• Проектирование тампонажных растворов

    Обеспечение геометрической неизменяемости и водонепроцаемости на весь период эксплуатации тоннеля за счет нагнетания тампонажного раствора между грунтом и обделкой.

    Подробнее
  • Кондиционирование грунта

    Кондиционирование грунта при проходке тоннелей с использованием ТПМК с грунтопригрузом забоя рекомендуется к применению во влагонасыщенных грунтах с неблагоприятным гранулометрическим составом.

    Подробнее
  • Производство железобетонных тюбингов

    Современные экономически эффективные технологии туннелепроходки щитовым методом предполагают крепление тоннеля железобетонными тюбингами, которые формируют кольцо.

    Подробнее
  • Ремонт бетона и устранение протечек

    Сборная железобетонная обделка тоннеля отвечает высоким требованиям в отношении несущей способности и герметичности при высоких нагрузках, вызванных строительными работами, давлением грунта и напором воды в процессе эксплуатации.

    Подробнее

Кондиционирование грунта

Кондиционирование грунта при проходке тоннелей с использованием ТПМК с грунтопригрузом забоя рекомендуется к применению во влагонасыщенных грунтах с неблагоприятным гранулометрическим составом.
MC-FoamLiquid 

Для повышения эффективности проходки строителям необходимо решить следующие задачи:

  • Повысить вязкость грунта, чтобы из водонасыщенного и текучего превратить его в более управляемую массу;
  • Уменьшить показатели водопроницаемости грунта в забое, чтобы грунт лучше держал воду;
  • Пластифицировать грунт, чтобы пластическая деформация грунта обеспечивала ровное и контролируемое давление пригруза, что повышает устойчивость забоя;
  • Увеличить связность грунта для существенного облегченияпроходки, в особенности, если это крупнозернистые пески, чистые пески и гравий;
  • Уменьшить внутреннее трение грунта и снизить абразивность, для снижения износа режущего инструмента и деталей шнекового конвейера.
Связанный пенным реагентом грунт

Если вы сталкиваетесь с этим в ходе проведения работ – мы поможем вам подобрать оптимальное техническое решение.

Все перечисленные задачи решаются при помощи полимерного пенного реагента MC-FoamLiquid. Его добавляют с помощью отдельного насоса в раствор пенногореагента до процесса пеногенерации. Затем смесь генерируется в пену пеногенератором и нагнетается к ротору и в забойную камеру. Продукт можно применять и отдельно от пены, в этом случае водный раствор полимера нагнетается напрямую в забойную камеру или в нижнюю часть шнекового конвейера.

Низкий расход продукта без потери эффективности позволяет использовать меньшее количество реагента, чем обычно, а его биоразлагаемость не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.

 

Проектирование тампонажных растворов

Обеспечение геометрической неизменяемости и водонепроцаемости на весь период эксплуатации тоннеля за счет нагнетания тампонажного раствора между грунтом и обделкой. 

К тампонажным растворам предъявляются строгие требования:

  • Время схватывания или гелеобразования должно гарантировать заполнение строительного зазора в полном объеме до момента схватывания и исключить налипание раствора на щитовую оболочку;
  • Прочность раствора должна обеспечивать восприятие нагрузки(через сутки после нагнетания) от щита 5-10 МПа);
  • Прочность тампонажного камня в ранние сроки и 28 суточном возрасте должна исключать его разрушение и размыв на период сооружения и эксплуатации тоннеля, (0,5 МПа в первые сутки, проектные 7,5-10 МПа);
  • Подвижность раствора должна назначаться по условиям транспортировки приготовленного на растворном узле тампонажного раствора по трубопроводам к забою (200-220 см);
  • Выход тампонажного камня 97%

Кроме этого, необходимо учитывать следующие параметры:

  • Инженерно-геологические условия трассы;
  • Технологические параметры проходки тоннеля (скорость проходки, объем нагнетания раствора);
  • Характеристики ТПМК (количество точек одновременного нагнетания, конструкция хвостового уплотнения щита, характеристики смесительного оборудования, технологическая схема приготовления и нагнетания, протяженность коммуникаций для транспортировки раствора к месту нагнетания и т.п.).

Множество параметров и нюансов, которые необходимо учитывать при проектировании раствора делают необходимым 100% точное техническое решение по подбору его состава.

Многие требуемые характеристики раствора достигаются путем использования качественных исходных материалов, проектирования правильного состава раствора, а также применением химических добавок, модифицирующихсвойства растворов.

Специалисты MC-Bauchemie по строительству транспортных тоннелей помогут вам подобрать тампонажный раствор на ваших материалах, порекомендуют иные материалы для его приготовления, а также окажут професиональную техническую поддержку объекта на всех этапах его строительства с применением передовых технологий подземного строительства.

Только сочетание всех факторов подземного строительства обеспечивает как безопасность, так и долговечность тоннеля.

 

Ремонт бетона и устранение протечек

Сборная железобетонная обделка тоннеля отвечает высоким требованиям в отношении несущей способности и герметичности при высоких нагрузках, вызванных строительными работами, давлением грунта и напором воды в процессе эксплуатации.

Однако! В процессе щитовой проходки в силу технологических причин и внешних воздействий могут происходить деформации колец тоннельной обделки, в результате чего нарушается герметичность стыков и уплотнений. Это, в свою очередь, приводит кобводнению стыков и нарушению водонепроницаемости обделки.

Так возникает необходимость в применении технологии инъецирования, которая может быть как составной частью проходки, так и мерой для последующей герметизации тоннеля уже в процессе его эксплуатации.

Системы герметизации неплотных стыков, трещин должны отвечать требованиям по восприятию деформаций в поврежденной зоне. Поэтому для устранения дефектов применяются эластичные материалы, способные воспринимать такие деформации.

Для герметизации бетонных конструкций эластичными материалами наиболее успешно применяются инъекционные смолы на полиуретановой основе. Получается эластичное заполнение стыков с закрыто-пористой структурой. Различают две основные группы продуктов – полиуретановые эластомерные смолы (PUR) и полиуретановые пены (SPUR).

Эластомерные смолы на полиуретановой основе позволяют герметизировать стыки и трещины на длительный срок независимо от их влажного состояния. Долговечность таких решений по долговременным наблюдениям и лабораторным исследованиям – не менее 100 лет обеспечивается эластичными инъекционными смолами низкой вязкости, образующими поры и не содержащими растворителей.

 

Проблемы гидроизоляции

Инъекционная гидроизоляция, при всей своей эффективности, является технологически сложным решением и требует внимания к множеству условий, полное соблюдение которых обеспечит 100% надежность и долговечность

Качество заполнения зависит от исходной вязкости смолы. С помощью низковязких эластичных смол (менее 100 мПа•с) можно заделать трещины величиной раскрытия от 0,1 мм. Для обеспечения их наибольшего проникновения рекомендуется использовать инъекционное оборудование, позволяющее подавать компоненты смолы раздельно (двухкомпонентное нагнетание) и осуществлять их смешение на входе в трещину или стык конструкции.

Эластомерные смолы для герметизации водопроницаемых конструкций должны отвечать следующим требованиям:

  • Вязкость < 100 мПа•с;
  • Время жизни > 20 мин при однокомпонентной схеме нагнетания;
  • Беспрепятственное твердение при контакте с водой;
  • Высокая эластичность при эксплуатационных температурах, деформация растяжения >100 %;
  • Отсутствие охрупчивания при реакции с водой;
  • Экологическая безопасность инъекционных смол для грунтовых вод и, соответственно, для питьевой воды.

Многолетняя строительная практика подтверждает технически и экономически успешное применение гидроструктурных смол для герметизации сооружений.

Для инъецированиягидроструктурными смолами принципиально может приниматься минимальная ширина раскрытия трещин менее 0,1 мм. Распространение материала внутри бетона ограничивается скоростью реакции компонентов системы.

  • Быстрая и хорошо управляемая реакция полимеризации
  • Высокая эластичность
  • Ограниченный прирост объема при контакте с водой являются сильными сторонамигидроструктурных смол.

После окончания реакции гидроструктурные смолы становятся полностьюводонепроницаемыми.

Короткое время реакции гидроструктурных смол определяет повышенные требования к оборудованию и высокой квалификации персонала.

При наличии одностороннего контакта строительной конструкции с водой и высокого ее напора используются гидроструктурные смолы, усиленные полимером.

Использование его дисперсии в качестве независимого связующего позволяет получить материал с улучшенными механическими качествами и более высокой плотностью.

 

Таблица Сравнение инъекционных систем

Стадия Критерий Инъекционные продукты и их область применения
Эластомерные смолы Гидроструктурные смолы
Оценка состояния Материал бетон, ж/бетон,
пред-напряженный ж/бетон
бетон, фазербетон, ж/бетон (ограниченно)
Конструкция Трещины/ пустоты/ швы Швы, грунт в области контакта с конструкцией
Причина Известна Известна
Повторное заполнение Возможно Возможно
Механическое воздействие Допускается ограниченное изменение ширины трещин и швов Допускается ограниченное изменение ширины трещин и швов
Выбор системы Влажное состояние сухие, влажные, водонесущие без давления/ под давлением влажные, водонесущие без давления/ под давлением
Минимальная ширина раскрытия трещины < 0,1 мм < 0,1 мм
Изменение ширины раскрытия трещины < 0,3 мм: Dw < 0%
0,3 - 0,5 мм: Dw < 5%
>0,5 мм 1): Dw < 10 %
ca. 15 %
Инъекционная система 1K-инъекционная система через распорный пакер 2K-инъекционная система через распорный пакер
Цель Герметизация с ограниченной деформационной способностью Герметизация с высокими деформационной способностью
Минимальная температура применения 6 °C 2) 1°C 2)
Применение Постоянство объёма Длительное Длительное, зависит от окружающих условий
  Время реакции Часы Минуты
Частичный выход пены на поверхность

Иногда интенсивность поступления воды не позволяет эффективно провести инъекционные работы, в таких случаях нужно ликвидировать водоприток и только затем приступать к постоянной инъекционной гидроизоляции.

При значительныхводопритоках применяются пены SPUR, которые в очень короткое время образуют после контакта с водой тонко-ячеистую пену с большим (20-кратным) увеличением её в объеме. Инъекцию следует проводить с интервалами, контролируя действие вспененной смолы. При правильном использовании, выход пены на поверхность виден только в отдельных местах. Далее, после остановки притока воды выполняется основное нагнетание эластомерных смол для обеспечения длительной сооружения.

Пена при реакции с водой увеличивается в 20 раз и твердеет

Задача герметизации стыков и трещин, вызванных сдвигом тоннельных колец и блоков, является особо сложной. С наружной стороны такие трещины не всегда могут быть четко идентифицированы. Причиной проникновения воды может стать как трещина в конструкции, так и отказ установленного уплотнительного профиля

Также в международной практике используются системы превентивного устранения течей в виде инъекционных шлангов, которые устанавливаются внутрь железобетонных тюбингов в процессе их изготовления.Выходное отверстие шлангов расположено в торце стыка блока и позволяет производить инъецирование в случае необходимости без пробуривания.

 
Схема установки инъекционных шлангов
Каркас тюбинга со встроенной инъекционной системой
 

Производство железобетонных тюбингов

Современные экономически эффективные технологии туннелепроходки щитовым методом предполагают крепление тоннеля железобетонными тюбингами, которые формируют кольцо.
Изготовление тюбингов с добавками МС-Bauchemie на заводе в Абу-Даби

Ранее получение тюбингов высокой прочности делало их хрупкими и подверженными трещинам, во многом ввиду высокого давления тоннелепроходческой машины.

Сегодня при производстве элементов обделки используются специальные добавки и волокна, которые значительно увеличивают вязкость бетона, благодаря чему образование трещин уменьшается, а несущая способность увеличивается.

Сегодня к тюбингам, кроме высокой прочности предъявляется целый ряд требований, таких как:

  • Высокая морозостойкость не ниже F300
  • Высокая водонепроницаемость не ниже W12
  • Устойчивость к агрессивным воздействиям
  • Высокое качество поверхности неменее А2
  • Повышенная трещиностойкость и огнестойкость
Завод по производству тюбингов с добавками МС-BauchemieShay-Murtagh в Ирландии

Такие качества могут быть достигнуты высоким качеством сырьевых материалов, правильным техническим решением в подборе состава бетона, использованием необходимых модифицирующих добавок и соблюдением технологии производства.

В условиях, когда значительно различается качество песков, цементов, климатические условия, состав почвы об универсальном решении говорить не приходится, поэтому инженеры MC-Bauchemieразрабатывают индивидуальные решения в виде той рецептуры бетона, которая будет идеальной в заданных условиях.

МC-Bauchemie долгие годы специализируется на модификации бетонов, поэтому нашим Клиентам доступен опыт наших специалистов в производстве тюбингов заданного качества по всему миру – от Бразилии до Малайзии.

 
Остались вопросы?
Оставьте заявку, мы перезвоним Вам в ближайшее время
Ф.И.О
Телефон
Компания
Описание задачи
Михаил Шевелёв
Менеджер проекта "Транспортные тоннели"
@: mikhail.shevelev@mc-bauchemie.ru
Тел: +7-960-283-9726