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Sep 14, 2023

La tuneladora cruzada Robbins ayuda a limpiar los canales de Akron

La máquina Robbins Crossover XRE, la primera máquina de este tipo que operó en los EE. UU., logró velocidades de avance de hasta 111 pies por día en dos turnos de 10 horas. El 29 de agosto de 2018, un barco Robbins de 30,4 pies de diámetro

La máquina Robbins Crossover XRE, la primera máquina de este tipo que operó en los EE. UU., logró velocidades de avance de hasta 111 pies por día en dos turnos de 10 horas.

El 29 de agosto de 2018, una tuneladora Robbins Crossover (XRE) de 30,4 pies de diámetro cruzó la línea de meta en el túnel interceptor del canal Akron Ohio (OCIT). El 5 de septiembre siguió una jornada de prensa, en la que se invitó a empresas y miembros de los medios de comunicación a ver la máquina gigante. La máquina, denominada “Rosie” en honor a Rosie la Remachadora, un ícono que representa a las mujeres estadounidenses que trabajaron en fábricas y astilleros durante la Segunda Guerra Mundial, superó las duras condiciones del terreno durante la perforación.

La iniciativa de agua de la ciudad de Akron, Akron Waterways Renewed, tiene la misión de promover los beneficios de la OCIT y las estructuras relacionadas, y brindar conocimientos sobre la solución exigida por la EPA para limpiar las vías fluviales de la ciudad. La OCIT es el componente clave del Plan de Control a Largo Plazo de la ciudad destinado a reducir los desbordes de alcantarillado combinados (CSO) en el río Little Cuyahoga y los arroyos circundantes. El túnel es parte de un sistema que incluye pozos de caída, estructuras de desvío, alcantarillas de consolidación y accesorios relacionados que disminuirán el flujo de CSO sin tratar y dirigirán las aguas residuales y pluviales a través de la Instalación de Recuperación de Agua de Akron.

“Aproximadamente el 30% del sistema actual de Akron son alcantarillas combinadas. Esto incluye el drenaje de duchas, alcantarillas y otras fuentes combinado con aguas pluviales, por lo que a veces el flujo excede la capacidad diseñada. Al cumplir con los requisitos del Decreto de Consentimiento, esperamos cero desbordamientos no tratados en un año típico de lluvias”, dijo Heather Bolestridge, Gerente de Comunicaciones de Akron Waterways Renewed.

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De este modo, la OCIT de 6.200 pies de largo podrá manejar 450 millones de galones de CSO al año en un túnel terminado de 27 pies de diámetro interior. Si las precipitaciones son superiores a lo normal, se pueden desviar otros 17 millones de galones de desbordamiento mediante un proceso de tratamiento mejorado de alta tasa (EHRT) que permitirá que el agua se libere directamente en Little Cuyahoga. El EHRT es un proyecto independiente que se completará en el futuro. El túnel se alimentará de nueve reguladores principales denominados bastidores (puntos de desbordamiento) a lo largo de un corredor estrecho para lograr el almacenamiento de agua, mientras que los otros puntos de desbordamiento de la ciudad se controlarán a través de cuencas de almacenamiento, separaciones de alcantarillado, maximización del transporte e infraestructura verde.

El Proyecto OCIT de 1,17 millas de largo ordenado por la EPA para la ciudad de Akron, Ohio, EE. UU. consiste en la construcción de un sistema de túneles de transporte y almacenamiento para controlar los desbordes de alcantarillado combinados (CSO) para varios reguladores en el área del centro de Akron.

La TBM Crossover XRE fue diseñada para la geología del proyecto, que pasó de suelo a lutita de cara parcial a roca de lutita de cara completa. El Crossover XRE incluía características de los tipos de TBM EPB y Hard Rock Single Shield, con un cabezal de corte versátil que podía configurarse para condiciones de terreno de roca dura o blando. El diseño del cabezal de corte fue construido para abordar específicamente un problema importante para la construcción de túneles con TBM en terrenos mixtos: que de desgaste anormal del cortador plano y multiplano, lo que resulta en que el cortador se desgaste plano en parte de su superficie. El desgaste anormal es consecuencia del terreno blando encontrado, que no puede proporcionar suficiente fuerza de rodadura para que las cortadoras superen el par previo de los cojinetes de las cortadoras. El cabezal de corte de la TBM XRE estaba equipado con 56 alojamientos que podían revestirse con cuchillas/desgarradores o con brocas de 17 pulgadas. cortadores de discos. Debido a la variabilidad geológica, el contratista JV de Kenny/Obayashi y Robbins decidió que las cortadoras de discos serían beneficiosas desde el principio y lanzó la máquina con un acabado completo de discos. Teniendo en cuenta el avance del 65 % en roca, el cabezal de corte también se revistió con placas frontales Hardox 450 para reducir el riesgo de desgaste abrasivo.

La TBM Robbins Crossover de 30,4 pies de diámetro fue diseñada y construida en las instalaciones de Robbins en Solon, Ohio, EE. UU.

Al perforar en terreno blando, se decidió reducir el par previo de los cojinetes del cortador en un 25% para requerir menos fuerza de rodadura para que cada cortador girara de manera uniforme. Además, para evitar la intervención hiperbárica en los primeros 1.610 pies de perforación, se soldaron desgarradores de sacrificio para intervenir en caso de desgaste del anillo superior a 0,6 pulgadas. En caso de que un cortador se bloquee, los desgarradores permiten continuar cortando la cara hasta que la máquina llega a una sección donde puede operar en modo abierto.

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El transportador de tornillo fue otro componente personalizado de la tuneladora: es un diseño tipo eje, de 64,5 pies de largo, 47 pulgadas de diámetro, con una punta frontal cónica de 30 pulgadas. Teniendo en cuenta la geología OCIT y la necesidad de retirar el estiércol lecho de roca de esquisto, el transportador de tornillo de eje único requería una velocidad mucho mayor de la que se proporcionaría normalmente. La unidad de potencia hidráulica tenía una potencia de 5×110 kW, lo que llevó la velocidad máxima teórica del transportador a 16 rpm con un par limitado de 232 kNm.

Tanto en modo roca como en terreno mixto, y en menor medida también en modo EPB, el sinfín y las carcasas estaban en contacto con material abrasivo generando desgaste. El transportador de tornillo fue diseñado para un ambiente abrasivo, con la cara principal del sinfín delantero y el diámetro exterior cubiertos con placas de desgaste soldadas hechas de Chromeweld 600 (una placa de desgaste de carburo de cromo de primera calidad) y un revestimiento duro en un patrón de rayado cruzado. . El eje de la barrena también estaba cubierto con un patrón rayado de revestimiento duro. Además, el diámetro interior de la carcasa se reforzó de manera similar con Chromeweld 600 para el primer 1/3 de la carcasa, seguido de un revestimiento duro en los 2/3 restantes de su longitud. Los puertos del tornillo permitían la inyección de espuma, bentonita u otros lubricantes.

El 29 de agosto de 2018, una tuneladora Robbins Crossover de 30,4 pies de diámetro se abrió paso en el túnel interceptor del canal Akron Ohio (OCIT).

Detrás de la tuneladora cruzada hay un sistema de transporte continuo Robbins para la eliminación de lodo. El transportador de montaje lateral tiene un diseño algo estándar, pero el sistema también es el transportador continuo número 100 que Robbins ha proporcionado detrás de una TBM, más que cualquier otro fabricante de transportadores. El sistema constaba de una transmisión principal, un soporte de empalme, una unidad de almacenamiento y un cordal de avance, que operaba a través de varias curvas y requería ruedas guía curvas autoajustables patentadas que ajustan la tensión de la correa según la carga de la misma. El sistema se descargaba en un transportador terrestre proporcionado por el cliente, que entregaba la suciedad a un gran patio de almacenamiento cerca del sitio del portal.

La máquina Robbins Crossover XRE, la primera máquina de este tipo que operó en los EE. UU., logró velocidades de avance de hasta 111 pies por día en dos turnos de 10 horas.

La tuneladora se lanzó desde su portal el 20 de octubre de 2017 con una profundidad para invertir de aproximadamente 40 pies a través de un tapón de lechada instalado para proporcionar un entorno de lanzamiento controlado. La obstrucción del cabezal de corte fue un problema en la sección inicial, pero los equipos pudieron superarlo.

“Uno de los aspectos más desafiantes de este trabajo fue que nos lanzamos directamente a la parte más difícil. Teníamos 200 pies de terreno blando, un alcance muy corto, y luego desde allí pasamos directamente a un frente mixto de 600 pies”, dijo David Chastka, gerente de proyecto de Kenny Construction. "Se necesitaron todos los que teníamos en la industria, todos desde Robbins, para luchar durante esos primeros 800 pies".

Mientras estaba en terreno blando y en condiciones de cara mixta, la máquina operó en modo cerrado, pero una vez que tocó roca sólida, los equipos cambiaron la excavación al modo abierto. “La máquina tenía el poder de llegar al otro lado y logró avances que nunca pensamos que íbamos a conseguir. Tuvo mucho éxito en el hard rock”, dijo Chastka. Las tasas de avance una vez en roca de esquisto de cara completa alcanzaron un máximo de 111 pies en un día (dos turnos de 10 horas). La eliminación de lodo se logró con el transportador continuo Robbins y la disponibilidad del transportador se mantuvo alta durante todo el proyecto.

"Estoy muy orgulloso del equipo del que he tenido el placer de formar parte", dijo Don Smida, técnico de servicio de campo de Robbins. “El alcance general de un proyecto de esta escala es inmenso, y la cantidad de cooperación diaria y trabajo duro que se ha pedido a The Robbins Company, los sindicatos locales, el personal de la ciudad y Kenny-Obayashi es extremadamente importante para alcanzar nuestros objetivos comunes. . Creo que todos deberíamos estar orgullosos de nuestro trabajo en equipo desde la finalización exitosa del túnel hasta el desmontaje exitoso de Rosie”.

Una vez finalizada la excavación del túnel, la máquina será desmontada y retirada de su pozo de recuperación este otoño. "El Túnel Interceptor del Canal de Ohio es el proyecto de mejora pública más grande en la historia de nuestra ciudad y una inversión significativa en nuestro medio ambiente e infraestructura que beneficiará a los residentes y empresas de Akron para las generaciones venideras", dijo el alcalde de la ciudad de Akron, Daniel Horrigan. “Estoy increíblemente orgulloso de que la parte del túnel se haya completado sin lesiones importantes, gracias a un dedicado equipo de profesionales. Y aunque Robbins es una empresa internacional con impacto mundial, nos complace poder trabajar con una empresa local del noreste de Ohio en este importante proyecto”.

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