Globoko pod Londonom mreža predorov, ki povezuje na novo zgrajene in prenovljene podzemne postaje, označuje preobrazbo v prometu za prestolnico Združenega kraljestva in širše.
Ambiciozen projekt Crossrail je zgradil novo železnico-progo Elizabeth-ki je trenutno največji infrastrukturni razvoj v Evropi. Po dokončanju se bo ta nova proga popolnoma vključila v obstoječi londonski tranzitni sistem, ki se razteza več kot 100 kilometrov od Shenfielda in Abbey Wooda na vzhodu do Readinga in letališča Heathrow na zahodu.
Pričakuje se, da bo ta nova linija gospodarstvu Združenega kraljestva dodala 42 milijard GBP, s čimer bo spodbudila obnovo Londona in trajno spremenila način potovanja potnikov po mestu. V tem epskem projektu je jeklo igralo ključno vlogo na vseh stopnjah: od izkopa predora in gradnje postaje do polaganja tirnic in obratovanja vlakov.
Postajna lestvica in integracija jekla
Linija Elizabeth bo služila 41 postajam, vključno z 10 na novo zgrajenimi. Od obstoječih postaj, povezanih z novo progo, jih 30 nadgrajujejo, da bodo lahko sprejeli nove modele vlakov in povečali število potnikov.
Martin Gamble, gradbeni vodja projekta postaje Farringdon, ugotavlja, da bo obstoječa osrednja londonska postaja-ki je trenutno v pozni-fazi prenove-po zaključku postala ena najbolj obremenjenih v Združenem kraljestvu. "Izkopali smo približno 42 kilometrov predorov," pravi, "vključno z 10 novimi postajami v središču Londona."
"Linija Elizabeth bo skupno zmogljivost londonskega železniškega omrežja povečala za 10 %," dodaja Gamble in ugotavlja, da bo nova storitev prepeljala več kot 200 milijonov potnikov letno.
Inženirsko čudo: jekleni{0}}tuneliranje
Da bi novi progi Elizabeth omogočili prehod pod londonske zgodovinske zgradbe in gosto obstoječo železniško infrastrukturo, je bilo v treh letih izkopanih 42 kilometrov novih predorov z uporabo osmih strojev za vrtanje predorov z jekleno-oklopom (TBM).
Ti predori dosegajo globino do 40 metrov, kar predstavlja kompleksne inženirske izzive, ki so zahtevali zrele sodobne tehnike za varno in uspešno dokončanje.
"Postajalni tuneli imajo premer približno 12 metrov, kar zahteva izjemno previdnost med gradnjo, da se omeji površinsko posedanje," pojasnjuje Gamble.
Z orjaškimi TBM, opremljenimi z rezalnimi glavami iz kaljenega jekla, so ekipe izkopavale v različnih tleh po mestu. "Razmere na tleh na nekaterih območjih, zlasti v Farringdonu, so bile dosledno zahtevne," poudarja Gamble.
Upravljanje »naselitve«-gibanja tal po podzemnih izkopavanjih-je bilo ključnega pomena za Crossrailov-uspeh obsežnega gradnje tunelov. S "kompenzacijskim injektiranjem" je bila cementu-podobna gnojevka vbrizgana v območja z-visokim tveganjem posedanja. Gamble ugotavlja, da je ekipa Crossrail uporabila to tehniko za "ohranjanje usedanja površine v sprejemljivih mejah."
Jeklena ojačitev: hrbtenica gradnje predorov
V primerjavi z drugimi postajami Crossrail so Farringdonovi tuneli globlji in bolj-vodonosni. Posledično so bili ti predori zgrajeni z-vlitim-železobetonom-, strategijo, ki je ključnega pomena za pristop gradnje predorov. Približno 1.750 ton brizganega betona in 12.750 ton konstrukcijskega ojačitvenega jekla (armatura, običajno enakovredno HRB400/Q345) je bilo uporabljenih v Farringdonu.
"Armirani beton je standard za večino podzemnih objektov," ugotavlja Gamble in dodaja: "Na nekaterih odsekih so predore TBM s premerom 7-metrov razširili na 12 metrov z oblogo iz brizganega betona."
"Očitno ima beton zelo slabo natezno trdnost. Vključitev jeklene ojačitve omogoča kompozitni strukturi, da hitro doseže zahtevano natezno zmogljivost."
"Pricani beton vključuje segmentirane jeklene palice, dodane neposredno med postopkom brizganja betona. Te palice zagotavljajo natezno trdnost spodnji betonski plasti in preprečujejo razslojevanje."
Ta integrirani postopek je tudi pomagal ekipi Farringdon, da se izogne zapletenemu dvo{0}}postopku,-najprej namesti armaturno palico, nato pa okoli nje poškropi beton-, kar znatno poenostavi konstrukcijo.
Za montažnimi nosilnimi-elementi in aplikacijami brizganega betona so jekleni podporni sistemi omogočili hitro in učinkovito napredovanje predorov, medtem ko so ostale faze projekta potekale po načrtih.
Arhitektura postaje: Estetika iz nerjavečega jekla izpolnjuje funkcijo
Postaja Farringdon je opremljena s steklom in oblogami iz nerjavečega jekla 304 z diamantnim-vzorcem, ki odraža bližnjo draguljarno četrt Hatton Garden. Velik strukturni jekleni okvir, ki podpira strop-v obliki romba v zahodni dvorani za vstopnice, je bil odstranjen šele, ko je bila dokončana trajna stropna konstrukcija.
V vzhodni vstopnici se oblikovalski elementi nanašajo na bližnji Barbican Arts Centre. Obe dvorani imata -panele iz nerjavečega jekla 316L v barvi šampanjca in okna,-vdelana iz stekla, kar ustvarja sproščeno, prijetno vzdušje za voznike in popotnike v Londonu.
Vsaka postaja vzdolž proge Elizabeth ima značilen dizajn, ki zagotavlja varne, dostopne in vizualno osupljive prostore, ki potnike učinkovito vodijo od predora do nivoja ulice.
Od A do B: visoko{0}}trdne jeklene tirnice in pametni sistemi
Po popolnem odprtju bo proga Elizabeth ob prometnih konicah vozila vlake vsake 2,5 minute. Vsak peron je bil prenovljen za sprejem visoko-tehnoloških in visoko{3}}zmogljivih novih vlakov.
Ti vlaki imajo 7–9 med seboj popolnoma povezanih prehodnih-vagonov, razširjen prostor za stojišča, različne konfiguracije sedežev in klimatsko napravo. Pametna razsvetljava, nadzor temperature in regenerativni zavorni sistemi zmanjšajo porabo energije za 30 %.
Mrežna vrata na ploščadi-izdelana iz nerjavečega jekla (razred 304)-ločujejo potnike od prepiha v tunelu, hkrati pa prikazujejo-informacije o zasedenosti vagona v realnem času. To potnikom omogoča, da se postavijo na manj-točkah za vkrcanje, kar izboljša učinkovitost in udobje.
Linija Elizabeth je namestila približno 50 kilometrov visoko{1}}trdnega tirnega jekla (enakovredno U71Mn/Q345). Vendar so morebitni vplivi hrupa predstavljali edinstvene inženirske izzive v bližini občutljivih območij, kot je Farringdon.
"Uporabili smo pet različnih tipov tirnic," pojasnjuje Gamble. "Večina postaj uporablja standardno ravno-osnovno tirnico, ki jo vidite danes. Toda pod Soho-s številnimi snemalnimi studii-in gledališčem Barbican smo morali namestiti lebdeče tirne plošče."
"Ta tip tirnice preprečuje prenos vibracij, ko vlaki vozijo skozi predore, izolira vibracije od tal in jih prenaša na nadgradnjo. Da bi to dosegli, je na velikih jeklenih vzmeteh (ekvivalent legiranega jekla 50CrVA/60Si2Mn) zgrajena ogromna betonska plošča. Plošča podpira tirnico; vzmeti dušijo vibracije-, tako da ko poslušate Rahmaninova na Barbican, od spodaj ne boš slišal ropota."
Dolgoročni-vpliv: Vloga jekla pri trajnostnem razvoju
Po dokončanju Crossraila in polnem obratovanju proge Elizabeth bo več kot 1,5 milijona ljudi doseglo središče Londona v manj kot 45 minutah. Sistem bo izboljšal mobilnost in učinkovitost po vsem mestu, hkrati pa zmanjšal zastoje v londonskem prometnem omrežju.
Pričakuje se, da bo izboljšana povezljivost med glavnimi poslovnimi/finančnimi okrožji Londona in letališčem Heathrow znatno spodbudila komercialno dejavnost, pri čemer bodo predvidene gospodarske koristi Združenega kraljestva dosegle 42 milijard funtov.
"Celotna infrastruktura Crossrail je zasnovana za 120-letno življenjsko dobo in jeklo je igralo ključno vlogo pri doseganju te dolgoživosti."
Družbeni in okoljski vplivi so bili ključni dejavniki; veliko materialov je bilo pridobljenih lokalno, kjer je bilo to mogoče, vključno z 2500 tonami konstrukcijskega jekla in 2750 tonami jekla za začasna dela. Ponovna uporaba materiala je bila v središču načrtovanja-faze izkopavanja.
»Preostali jekleni deli in-odrezani podporni elementi so bili odstranjeni in reciklirani,« ugotavlja Gamble in dodaja, da je bilo približno 99 % materialov iz projekta Farringdon ponovno uporabljenih.
"Vsak objekt na Crossrailu ima 120-letno načrtovano življenjsko dobo in jeklo je bilo ključnega pomena pri zagotavljanju te vzdržljivosti. Te strukture so namenjene za dolgoročno-uporabo brez zamenjave – ključnega pomena pri načrtovanju, ki zagotavlja, da ostanejo v uporabi, ko so zgrajene."
Pri projektu takšnega obsega izbira materiala vpliva na uspeh v vsaki fazi. Crossrailova izbira visokozmogljivega-jekla-od strukturnega ogljikovega jekla (Q235/Q345/Q355) za ojačitev in okvirje do korozijsko-odpornega nerjavečega jekla (304/316L) za arhitekturne obloge do legiranega vzmetnega jekla (50CrVA) za vibracije izolacija-zagotavlja dolgo življenjsko dobo, trajnost in prispevek k transportni prihodnosti Londona.
>Vpogled v izbiro materiala: za velike-infrastrukturne projekte, ki zahtevajo vzdržljivost, varljivost in zmogljivost v življenjskem ciklu:
- Konstrukcijsko ogljikovo jeklo (Q235/Q345/Q355 / ASTM A36/A572): idealno za ojačitev, okvirje in začasna dela
- Nerjaveče jeklo (304/316L / ASTM A240): prednostno za arhitekturne obloge, ploščadne zaslone in okolja z visoko-vlažnostjo
- Legirano vzmetno jeklo (50CrVA/60Si2Mn): bistvenega pomena za-blašenje vibracij, kot so lebdeče tirne plošče
- Visoko{0}}trdno tirno jeklo (enakovredno U71Mn/Q345): kritično za težke-obremenitve, visoko-frekvenčne tirnice
>Vsi razredi podpirajo certificiranje mlina (EN 10204 3.1), rezanje po meri in izvoz-pripravljeno embalažo za globalne infrastrukturne projekte.
Potrebujete strukturno ogljikovo jeklo, nerjavno jeklo ali legirano jeklo za infrastrukturo, transport ali industrijske projekte?
Z popolno certificiranje mlina (EN 10204 3.1), natančna obdelava in izvozna logistična podpora. -