Ultratiefer vertikaler Schacht-Suspensionstransport – Shengli-Tunnel, Tianshan-Gebirge (Xinjiang, China)
Projektübersicht: Aushub eines 707 m tiefen Lüftungsschachts
Der Shengli-Tunnel ist ein bedeutender Gebirgsstraßentunnel, der das Tianshan-Gebirge durchquert. Mit einer Gesamtlänge von 22,1 km hält er derzeit den Rekord als längster Straßentunnel der Welt.
Das Projekt umfasste die Ausgrabung eines ultratiefer Lüftungsschacht (Schacht Nr. 2) bis zu einer Tiefe von 707 m und einem Innendurchmesser von 11,4 m, und stellte dabei Weltrekorde in vertikaler Schachttiefe, Durchmesser und Bauhöhe auf.
Beim Bau wurde Chinas erste selbstentwickelte Technologie eingesetzt. Vertikale Wellenbohrmaschine mit Strebenbauweise, ein vollmechanisiertes System, das Aushub, Aushubabfuhr und Stützkonstruktion integriert. Im Folgenden wird diese Maschine einfach als die bezeichnet. Wellenbohrmaschine oder Aushubmaschine.
Der vertikale Schacht wies extreme geologische und betriebliche Bedingungen auf:
- Maximale Verlegetiefe: 1.112 m
- Hohe in-situ-Spannungen und Grundwasserdruck
- Umweltbedingungen: Niedrige Temperatur, niedriger Luftdruck und niedriger Sauerstoffgehalt
- Hohe seismische Intensität und strenge Umweltschutzauflagen
Betriebliche Anforderungen:
- Kontinuierlicher Aufwärtstransport von hochdichte, feststoffreiche Suspension und Aushubmaterial über eine vertikale Distanz von mehr als 700 m
- Zuverlässigkeit des Pumpensystems unter hoher Kopf, hohe Feststoffkonzentration und Dauerdienst Bedingungen
Stabile Materialzufuhr mit minimalen Wartungsunterbrechungen, um einen Stillstand des maschinellen Aushubs zu vermeiden
Wie das Pumpensystem für die Schlammförderung aus extrem tiefen Schächten konfiguriert wurde
Kingda 200QDPH Schlammpumpe
Kingda 200QDPH Kiespumpe wurde für das vertikale Schlammabfuhrsystem ausgewählt.
Wichtige Designüberlegungen:
- Hydraulische Leistung: Gewährleistet einen stabilen Durchfluss auch bei hoher Feststoffkonzentration und variabler Schlammdichte
- Mechanische Robustheit: Verstärktes Pumpengehäuse, robuste Welle und Lagerbaugruppe für den dauerhaften Betrieb unter hohem Druck
- Verschleißfestigkeit: Optimiertes Laufrad- und Spiralgehäusedesign zur Förderung von abrasivem, hochdichtem Schlamm ohne beschleunigten Verschleiß
Integration:
- Pumpe, die als Teil des vertikalen Fördersystems der Schachtbohrmaschine installiert ist
- Schlamm wurde von der Aushubwand abtransportiert und kontinuierlich an die Oberfläche befördert.
- Zuverlässiger Betrieb auch unter hohem Druck (~8 bar pro Pumpe) und extremen Tiefenbedingungen
Projektergebnisse: Zuverlässiger, kontinuierlicher Betrieb
- Stabile Schlammabfuhr wurde während des gesamten 707 m langen Schachtaushubs aufrechterhalten
- Kontinuierlicher Betrieb Der Betrieb der Aushubmaschine wurde ohne ungeplante Unterbrechungen sichergestellt.
- Reduzierter Verschleiß und geringerer Wartungsaufwand für das Pumpensystem unter extremen Tiefen und abrasiven Schlammbedingungen
- Erhöhte Betriebssicherheit aufgrund des zuverlässigen Schlammtransports unter geologischen Belastungen
Die Lösung ermöglichte den ununterbrochenen mechanisierten Bau vertikaler Schächte, unterstützte Rekordleistungen beim Aushub und minimierte Ausfallzeiten bei extrem tiefen Schächten.
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Kommentar eines Ingenieurs: Einblicke aus der Praxis
“Bei Projekten mit extrem tiefen vertikalen Schächten sind die richtige Pumpenauswahl und die Systemintegration entscheidend. Unsere Schlammpumpen mit einer Förderleistung von 200QDPH gewährleisteten einen stabilen Förderstrom auch unter Bedingungen mit hohem Feststoffanteil und starkem Abrieb, wodurch Verschleiß und Wartungsaufwand reduziert wurden.“.
Die Effizienz mechanisierter Aushubarbeiten wird erheblich verbessert, wenn Schlammtransportsysteme speziell für extreme Tiefen und anspruchsvolle geologische Gegebenheiten entwickelt werden.
Dieses Projekt unterstreicht die Bedeutung der Konstruktion spezieller Hochdruck-Schlammpumpen für einen sicheren und kontinuierlichen Betrieb beim Bau tiefer Gebirgsschächte.”
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