Выдержки:

Управление рисками при прокладке тоннелей ТБМ само по себе является рискованным делом. Подземка часто представляет препятствия, а сложные проекты, охватывающие мили туннеля, умножают эти риски. Однако там способы управления и снижения рисков в нашей отрасли; т. е. гарантируя, что тщательные геотехнические исследования сделано, и что планы на случай непредвиденных обстоятельств существуют. Сама TBM может быть спроектирована с учетом снижения риска, используя инструменты, которые расширяют визуализацию земли вокруг машины и вооружают подрядчика способами преодолевать сложные грунтовые условия с минимальными задержками. В этом документе будут рассмотрены риски при прокладке тоннелей ТБМ с точки зрения консультанта, подрядчика и производителя оборудования. Он также будет стремиться сделать рекомендации о том, как лучше управлять рисками в современной туннельной отрасли.

ВСТУПЛЕНИЕ

Большинство туннелей для гражданского строительства теперь строятся с использованием некоторой формы механических земляных работ. Начиная с 1960-х годов с скальными ТБМ, проходческая промышленность представила как для балансировки давления на грунт (EPB), так и для навозной жижи грунтовые машины балансировки давления (SPB); Смешанная почва и Рок-машины и огромное множество различных
механические устройства для строительства малых тоннели диаметром. Со временем эти машины стать более мощным и более приспособленным к более широкий выбор грунтовых условий; настолько, что сейчас тоннели строят в наземных условиях и в непосредственной близости от воздействий третьих лиц, которые считалось бы выходящим за рамки состояния искусство всего десять лет назад (см. пример на Рисунке 1 — смешанный грунт Crossover TBM успешно используется на Tunel Emisor Poniente II в Мехико).

Все вышеперечисленное очень выгодно для туннельной промышленности, но она также внесла значительный вклад более высокий уровень риска для эксплуатационных характеристик проходческих машин, на подрядчиков эксплуатирующих эти ТБМ, и на производителях тех машин.

Большинство рисков при туннелировании проекта связаны с созданием пространства внутри из которых будет построен готовый объект. В чтобы создать это пространство, подрядчик туннеля должен принимать множество решений о наилучшем способе раскопок землю, лучший способ контролировать землю на поверхность раскопок и предпочтительный метод поддержки земля вокруг туннеля в манере безопасным для работающих и стабильным по отношению к все вышележащие и прилегающие существующие конструкции. Если предлагается использовать ту или иную форму ТБМ для построить тоннель, тогда ТБМ становится центральной ко всем трем вышеперечисленным видам деятельности и становится неотъемлемая часть управления рисками, связанными с эти мероприятия. Главной целью этой статьи является обсуждение
как производитель ТБМ может и должен работать вместе с туннелестроительным подрядчиком, чтобы свести к минимуму, а затем управлять (т. е. контролировать) многие рисков, связанных с туннельным проектом.

Рис. 1. Современные ТБМ, подобные этой, использовавшиеся на TEP II в Мехико способны успешно земляные работы в мягком грунте и твердой породе

В генерал, и как все члены туннельного братства хорошо осведомлены, есть много рисков, связанных с каждым туннельным проектом, который должен быть определены, распределены и управляются в результате различные контракты между владельцем проекта и проектировщик, между владельцем проекта и Генеральным подрядчиком, а между Генеральным подрядчиком и различные субподрядчики и поставщики оборудования;  включая производителя ТБМ. Как и любой договор, ответственность сторон должны быть четко сформулированы, и основные рамки контракт должен создавать справедливую и равноправную рабочую отношения между сторонами.

Это становится интереснейшая задача для производителя ТБМ так как он обеспечивает чрезвычайно сложную и дорогостоящее оборудование, которое играет центральную роль в успех проекта; не только в результате его механического производительность и долговечность, но и в результате как он управляется Подрядчиком. Следовательно, многие все должно идти правильно, чтобы ТБМ внес свой вклад в положительном ключе к успешному исходу тоннельный проект. Для того, чтобы затронуть тему риск, связанный с производителем ТБМ, этот документ разделен на следующие разделы:

• Эксплуатационные характеристики ТБМ
• Контрактный документ TBM
• Управление рисками ТБМ во время строительства
• Резюме и заключение

Вслед за вышеизложенным в данной статье также будут обсуждаться некоторые из следующих шагов, связанных с промышленностью изменения, предусмотренные авторами.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТБМ

Как указано выше, TBM способствует успеху проекта. двумя очень важными способами:
1. Его механические характеристики и долговечность,
и
2. Его способность помочь контролировать потенциально неблагоприятные реакции земли.

Например, для каменного туннеля ТБМ должен быть в состоянии надежно выкопать скалу и учесть все аспекты обслуживания оборудования в предсказуемой способ. Перед подачей заявки производитель ТБМ предоставляет подрядчик тендера с эксплуатационными критериями и ожидаемые технические возможности ТБМ на основе геологическая информация предоставлена ??консультантами владельца и спецификация проекта ТБМ; Это затем включены подрядчиком в его заявку. В в целом, каменные туннели не оказывают негативного воздействия на соседних существующих конструкциях и в большинстве ситуаций, относительно легко установить адекватную поддержку в туннеле с использованием оборудования, предоставленного в составе ТБМ, если только туннель не находится в сильно поврежденном грунт, напряженный грунт или условия смешанного забоя (см. рис. 2 — пример простого в установке известна система наземного обеспечения ТБМ открытого типа как система поддержки крыши McNally).

Однако эксплуатационные критерии для EPB, SPB а смешанные грунтовые и скальные ТБМ намного сложнее чем раскачивать ТБМ из-за огромного различия в разных типах почвы. Поведение почвы может варьироваться от твердой почвы, требующей небольшого фейс-контроля и / или поддержка текучей почвы и паводка давление, которое может создать огромные проблемы как для самой машины и для прилегающих конструкций. В кроме того, грунтовые ТБМ имеют более сложный интерфейс между собственными эксплуатационными характеристиками машины и как эта машина управляется

Подрядчик, особенно в сильно изменчивых условиях депозиты. Следовательно, вполне хорошая ТБМ может эксплуатироваться способом, вызывающим проблемы с оборудованием, проблемы для тоннельного производства и проблемы для третьих лиц.
Итогом всего вышеперечисленного является подготовка списка требуемых возможностей TBM. Эти возможности должны быть взаимно согласованы как подрядчиком тоннеля, так и поставщиком ТБМ, а также должны соответствовать критериям консультанта.

Спецификации должны быть заполнены до начала производства ТБМ. Ниже перечислены общий пример требований TBM:
• Правильный размер с достаточной мощностью привода
• Проектирование режущей головки и инструменты для землеройных работ
• Щит ТБМ и рабочая камера
• Подготовка грунта на забое для любого

Камень или почва или и то, и другое
• Тяговое усилие и рулевое управление
• Удаление грунта в пределах ТБМ и вдоль Туннель
• Проверка веса/объема порчи
• Уплотнения подшипников и хвостовые уплотнения
• Система нагнетания в зазор и кольцевое пространство
• Средства для установки наземной поддержки
• Система наведения и контроль выравнивания
• Регистраторы данных и производительность TBM Мониторинг

Все вышеперечисленные технические возможности ТБМ включены в техническое предложение, подготовленное поставщиком TBM при активном участии строитель тоннеля. По сути, этот единый документ представляет собой одну из важнейших частей усилия по планированию успешного проекта тоннеля построен с ТБМ. Когда ТБМ исчезнет через стену шахты или портальную грань предположение заключается в том, что он оснащен всеми техническими возможностями необходимо добраться до выхода из туннеля. Если это не так, то значительный проект задержки не за горами, либо в результате сокращения скорости продвижения или из-за модификаций ТБМ необходимо в туннеле. TBM можно модифицировать находясь под землей, используя набор опций, известных как Сложные наземные решения (DGS), которые будут обсуждаться позже в газете. Однако эти особенности значительно более эффективны в снижении риска, если они включены на ТБМ до ее пуска.

Рисунок 2. В системе поддержки крыши McNally используются стальные рейки, экструдированные из карманов в крышном щите ТБМ

КОНТРАКТНЫЙ ДОКУМЕНТ ТБМ

Для реализации возможностей производительности перечисленных выше, поставщик ТБМ должен спроектировать и изготовить TBM для каждого конкретного приложения. С относительно механических характеристик ТБМ и ожидается, что ТБМ будет работать «эффективно» в очень суровых условиях и на время строительства, и это само собой разумеется различные стороны, связанные с проектом, будут имеют совершенно разные представления о значении и ожидания, связанные со словом «эффективно».

Одна из самых частых причин претензий, споров и судебных исков является возникновение «неисполненных ожидания» одной или нескольких сторон в договорные отношения. Отсюда и в результате один из важнейших целей подготовки контракта заключается в том, чтобы прямо и недвусмысленно контролировать проект ожидания в тексте договора. Это также важно как часть подготовки контракта, чтобы установить справедливое и равноправное распределение рисков проекта среди договаривающихся сторон. Два наиболее важных источника рисков связаны с эффективностью ТБМ, насколько хорошо TBM взаимодействует с «ожидаемыми» грунтовыми условиями как по производительности проходки, так и по с учетом возможного негативного воздействия на вышележащие и прилегающие к ним существующие строения. Следовательно, контракт документ для поставщика ТБМ должен быть хорошо разработан описания для обоих предполагаемых мест условия и для крупных взаимодействий с третьими лицами, как предоставлены в Геотехнических данных конкретного проекта и базовые отчеты. Помимо геотехнических и соображений третьих лиц существует множество другие элементы, которые должны быть установлены в ТБМ контрактный документ, приведенный ниже, является аннотированным список некоторых из этих предметов:
• Гарантия — ясно, что TBM должен быть ожидается, что они будут работать надежно и в прогрессе тарифы, предоставляемые поставщиком ТБМ, и Гарантийный пункт по этому поводу должен быть включены.
• Ограничение ответственности — однако гарантия относится только к самой ТБМ, а не к заранее оцененным или косвенным убыткам, принуждению мажор, обязанность защищать или задержку проекта. Следовательно, контракт на поставку ТБМ должен содержать действующий пункт об ограничении ответственности обращаясь к этим темам.
• Различные условия площадки — контракт TBM также должен обеспечить доступ для TBM поставщиком законного применения пункт ДСК. Если обнаружено, что земля существенно отличается, как указано штрихом соглашение, то TBM, возможно, потребуется изменены после начала движения.

Совет по разрешению споров — поставщик ТБМ также должен иметь доступ к какой-либо форме спора решение в рамках своего контракта.
• Безопасность — поставщик ТБМ не несет ответственности для безопасности на площадке, если только сам ТБМ способствует проблеме. Следовательно, всякий раз, когда Персонал поставщика ТБМ находится на месте они там как "гости" под Праймом
План обеспечения безопасности Подрядчика, как поясняется в Правила ОСАГО.
• Требования к потоку — TBM  поставщик должен быть предельно осторожен требования потока вниз от премьер-министра соглашение, которое может применяться или не применяться к договору на поставку ТБМ. В целом, поставщик ТБМ не должен принимать одеяло заявление о том, что все обязательства, содержащиеся в Основной контракт применяется к поставщику ТБМ. Некоторые примеры проблемного потока вниз
Требования: Возмещение убытков, Обязанность Защита, Заранее оцененные убытки, Опасные Материалы, невыполнение обязательств и/или прекращение действия Положения и отказ от прав.
• Стандарт медицинской помощи — функция снабжения ТБМ также включает в себя большой компонент инженерного услуги, и поставщик ТБМ должен считаться ответственными только за эти услуги если они были выполнены «небрежно». Этот
«Стандарт обслуживания» также тесно связан к предложенному объему работ поставщиков ТБМ. Услуги, как описано ниже.

Вероятно, самая важная часть работы поставщика ТБМ соглашение представляет собой подробное описание его объема услуг. Почти что бы ни было написано в тело контракта, которое поставщик ТБМ может контролировать свои потенциальные обязательства, подробно объясняя услуги он намеревается предоставить и, что не менее важно, тех услуг и/или деятельности по проекту, для которых он не ответственный. Например, ТБМ в состоянии поставки будут иметь определенные возможности производительности, но это не означает, что ТБМ будет эксплуатироваться и/или содержаться в надлежащем порядке в полевых условиях. Неправильный Эксплуатация и техническое обслуживание ТБМ могут быть значительными риск для проекта тоннеля и поставщика ТБМ должен ограничить свою ответственность за неуместный TBM операция. Производитель ТБМ не может быть задержан ответственности за ущерб, причиненный  неквалифицированным оператором ТБМ или неквалифицированными модификациями ТБМ (см. рис. 3 — пример модификации установлен подрядчиком, который, возможно, способствовал к значительному простою оборудования)

СТРОИТЕЛЬСТВО

Профиль риска для проекта тоннеля можно разделить на четыре шага:

1. Идентификация риска
2. Избегание и/или минимизация рисков
3. Распределение рисков
4. Управление рисками.

Все действия, связанные с идентификацией рисков, Предотвращение риска и снижение риска на этапах планирования и проектирования проекта в котором Владелец и его Консультанты по дизайну попытаться сформулировать профиль риска, который описан в литературе по рискам настолько низко, насколько это разумно практично (см. Руководство по управлению рисками для МСП, 2015 г.).

Это чрезвычайно важная обязанность на часть Владельца и его Дизайнеров, поскольку она представляет собой искреннее желание этих сторон заключить договор документ для торгов, где риски для всех сторон к контракту были сведены к минимуму.
В этот момент оставшаяся ответственность Владельца состоит в том, чтобы распределить любые оставшиеся риски между собой и Генеральным подрядчиком на справедливой и равноправной порядке в договоре подряда на строительство.

После присуждения этот процесс продолжается в качестве премьер-министра. Подрядчик продолжает распределять свои риски по различным субподрядчики и поставщики оборудования. Следовательно, и для этой статьи остается вопрос, сколько туннелирования риск может быть справедливо и справедливо распределен генерального подрядчика поставщику ТБМ. Например, как обсуждалось выше, TBM нельзя ожидать работы в грунтовых условиях который, как известно, существенно отличается, как указано

Рисунок 3. Пример добавления подрядчика модификации машины, которые были ненужными

по контрактному документу. Другие примеры драматического различия между ТТХ ТБМ и эксплуатационные требования будут как следует:
• Загазованная земля — ТБМ можно оборудовать с газоанализаторами, но Генподрядчик по-прежнему отвечает за проблемы с вентиляцией и процедуры эвакуации.
• Экскавация — TBM может быть оснащены мониторами, которые показывают, сколько из туннеля вывозится порча, но это не обязательно останавливает оператора ТБМ
от чрезмерной раскопки. В настоящее время существует нет единой системы мониторинга, которая может точно измерить объем и плотность материала, удаляемого из туннеля. Поэтому несколько систем мониторинга должны использоваться в каждом проекте (Robinson и др., 2012).
• Руководство — TBM будет оснащен лазерная система наведения, но ошибки съемки могут по-прежнему приводит к тому, что машина выходит из выравнивания.
• Техническое обслуживание ТБМ — плохое техническое обслуживание ТБМ.
Генеральным подрядчиком может вызвать Использование ТБМ, чтобы потерпеть или преждевременный отказ компонентов произойти не по вине поставщика ТБМ.
• Обучение операторов — поставщик ТБМ может предлагают обучение, но квалификацию оператора и возможности являются обязанностью Подрядчик. Неправильная эксплуатация оборудования является одной из основных причин задержек при туннелировании. Полный список возможностей производительности ТБМ по сравнению с ТБМ эксплуатационные обязанности долгие и, как описано выше, может привести к «невыполненным ожидания» для проекта тоннеля. Основная проблема поднятый всем вышеперечисленным, является: Как мы можем написать хороший контракт, который четко определяет дизайн машины и ответственность поставщика ТБМ, т.к. а также ответственность подрядчика и объем работа машины?

СЛЕДУЮЩИЕ ШАГИ К ПРОМЫШЛЕННОСТИ СДАЧА

Взгляните на закупку TBM по-другому Должен быть более объективный способ для владельцев и подрядчиков для просмотра рисков, кроме поиска самая низкая цена оборудования и самая высокая готовность принять на себя риск поставщика ТБМ. На самом деле правильно разработанная ТБМ является ключом к успеху проекта, и правильная конструкция машины, даже при повышенном начальном стоимость, является частью этой формулы успеха. Полевые результаты снова и снова показывали, что ТБМ, построенная с функции типа «страхование рисков» (такие как пробные тренировки, смазка щита и т. д.) может иметь огромное влияние на успех проекта с точки зрения графика, стоимости, и безопасность. Гораздо лучше встраивать функции в машина с самого начала как часть комплексного стратегии управления рисками, чем добавлять их в
тоннель после того, как произошло непредвиденное событие или машина застряла. Даже когда риски считаются низкими, лучше оснастить машину с самого начала инструменты, необходимые для преодоления непредвиденных обстоятельств.

Эти инструменты были протестированы в полевых условиях и может означать разницу между успехом проекта и провал. Роббинс в настоящее время оборудует несколько экранированные ТБМ для твердых пород со сложным грунтом Решения (DGS) — набор опций, которые могут предотвратить машина от застревания и может улучшить визуализацию земли вокруг ТБМ (Хардинг, 2017). Например, двухступенчатые коробки передач. позволяют горной машине переключаться на высокий крутящий момент, низкий Режим RPM для прохождения зон разломов и обрушения заземление без застревания (см. рис. 4 — пример кривой крутящего момента для двухскоростной коробки передач).
Улучшения щита, такие как внешний щит смазка может дополнительно препятствовать тому, чтобы машина стала застрявший. Радиальные порты в машинном щите могут быть используется для перекачки бентонита между машинным щитом и стены туннеля для уменьшения трения (см. рис. 5). Системы аварийной тяги - еще одно дополнение которые могут быть развернуты при сближении с землей происходит. Дополнительные упорные домкраты между штатными цилиндры тяги могут обеспечить дополнительную тягу за короткое время ударом, чтобы освободить застрявший щиток (см. рис. 6). Исправление структуры контракта для снижения риска и стоимость Как упоминалось в этой статье, структура контракта четко определяющая ответственность поставщика и ответственность подрядчика при необходимо справедливое распределение риска. Подрядчики должны взять на себя ответственность за выделение соответствующих степень риска, учитывая ограниченные возможности данная машина. Часть более точной оценки риска заключается в способность отрасли находить и использовать консультантов, которые в курсе новейших технологий TBM и смешанные наземные возможности, и поэтому могут точно указать технические возможности, необходимые для данная машина. Еще один аспект неопытности и неправильного распределение рисков — это экстремальные характеристики, которые создаются для многих текущих проектов. Эти спецификации сильно переоценивают данные риски проекта (например, если результаты испытаний показывают 200 МПа рок, они захотят иметь решение, способное выемка 300 МПа. Если тесты показывают 100 л/с воды  приток, им понадобится решение, способное обрабатывать 200 л/с). Эти типы спецификаций увеличивают

Рисунок 5. Система смазки внешнего экрана

сложность ТБМ излишне, и тем самым увеличить стоимость конечного продукта для владельца. Оценка затрат и сроков на основе риска используется в большем количестве проектов и будет важным частью процесса продвижения вперед (Сандер и др. др., 2017). Но даже с этими инструментами и промышленностью имеющиеся руководящие принципы, такие как разработанные УЦА малого и среднего бизнеса (O’Carroll & Goodfellow, 2017) — увеличение отраслевых знаний об этих инструментах нужный. Если эти инструменты не используются, неравное распределение риска будет продолжаться.

Рисунок 6. Возможные места для дополнительных упорных домкратов

зондовое бурение должно производиться всеми вовлеченными сторонами. Внесение непрерывного зондового бурения в контракт может и эффективно снизил риск, но нам нужно больше поддержки со стороны отрасли. Через непрерывный зондирование, экипажи могут генерировать GBR в туннеле одновременно с авансом. Этот GBR может быть использован анализировать тенденции и прогнозировать предстоящий переход
зоны. Требование для GBR в туннеле будет эффективно заставлять подрядчиков тратить время на анализ что их ждет впереди — небольшая цена когда большая функция обнаружена вовремя, чтобы сохранить туннелирование операция. Кроме того, поставщик ТБМ должен иметь больше способы устранения ненадлежащей эксплуатации ТБМ путем подрядчик. Поставщик должен иметь доступ к Совет по рассмотрению споров с такой же готовностью, как и подрядчик, что обоснованность судебного иска или его отсутствие может быть определяется всеми заинтересованными сторонами.

РЕЗЮМЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тоннельная промышленность достигла огромных успехов в исполнительских  возможностях всех форм Туннелепроходческие машины (грунт, скала, смешанная порода/грунт). и малый диаметр) до такой степени, что успех туннеля стал тесно связан с этими способностями. В качестве дополнительного результата этих достижений туннель проектировщики и подрядчики тоннелей постоянно выдвигая конверт для размера, длины, глубины и выравнивание тоннелей в сложных грунтах и ??в в непосредственной близости от чувствительных, существующих третьих лиц структуры. Следовательно, проектировщики и подрядчики тоннелей становятся очень зависимы от знаний и опыт поставщиков ТБМ, чтобы принять вызов тех все более сложных проектов; Однако, есть пределы. Финансовые показатели поставщика ТБМ нельзя ожидать, что он послужит основным оправданием для нереализованные ожидания проекта. В конечном счете все стороны, участвующие в успешном завершении тоннельного проекта, включая владельцев проекта, Проектировщики, Генеральные подрядчики, Субподрядчики, Поставщики и страховые компании должны принять их справедливая доля риска соизмерима с выгодами связанные с их вкладом в завершение средство. С этой точки зрения поставщик ТБМ не занимает первое место в списке бенефициаров проекта и, следовательно, нельзя ожидать необоснованных обязательств по проекту относительно их роли в проекте. Отсюда необоснованные попытки переноса проекта риски для поставщика ТБМ должны контролироваться ни при каких обстоятельствах. небольшая мера, чтобы фактически защитить целостность тоннельной промышленности. возможность предоставления оборудования не может быть разрешено выходить за рамки своих обязанностей по проекту риски. Возможности машины по-прежнему ограничены