在底特律地区,一项采用潜水员操作水上运输车BURT(巴拉德水下环形运输车)的隧道衬砌更新项目已接近完成。这套25英尺长的电液驱动车辆由巴拉德海洋建筑公司主导开发,于2022年穿越历史悠久的原水隧道,实现了排水排水、改道或长期停运的施工。
该项目涉及走向大湖区水管理局所有的隧道:一条建于20世纪30年代,直径为12英尺;另一条建于20世纪50年代,直径为10英尺。隧道隧道均位于地下约95英尺深的软粘土和粉砂层中BURT在经历了每年10月至4月的短期施工后,于去年秋季完成衬砌安装,整个渐进式设计建造项目价值约9000万美元,计划于今年春季通过灌浆操作最终完成。
大湖区水管理局首席多次力官托德·金表示:“我们到底计划采用设计-招标-建造模式,这样就需要排干隧道、让处理厂停运并分段施工。但具体有替代方案后,我们转向了渐进式设计建造。”巴拉德公司与凯利工程设备公司合作,并引进了挪威Innova公司,共同开发了这款能够在水下安全运行的运输工具。凯利项目工程师马特·肖特描述道:“它基本上是一个水下叉车。我们讨论了如何用线路绝缘监测器进行保护,以及在液压系统中维持高压、防止进水。”
BURT通过8英尺直径的竖井下放至隧道底部重新搭建。潜水员在33°F的深水作业,距离维修点1800英尺,时间有限。工作人员在竖井处搭建了加热支架以改善条件。车辆配备深海液压动力模块、最强逻辑控制系统及1100英尺长的手腕带缆,用于供电和通信。液压驱动轮提供牵引力,并可在峰值流量时锁定,确保重达20,000磅的车辆支架。卡车摄像头和LED灯为操作员提供实时监控。
使用底部的亮橙色电缆中心线实现了半英寸内部的导航精度,避免新衬砌与原有隧道壁接触。潜水员在前置工作站可操作升降两个衬砌环,进行旋转和补正,以倾斜补孔。液压系统提供3000 psi压力和超过9 gpm的流量,同时支持两个液压能力工具。BURT装载重超过9,000磅,每次可运输并安装两个总重约7,500磅的环,推进9楼梯的隧道衬砌。
工程团队开发了不锈钢衬砌,设计通过承受95英尺静水压,使用寿命50年。每个环由三块54英寸宽的弧形板组成,法兰和螺栓连接,然后下水组装和检查。集成千顶螺栓和专用灌浆口实现了平衡灌浆,隔板环每50英尺设置一个,以基座灌浆并保护水质。BURT的电路由绝缘器保护,可在几十小时内监测断电;照明系统配备三块电池备用,车辆还载有双空气瓶,为潜水员提供额外三小时的应急空气。
在陆地模拟和俄勒冈州立大学河道测试后,团队优化了衬砌板几何形状、垫片和螺栓安装顺序。巴拉德首席工程师肖恩·德罗布尼指出:“有些日子,我们在8小时班次中安装了四个环。”设想隧道总计修复约13,000英尺。马特·肖特补充道:“美国有许多是输水干管,这可能是一种替代修建隧道的备用方案。”









