Jest dłuższa niż 10 autobusów! Na Retkini składają podziemnego giganta, który wydrąży tunel KDP

4000 ton technologii pod Łodzią

Maszyna, która będzie drążyć łódzki tunel, to TBM typu Variable Density (VD). Wyprodukowała ją niemiecka firma Herrenknecht AG w Schwanau. Jej parametry robią wrażenie. Ma 130 metrów długości, 14 metrów średnicy tarczy skrawającej i waży około 4000 ton. Jej długość odpowiada ponad 10 autobusom miejskim ustawionym jeden za drugim.

Ogromne wrażenie robi również przednia część maszyny. Tarcza skrawająca ma aż 14 metrów średnicy. To wymiar porównywalny z wysokością czteropiętrowego budynku. Właśnie ten element będzie rozdrabniał grunt podczas drążenia tunelu.

Co ciekawe, maszyna nie została wyprodukowana specjalnie dla łódzkiego tunelu. Wcześniej pracowała przy drążeniu Hampton Roads Bridge-Tunnel w stanie Wirginia w USA. Po zakończeniu tamtej inwestycji wróciła do Niemiec, a następnie trafiła do Polski.

Wiosną 2027 roku ma rozpocząć drążenie tunelu Kolei Dużych Prędkości pod Łodzią.

430-tonowa głowica trafiła do komory startowej

Sprowadzenie maszyny do Polski było skomplikowanym przedsięwzięciem logistycznym. Wszystkie jej elementy przewieziono ze Stanów Zjednoczonych do Europy w dziesięciu transportach morskich.

Największym wyzwaniem było przetransportowanie i zamontowanie głowicy skrawającej. Ten największy pojedynczy element maszyny waży po złożeniu 430 ton. Specjalnie na potrzeby operacji na placu budowy zainstalowano suwnicę o udźwigu 450 ton.

6 listopada 2026 roku głowica została opuszczona do komory startowej na łódzkiej Retkini.

Na budowie trwają kolejne prace montażowe. Pod ziemią zainstalowano już bramownice numer 2, 3 i 4, a także znaczną część osłon maszyny, podkonstrukcję erektora oraz napęd główny.

Fot. PORR

Pięć milimetrów tolerancji. Montaż wymaga ogromnej precyzji

Składanie TBM przypomina ogromną mechaniczną układankę. Poszczególne części są przygotowywane na powierzchni, a następnie opuszczane do komory startowej, gdzie zostają połączone.

Jak wyjaśnia biuro prasowe Port Polska, montaż rozpoczyna się od złożenia bramownic numer 2 i 3, które następnie opuszczane są do komory startowej. Kolejnym etapem jest montaż bramownicy numer 4 bezpośrednio w komorze.

Później składana jest właściwa maszyna TBM. Montowane są kolejne segmenty osłony, napęd główny wraz z konstrukcją pod erektor, pozostałe elementy osłony, sam erektor oraz głowica skrawająca.

- Po zakończeniu tego etapu TBM zostaje przesunięta do przedłużenia komory K7, gdzie instalowana jest tylna część osłony, tzw. część ogonowa. Następnie na powierzchni montowana jest bramownica nr 1, która po opuszczeniu do komory dołącza do pozostałych elementów zestawu. Cały proces kończy montaż ramy oporowej, niezbędnej do rozpoczęcia drążenia tunelu

- wyjaśnia Port Polska.

Jednym z najbardziej wymagających momentów jest montaż i regulacja głowicy skrawającej. Dopuszczalna tolerancja wynosi zaledwie plus minus 5 milimetrów. Przy tak ogromnych elementach nawet niewielkie odchylenie ma znaczenie. Dużym wyzwaniem jest również spawanie poszczególnych części głowicy.

Fot.: PORR

Jak maszyna będzie drążyć tunel pod Łodzią?

Łódzka TBM wykorzystuje technologię Variable Density, czyli o zmiennej gęstości. Łączy ona rozwiązania stosowane w dwóch rodzajach maszyn tunelowych: EPB oraz maszynach zawiesinowych.

W praktyce oznacza to możliwość bardzo precyzyjnego kontrolowania ciśnienia gruntu przed głowicą skrawającą. Podczas pracy maszyna wykorzystuje między innymi zawiesinę bentonitową, która stabilizuje grunt znajdujący się przed tarczą.

TBM monitoruje parametry procesu, w tym ciśnienie, przepływ i właściwości zawiesiny. Odpowiednie ciśnienie podparcia ustalane jest na podstawie dokumentacji projektowej, rozpoznania geologicznego i bieżącego monitoringu.

To szczególnie ważne, ponieważ prace będą prowadzone głęboko pod zabudowanymi częściami Łodzi. Utrzymanie równowagi między naciskiem gruntu a ciśnieniem generowanym przez maszynę ma ograniczyć osiadanie terenu i zwiększyć bezpieczeństwo budynków, ulic oraz infrastruktury na powierzchni.

Systemy odpowiedzialne za utrzymywanie ciśnienia zaprojektowano również zgodnie z zasadą nadmiarowości. Oznacza to, że nawet w przypadku całkowitej utraty zasilania kluczowe funkcje regulacji ciśnienia mają pozostać aktywne.

Tak powstanie tunel

Drążenie nie będzie odbywać się bez przerwy. Maszyna będzie pracować etapami. Najpierw wykona odcinek o długości ok. dwóch metrów, a następnie zatrzyma się, by zamontować kolejny pierścień obudowy tunelu.

Do tego zadania służy erektor, czyli specjalne urządzenie montażowe znajdujące się wewnątrz TBM. Za jego pomocą instalowany będzie pierścień składający się z dziewięciu prefabrykowanych segmentów żelbetowych, nazywanych tubingami.

To właśnie one utworzą docelową konstrukcję tunelu. Po zamontowaniu pierścienia maszyna ponownie ruszy do przodu i wydrąży kolejny fragment.

Równocześnie będzie prowadzony transport urobku. Wydobywany grunt trafi do rurociągu o średnicy 550 milimetrów i zostanie usunięty przy wykorzystaniu siedmiu pomp o mocy od 1100 do 1700 kW każda.

Ważne będzie również wypełnianie przestrzeni pomiędzy obudową tunelu a otaczającym ją gruntem. Będzie ona automatycznie uzupełniana specjalną zaprawą. Ma to zapobiegać przemieszczaniu się gruntu, ograniczać osiadanie terenu i chronić znajdującą się na powierzchni zabudowę.

Kilkadziesiąt osób do obsługi

Choć TBM jest maszyną mocno zautomatyzowaną, jej obsługa wymaga pracy wykwalifikowanego zespołu.

Przy samej maszynie pracuje około 10 osób na zmianę. Kolejnych 11 odpowiada za obsługę instalacji technologicznych i przenośników, a pięć osób zajmuje się logistyką.

Ponieważ budowa będzie prowadzona przez całą dobę, prace zorganizowano w systemie czterozmianowym, obejmującym zmiany dzienne i nocne.

Wiosną 2027 roku TBM ma rozpocząć drążenie 4,6-kilometrowego tunelu pod Łodzią. Powstający odcinek będzie częścią linii Kolei Dużych Prędkości, która połączy Warszawę, nowe lotnisko i Łódź, a następnie poprowadzi w kierunku Wrocławia.