„Alexandra” sapă două tuneluri feroviare prin munte, pe traseul Brașov-Sighișoara. Cum arată și funcționează mașina uriașă de foraj

AKTOR, constructorul tronsonului Apața - Cața al căii ferate Brașov-Sighișoara, a început forarea perechii de tuneluri nordice, numită Homorod, cu o lungime de 5,1 km fiecare, prin pornirea celei de-a treia mașini de foraj (TBM) pe șantierul aflat la doar 4 km vest de Racoș, potrivit unui comunicat al companiei.

‹ ›

Săptămâna trecută, Alexandra a început lucrările de străpungere a acestei a doua perechi de tuneluri în munții din jurul Racoșului. La acest moment, TBM 3, Alexandra, a intrat deja parțial în munte.

Acestea este unul dintre puținele proiecte din Europa în care patru TBM-uri sapă tot atâtea tuneluri în același timp.

Tunelurile se află pe traseul viitoarei linii de cale ferată Brașov-Simeria, parte din Coridorul Rin-Dunăre, tronsonul Brașov-Sighișoara, subsecțiunea 2: Apața-Cața. Proiectul este cofinanțat de Uniunea Europeană, iar contractul a fost semnat de Compania Națională de Căi Ferate (CFR SA) cu consorțiul AKTOR SA – Alstom Transport SA – Compania Arcada.

”Suntem mândri să marcăm această etapă semnificativă în această parte critică a proiectului feroviar Brașov-Sighișoara. Acest progres subliniază angajamentul nostru de a livra proiecte de infrastructură de ultimă generație care îmbunătățesc conectivitatea în România și în întreaga regiune europeană. Prin utilizarea tehnologiilor avansate, cum ar fi mașinile de forat tuneluri, creștem eficiența și siguranța și minimizăm impactul extern. Aceste tuneluri vor juca un rol crucial în consolidarea coridorului Rin-Dunăre, contribuind la creșterea durabilă și mobilitatea regiunii pentru generațiile viitoare”, a declarat Alexandros Exarchou, Președinte al Consiliului de Administrație și CEO al Aktor Group.

Primele două TBM-uri care forează în prezent perechea de tuneluri spre sud, cu o lungime de 6,9 ​​km, pornind dinspre Racoș pe sens opus, spre Apața, sunt deja intrate adânc în munte. Ele au depășit deja 1,2 kilometri în tuneluri: TBM1 Eleni, care a fost pornită la începutul lunii martie, e deja la 700 de metri de intrare, iar TBM2 Varvara, pornită la sfârșitul lunii mai, la 500 de metri.

Eleni și Varvara au fiecare o lungime remarcabilă: Eleni are aproximativ 105 de metri lungime, iar Varvara are aproximativ 84 de metri lungime, adică acum funcționează în condiții de întuneric absolut, în interiorul muntelui.

În tradiția creată cu primele două TBM, al treilea TBM care a început forajul spre Homorod a fost botezat „Alexandra”. „Alexandra” are de asemenea o lungime impresionantă de 103,00 metri.

Pe măsură ce avansează în interiorul muntelui, TBM-urile montează în jurul lor segmente de beton prefabricat de 1,5 metri lățime fiecare, ca un inel, pentru a crea forma circulară a tunelului.

”Procesul de instalare a unui TBM și de începere a operațiunii de foraj este complex și necesită planificare, pregătire și execuție detaliată. Folosind TBM-uri, putem construi tuneluri cu o mai mare precizie, siguranță și protejare a mediului decât o permit metodele tradiționale. Această abordare inovatoare a construcției de tuneluri deschide noi posibilități pentru dezvoltarea infrastructurii, minimizând în același timp impactul asupra zonei înconjurătoare”, explică Sotirios Koropoulis, directorul de proiect al șantierului Lot 2, tronsonul Apața-Cața.

Tunelurile vor fi legate prin galerii: 13 galerii de legătură, cu o lungime totală de 601 metri liniari pentru tunelul Ormeniș, respectiv 10 galerii de legătură, cu o lungime totală de 417 metri liniari pentru tunelul Homorod.

Pasajele subterane Ormeniș/Homorod vor consta fiecare din două tuneluri feroviare cu câte o linie de cale ferată. Distanța dintre cele două tuneluri forate va fi variabilă și este planificată să fie între 30m în apropierea zonelor de intrare și 70m în apropierea zonei de suprasarcină înaltă.

Cele patru tuneluri vor avea un diametru interior de 8,6 metri (un diametru exterior de 9,4 metri, datorită căptușelii din beton). Cele patru TBM folosite de Aktor au fost construite de compania HERREKNECHT. Un TBM poate fora tuneluri la scară mare cu o medie de 10-15 metri pe zi, timp de șase zile pe săptămână, după care necesită o zi de pauză de întreținere.

Ce este un TBM, ce este EPB (Earth Pressure Balance) și cum funcționează?

TBM-urile (Tunnel Boring Machines) sunt mașini de forat mecanizate cu cilindri goi din oțel, numiți scuturi. TBM-urile mari sunt cele cu diametrul mare de 8 -16 m lungime, împinse înainte în subteran de cricuri hidraulice (berbeci de împingere), în timp ce un disc rotativ, numit cap tăietor, echipat cu discuri/lame de tăiere in partea din față a scutului excavează solul moale sau/și roca dură. În fața capului tăietor se adaugă spumă pentru protecție împotriva uzurii și pentru a crea un material omogen păstos.  

Materialele excavate sunt colectate temporar în spatele capului de tăiere într-o cameră cilindrică, unde sunt amestecate cu apă și aditivi chimici, creând un echilibru al presiunii pământului (EPB) pentru a susține, dacă este necesar, fața de sub excavare, prevenind prăbușirea acesteia. Acest proces este o tehnologie inovatoare de tunelare mecanizată, deoarece oferă siguranță maximă simultan cu forarea.

Materialul excavat poate fi îndepărtat din cameră utilizând un transportor pe baza principiului ”șurubul lui Arhimede” și apoi în afara tunelului cu ajutorul sistemului de benzi transportoare. 

În partea din spate a scutului și sub protecția acestuia, segmentele curbe din beton prefabricat sunt asamblate în inele circulare și plasate în poziția dorită folosind un dispozitiv special. Inelul de prefabricate devine căptușeala finală a tunelului forat, odată ce o anumită deschidere a tunelului a fost excavată (1,5 metri). Pe măsură ce Scutul avansează, inelul circular rămâne pe poziție, susținând terenul excavat după ce a fost umplut cu ciment.

Există un tren de vagoane de susținere remorcate de scut, prin tunelul căptușit, numite ganturi, care transportă toate echipamentele mecanice, electrice și utilitățile necesare funcționării TBM. Lungimea totală a TBM-ului, inclusiv a ganturilor, poate ajunge în unele cazuri la 130 - 150 m.

Acest principiu al așa-numitului tunel mecanizat oferă astăzi o siguranță mai mare și o construcție mai rapidă a tunelurilor complete decât metoda tradițională de tunelare NATM. Tehnologia TBM-EPB este legată de o tehnologie extrem de sofisticată, care variază de la controlul a peste 150 de funcții de operare simultan de la sisteme în timp real de la distanță până la un sistem de navigație de înaltă tehnologie al scutului de avansare, care îl controlează cu toleranțe de 5 - 10 cm față de axa teoretică a tunelului pe toată lungimea tunelului.