'Caterpillar' 샤프트는 HS2의 런던 서부 현장에서 탄소와 공간을 절약합니다.

May 26, 2023

런던의 High Speed ​​2호의 핵심 구조물을 위한 영국 최초의 "무한 궤도" 발굴 작업이 진행 중입니다.

웨스트 런던(West London)의 Old Oak Common 역이 개통되면 영국에서 가장 중요한 교통 허브 중 하나가 될 것입니다. HS2(고속 2호선) 열차용 6개, 기타 철도 서비스용 8개 등 총 14개의 플랫폼을 갖게 됩니다.

HS2 1단계가 2029년에서 2032년 사이에 완료되면 준비가 완료될 수 있도록 건설이 진행 중입니다.

현재, 역에 접근하고 출발하는 열차를 위한 주요 지하 구조물의 굴착 작업도 진행되고 있습니다. VRCB(Victoria Road Crossover Box)로 알려진 이 건물은 역에서 서쪽으로 몇 백 미터 떨어져 있으며 영국 최초의 디자인으로 생각됩니다.

이를 통해 HS2 열차는 Old Oak Common 역에 접근하거나 출발할 때 선로를 전환할 수 있습니다. 각 방향마다 하나씩 두 개의 트랙이 VRCB를 대각선으로 가로질러 서로 교차합니다.

위에서 보면 VRCB의 디자인은 소위 "거품"이라고 불리는 5개의 애벌레 모양과 유사하여 영국에서 최초로 발굴된 애벌레 샤프트입니다.

Arup, Typsa 및 Strabag로 구성된 Design House는 VRCB의 설계 엔지니어이고 Skanska Costain Strabag Joint Venture(SCS JV)는 프로젝트 터널 건설을 포함하는 HS2에 대한 £38억 계약의 일부로 작업을 납품하는 주요 계약자입니다. 런던에서. 하청업체인 Züblin이 다이어프램 벽을 건설하고 있습니다.

VRCB는 상자 서쪽에 있는 13.5km 길이의 Northolt 터널의 보어 중 하나 또는 Old Oak Common 역 동쪽 방향의 360m 길이의 SCL(스프레이 콘크리트 라이닝) 터널이 폐쇄된 경우 열차가 선로를 전환할 수 있도록 함으로써 추가적인 유연성을 제공할 것입니다. 유지 보수를 위해.

이 구조는 터널을 식히고 환기시키는 데 도움이 됩니다. 상자가 하늘을 향해 열려 있어 공기가 순환되고 주변 온도가 터널을 식힐 수 있기 때문입니다. 이는 또한 Northolt 터널의 동쪽 5.5km 구간을 주행하는 데 사용되는 두 대의 TBM(터널 굴착 기계) 중 하나를 발사하는 데에도 사용될 것입니다.

Arup의 주요 프로젝트 책임자인 Kate Hall은 애벌레 갱도 굴착이 이전에 홍콩, 싱가포르 및 브라질에서 사용되었다고 말했습니다. 홍콩에서는 Tuen Mun에서 Chek Lap Kok까지의 해저 도로 연결을 건설하기 위해 15개의 "거품"이 있는 500m 길이의 애벌레 모양의 수갱이 굴착되었습니다. 브라질에서는 지하철 5호선 건설 중 상파울루 브루클린 역에서 5개의 거품이 있는 하나가 발굴되었습니다.

Hall은 VRCB가 상파울루의 VRCB와 “치수와 기하학적 정의가 매우 유사하다”고 말합니다.

그녀는 "다른 수준의 신뢰성과 설계를 요구하는" 영구 구조가 될 VRCB와 달리 캐터필라 샤프트가 주로 임시 TBM 발사 샤프트 구조로 사용되었다고 명시합니다.

HS2의 참조 설계에는 깊이 47.5m, 두께 1.8m의 연속 철근 콘크리트 다이어프램 벽을 갖춘 250m x 33m 직사각형 상자의 구성이 포함되었습니다. 이 구조물은 3개 레벨의 스트럿(각 레벨당 16개)과 40m 깊이까지 확장된 직경 1.8m의 250개의 텐션 파일을 특징으로 합니다.

설계 초기 단계에서는 참조 설계의 잠재적인 개선 사항을 식별하기 위해 옵셔니어링 프로세스가 수행되었습니다.

Hall은 "VRCB 설계에는 30개 이상의 서로 다른 개념이 있었지만 우리는 전통적인 직사각형 상자에 비해 상당한 이점을 발견했기 때문에 캐터필라 설계의 여러 변형에 신속하게 초점을 맞췄습니다."라고 말합니다.

“이 캐터필러 구조의 아름다움은 주로 다이어프램 벽 패널의 아치형 모양으로 인해 발생하는 수평 후프 힘을 통해 측면 압력에 대한 저항력입니다.

"이것은 기존의 직사각형 모양의 직선 다이어프램 벽 배열에 필요한 긴밀한 간격의 스트럿팅 시스템을 피합니다."

이 애벌레 구조의 장점은 주로 수평 후프 힘을 통해 측면 압력에 대한 저항입니다.

후프 힘은 각 버블이 이웃 버블과 연결되는 지지 요소로 전달됩니다. 지지대는 수직으로 뻗어 있으며 상단 및 중간 지지대와 베이스 슬래브 아래의 교차 벽으로 지지됩니다.