallow tunnels beneath Heathrow airport, UK
Der 1,3 km lange zweiröhrige Airside Straßentunnel (ART) verbindet das neuen Terminal 5 (T5) des Flughafens Heathrow mit den bestehenden zentralen Terminalbereichen. Die beiden Tunnelröhren unterqueren kritische Infrastrukturanlagen des am stärksten frequentierten internationalen Flughafens der Welt, u.a. entscheidende Treibstoff- und Löschwasserleitungen und Rollwege. Zudem überquert der ART einen bestehenden Eisenbahntunnel. Wegen des großen Tunneldurchmessers (8,1 m Innendurchmesser) und der geringen Überlagerung (0,5 bis 1,5 Durchmesser) bestand die Gefahr von Bodenverformungen, die die bestehende Infrastruktur des Flughafens und die bestehende Bahnlinie schwer beschädigen könnten. Es wurde erwartet, dass der Tunnel im steifen Ton (London Clay) zu liegen kommt. Trotzdem war mit der Möglichkeit zu rechnen, wasserführende Schotter anzutreffen. Das Projektteam entwickelte daher in Zusammenarbeit mit Herrenknecht und Putzmeister eine TBM mit besonderen Eigenschaften. Die TBM wurde als geschlossene Schildmaschine mit einer Ortbruststützung durch Druckluft konzipiert, um beim Vortrieb im steifen Ton die Oberflächensetzungen zu minimieren. Darüber hinaus bestand die Möglichkeit auf den Erdruckmodus (EPB) umzustellen, falls wasserführende Schotter angetroffen würden. Die tatsächlich aufgetretenen Oberflächenverformungen werden dargestellt und die TBM Parameter diskutiert, welche die Einhaltung der Grenzwerte der Oberflächenverformung ermöglichten.
The 1.3 km long twin bore Airside Road Tunnel (ART) provides a road infrastructure connection between Heathrow airport's new Termmal 5 (T5) and the existing Central Terminal Area. The twin tunnels pass beneath critical infrastructure of the World's busiest international airport, which includes strategic fuel and fire mains and taxiways in addition to crossing over an existing railway tunnel. The constraints imposed by the tunnel diameter (8.1 m internal diameter) and shallow depth (ranging from 0.5 to 1.5 diameter cover) had the potential to cause ground movements which could severely damage the existing airport infrastructure and existing railway. Whilst the tunnel horizon was anticipated to be in stiff clay (London Clay), the possibly of encountering water bearing granular material also existed. To address these constraints the Project Team together with Herrenknecht and Putzmeister, developed a Tunnel Boring Machine (TBM), which had specific features to address the challenges. The paper describes the design development the Project Team undertook with Herrenknecht to develop a closed face TBM capable of excavating stiff clay and maintaining a face confining pressure using compressed air, to minimise ground movement. The TBM had the capability to convert to Earth Pressure Balance mode in the event of encountering water bearing gravels. The paper also discusses the actual ground movements experienced and what TBM parameters were adopted to maintain movements within acceptable limits.
Large diameter TBM for tunnelling shallow tunnels beneath Heathrow airport, UK
Entwicklung einer Tunnelbohrmaschine mit großem Durchmesser für den Vortrieb mit geringer Überlagerung beim Heathrow Airport, GB
Williams, Ian (Autor:in) / Audureau, Jean Luc (Autor:in)
2005
5 Seiten, 6 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Englisch
TUNNELS AND TUNNELLING - Heathrow gets connected
| Online Contents | 2003
Heathrow Express - New Rail Tunnels Under London's Main Airport
| British Library Conference Proceedings | 1997
| British Library Conference Proceedings | 1997
| British Library Conference Proceedings | 1997
Airport lounge, Heathrow, England
| British Library Online Contents | 2006