Design and construction of a spray concrete lined shaft adjacent to running tunnels

The first sprayed concrete lined structure forming part of London Underground Limited’s (LUL) upgrade to Victoria Station was successfully completed in October 2012. The circular shaft is 8.5m diameter reducing to a 7.3m x 7.9m ellipse as it squeezes between the Victoria Line running tunnels. Clearance to these 12’ 8” (∼3.9m) diameter tunnels, which were constructed in the 1960s using flexible cast iron linings, is less than 350mm. The upper part of the shaft employs an annulus of jet grouted columns to stabilise water-bearing granular soils and exclude groundwater from the excavation. Construction of a SCL structure adjacent to the sensitive flexible cast iron linings is without precedent and a 3D numerical model was used to predict the response of the existing tunnels and demonstrate that operation of the railway would not be affected. The paper describes the design, and modelling, construction, the risk management procedures employed during construction and compares the measured response, via arrays of instruments installed in the tunnels, to the predicted behaviour.

La première structure construite avec un revêtement en béton projeté, qui fait partie de la mise à niveau de la station Victoria du London Underground Limited, a été achevée avec succès en Octobre 2012. Le puits circulaire de 8.5m de diamètre se réduit en une ellipse de 7.3m par 7.9m quand il se comprime entre les tunnels en fonctionnement de la ligne Victoria. Le dégagement avec ces tunnels de 3.9m de diamètre, qui ont été construits dans les années 60 avec un revêtement flexible en fonte, est seulement de 350mm. La partie supérieure du puits utilise un anneau forme par des colonnes de jet grouting pour stabiliser les sols granulaires aquifères et maintenir les eaux souterraines hors de l’excavation. C'est la première fois qu’une structure avec un revêtement en béton projeté est construite adjacent à un revêtement flexible en fonte à risque. Un modèle numérique 3D a été utilisé pour prédire le comportement des tunnels existants et montrer que les opérations ferroviaires ne seraient pas affectées. L'article décrit le dimensionnement et la modélisation, la construction, les procédures de gestion du risque mises-en-place pendant la construction et fait la comparaison entre les valeurs mesurées, en utilisant des réseaux d’instruments installés dans les tunnels, et le comportement prédit par les modèles.