「キャタピラー」シャフトは、HS2 の西ロンドンのサイトでカーボンとスペースを節約します

May 26, 2023

ロンドンの高速2号線の主要構造物に向けて、英国初の「キャタピラシャフト」の発掘作業が進行中。

西ロンドンのオールド・オーク・コモン駅は、開業すれば国内で最も重要な交通ハブの一つとなる。 プラットフォームは 14 あり、そのうち 6 つは高速 2 (HS2) 列車用、8 つはその他の鉄道サービス用です。

HS2 フェーズ 1 が 2029 年から 2032 年の間に完成する頃には準備が整うように建設が進んでいます。

現在、駅に出入りする列車のための重要な地下構造物の掘削も進んでいます。 Victoria Road Crossover Box (VRCB) として知られるこの駅は、駅から数百メートル西にあり、最初は英国で設計されたものと考えられています。

これにより、HS2 列車がオールド オーク コモン駅に接近または出発する際に線路を切り替えることが可能になります。 各方向に 1 つずつ、2 つの線路が VRCB を横切って斜めに走り、互いに交差します。

上から見ると、VRCB のデザインは 5 つのいわゆる「バブル」を備えたキャタピラの形状に似ており、英国で発掘された最初のキャタピラ シャフトとなっています。

Arup、Typsa、Strabag で構成される Design House が VRCB の設計エンジニアであり、Skanska Costain Strabag Joint Venture (SCS JV) が元請負業者であり、プロジェクトのトンネル建設を含む HS2 の 38 億ポンドの契約の一部として工事を納入しています。ロンドンで。 下請け業者 Züblin が地中連続壁を建設しています。

VRCB は、ボックスの西にある長さ 13.5 km のノーソルト トンネル、または東にあるオールド オーク コモン駅に向かう 2 本の 360 m の吹き付けコンクリートライニング (SCL) トンネルのいずれかの坑が閉鎖された場合に、列車の線路切り替えを可能にするため、柔軟性がさらに高まります。メンテナンスのために。

この構造は、ボックスが空に向かって開いたままになるため、空気が循環し、周囲温度がトンネルを冷却するため、トンネルの冷却と換気に役立ちます。 また、ノーソルトトンネルの東の5.5kmセクションを走行するために使用される2台のトンネルボーリングマシン（TBM）のうちの1台の打ち上げにも使用されます。

アラップの主要プロジェクト責任者のケイト・ホール氏は、キャタピラシャフト掘削はこれまで香港、シンガポール、ブラジルで使用されてきたと語った。 香港では、屯門から赤ラップ角までの海底道路リンクの建設のために、15 個の「泡」を備えた長さ 500 メートルのキャタピラ型の立坑が掘削されました。 ブラジルでは、地下鉄 5 号線の建設中に、サンパウロのブルックリン駅で 5 つの気泡を持つものが発掘されました。

ホール氏は、VRCB はサンパウロの VRCB と「寸法と幾何学的定義が非常に似ている」と述べています。

同氏は、キャタピラシャフトは主に一時的なTBM発射シャフト構造として使用されてきたが、VRCBは「異なるレベルの信頼性と設計を必要とする」恒久的な構造となると述べた。

HS2 のリファレンス設計には、奥行き 47.5 メートル、厚さ 1.8 メートルの連続鉄筋コンクリート地中連続壁を備えた 250 メートル×33 メートルの長方形の箱の建設が含まれていました。 3 レベルの支柱 (各レベルに 16 本) と、深さ 40 メートルまで伸びる直径 1.8 メートルの張力杭 250 本を備えていました。

設計の初期段階で、リファレンス設計に対する潜在的な改善点を特定するためにオプション化プロセスが実行されました。

「VRCB の設計には 30 を超える異なるコンセプトがありましたが、より伝統的な長方形の箱に比べて大きな利点が見つかったため、キャタピラ設計のいくつかのバリエーションにすぐに焦点を当てました」とホール氏は言います。

「このキャタピラ構造の美しさは、主に地中隔壁パネルのアーチ形状によって生じる水平フープ力による側圧に対する耐性です。

「これにより、従来の長方形の真っ直ぐな地中隔壁配置に必要な、間隔が狭い支柱システムが回避されます。」

このキャタピラ構造の利点は、主に水平方向のフープ力による側圧に対する耐性です。

フープ力はバットレス要素に伝達され、そこで各バブルが隣のバブルと接続されます。 控え壁は垂直に伸びており、上部および中間の支柱と、ベーススラブの下の横壁によって支えられています。