Меню

Капитальный ремонт тоннелей это

Капитальное восстановление тоннелей

Капитальное восстановление тоннеля предусматривает полное устранение разрушений с устройством постоянной обделки по действующему габариту и обеспечение нормальных условий эксплуатации сооружении. Оно может быть осуществлено после временного или краткосрочного восстановления без перерыва движения, либо вслед зa временным и краткосрочным восстановлением при отсутствии движения. Капитальное восстановление возможно и непосредственно после разрушения тоннеля без промежуточных этапов работ.

Целесообразно одновременно с капитальным восстановлен нем улучшить конструктивные и эксплуатационные обустройства тоннеля (усилить обделку, увеличить размеры поперечного сечения, устроит), гидроизоляцию, сооружать дополнительные ниши, камеры и др.).
При капитальном восстановлении применяют, в основном, бетонные или железобетонные обделки (монолитные или сборные). Работы выполняют с максимально возможным использованием средств механизации — бетононасосов, передвижной металлической опалубки, высокопроизводительных машин и специального оборудования.

Капитальное восстановление тоннелей после временного восстановления. Работы по капитальному восстановлению тоннелей после временного восстановления производят без перерыва движения. Технические и технологические решения зависят от характера и размеров разрушения, а также от конструктивных особенностей крепи, установленной при временном восстановлении разрушенного участка.

Конструкции обделок при капитальном восстановлении тоннелей имеют особенности, зависящие от характера разрушений. Так, при сооружении обделки на участках завала с отрывом при небольших вывалах очертание обделки может быть выполнено близкой к форме вывала. Иногда уменьшение объемов кладки достигают за счет заполнения пустот между обделкой и фунтом песком (с последующим закреплением путем нагнетания растворов) или тощим бетоном. Предварительно поверхность свода вывала может быть закреплена набрызгбетонам в сочетании с анкерами. При разработке проекта капитального восстановления обделок на участках с глухими завалами в расчетах следует учитывать, что грунты в завале не обеспечивают должного отпора. В таких случаях необходимо возводить армированные обделки, обделки с увеличенными сечениями, применять бетон повышенных классов прочности, замыкать подковообразную обделку обратным сводом.

Капитальное восстановление разрушенных тоннелей на временно восстановленных участках с временной обделкой, закрепляющей завал по профилю полной выработки, выполняется быстрыми темпами. При наличии свободного пространства, предусмотренного временным восстановлением, не требуется дополнительная доработка профиля. В данной ситуации сразу приступают к возведению обделки, используя передвижную или сборно-разборную металлическую опалубку. Значительно сложнее возводить обделку в завалах, которые при временном восстановлении были пройдены с креплением по ограниченному профилю, В этом случае работы ведут в последовательности, изложенной ранее в разделе о расширении профиля при полном переустройстве негабаритной обделки. Временную обделку используют как поддерживающие кружала.

Капитальное восстановление тоннеля без промежуточных этапов работ. Капитальное восстановление тоннеля без промежуточных этапов работ рассматривают как один из основных вариантов восстановительных работ и применяют s сложных инженерно-геологических условиях, когда восстановление с использованием временных конструкции связано с повышенной опасностью повторных обрушений. Его выполняют также в случаях, когда необходимо восстановить тоннель в первоначальном виде в кротчайшие сроки. Способ капитального восстановления тоннеля выбирают в зависимости от характера завала и разрушений.

Восстановительные работы при небольших завалах с отрывом значительно обличаются и сводятся к закреплению свода обрушения, уборки породы и забутовки пустот. В слабых несвязных грунтах или в раздробленных скальных сначала делается предохранительный потолок в виде брусчатою или бревенчатою настила, уложенного на нижнюю несущую конструкцию, которая опирается на поверхность обвала. Эта конструкции состоит из ферм, прогонов, стропильных стоек и кружал. Немедленно вслед за этим укладывают настил защитного потолка на всем протяжении запала. Далее все пространство между потолком и сводом забучивают породой, а потом разбирают завал и бетонируют обделку. В глухих завалах применяют горные способы проходки: способ полностью раскрытого профиля или проходку сплошным забоем.

Способ полностью раскрытого профиля с верхней штольней при восстановлении разрушенного участка тоннеля характерен тем, что после раскрытия капотты дальнейшее расширение профиля производят путем разработки боковых штросс, устанавливая крепь с распором на завал. Затем по всему профилю раскрытого участка длиной 4. 6 м устанавливают кружала, лекала с опалубкой и бетонируют обделку. Под прикрытием готовой обделки расчищают завал, устраивают обратный свод и верхнее строение пути. Способ полностью раскрытого профиля связан с чрезвычайно высокими затратами тру да и времени.

Читайте также:  Банки специальный счет фонд капитального ремонта

Капитальный ремонт тоннелей с проходкой глухих завалов сплошным забоем применяется в широком диапазоне физико-механических характеристик фунтов, заполнивших участок тоннеля. При полном глухом завале (до поверхности) до начала проходческих работ слабые несвязные грунты закрепляют одним из способов, изложенных ранее. На рис. 13.5 показана последовательность работ при капитальном восстановлении тоннеля при полном глухом завале с помощью предварительного закрепления грунтов и устройства защитного экрана из груб. При неполном глухом завале (с образованием купола) полость над ним заполняют бетоном.

Рассмотрим пример капитального восстановлении тоннеля на участке неполного глухою завала (рис. 13.6). Разрушение обделки тоннеля с вывалом значительного объема произошло на участке пересечения тектонического разлома в толще центральной части синклинальной складки. где грунтовый массив имеет интенсивную повышенную трещиноватость с многочисленными плоскостями скольжения. В самом очаге вывала, кроме того, наблюдаются многочисленные натеки по трещинам нефтепродуктов, являющихся дополнительной смазкой, снижающей устойчивость пород.

На первом этапе ликвидации вывала с помощью технологических подмостей 1 были установлены поддерживающие кружала 2, подъемником 5 уложены защитные перекрытия 4 и устроены железобетонные перемычки 3, Затем по бетонолитным трубам 8 за перемычки из автомиксеров 6 бетононасосами 7 подавали бетон. Вначале до уровня сводовой части обделки — бетон класса В12.5, выше этого уровня — бетон клacca В25 9, и, наконец, оставшаяся часть полости заполнялась бетоном класса В7.5.

На втором этапе капитального восстановления тоннеля вели проходку участка вывала горнопроходческим комбайном избирательного действия КП-25 заходками 1 м с транспортом грунта и разработанного бетона В12-5 автосамосвалами MoA3-7405-9586 (рис. 13.7). В качестве временного крепления при проходке участка вывала применяли комбинированную крепь из арматурных арок, омоноличенных набрызгбетоном, и усиленную железобетонными анкерами.

Источник

Капитальный ремонт тоннеля: обзорная статья!

Дата последнего входа: 16.02.2021 12:30:29
Дата регистрации: 09.07.2019 16:26:34

Капитальный ремонт тоннеля: обзорная статья!

Главный враг конструкций из железобетона — постоянное воздействие внешних факторов. Прекрасный пример, это бетонные тоннели, которые несмотря на строительную технологичность, постепенно теряют несущую способность. В том случае, если не принять меры, то возможны деформации, которые могут вызвать обрушение. Для этого вида сооружений наиболее характерны такие негативные факторы: нарушение эксплуатационных условий, грунтовые воды, физический износ, сейсмическая активность, динамические нагрузки.

В зависимости от текущего состояния могут использоваться разнообразные методики, которые вместе дают возможность защитить и усилить конструкции. Весьма затратным и сложным является усиление каркаса. В самых тяжелых случаях усиление свода тоннеля осуществляется при помощи дополнительного армирования. Формируется арматурный каркас, который крепится к внутренней части тоннеля анкерными болтами. Затем производится бетонирование в частности способом торкретирования. Предприятие Рембетон может выполнить усиление металлоконструкций , задействуя самое современное оборудование.

Торкретирование — технология укладки раствора бетона под давлением. Позволяет усилить бетонную поверхность, путем создания твердого поверхностного слоя, который вместе с тем выполняет роль гидроизоляции. Число слоев торкрета бывает разным и высчитывается при проектировании. Для ремонта мелких поверхностных разломов и трещин используется тампонирование различными по составу цементными смесями. Также читайте: восстановление .

Для проведения цементации обделки применяют такую технологию, как инъектирование. Через пробуренные отверстия раствор с заданной текучестью проникает во внутреннюю полость бетонной конструкции. После схватывания он восстанавливает внутренние связи, увеличивает плотность и выталкивает находящуюся в мелких кавернах и порах влагу. Ремонт тоннелей начинается после обязательной очистки поверхностей от пыли и грязи, удалении отслоений, организации мероприятий по улучшению адгезии.

Источник

Капитальный ремонт и гидроизоляция туннелей и трубопроводов

В данном разделе туннели и подземные трубопроводы будут рассматриваться как один тип сооружений согласно определению понятия «туннель» в Оксфордском словаре: «Туннель — это искусственный подземный проход». Проблемы, возникающие при ремонте и гидроизоляции трубопроводов большого диаметра и туннелей, аналогичны.

Материалы и оборудование, необходимые для гидроизоляции туннелей и трубопроводов, значительно отличаются от материалов и оборудования, используемых для гидроизоляции таких сооружений, как резервуары и отстойники для сточных вод.

Читайте также:  Спуско подъемные операции при капитальном ремонте скважин

Гидроизоляцию туннелей и трубопроводов приходится неизбежно устраивать с внутренней поверхности. Чтобы исключить инфильтрацию в сооружениях для хранения воды, ремонтно-восстановительные работы часто можно проводить также с внутренней стороны (информация по этому вопросу приведена в начале главы).

Туннели и трубопроводы большого диаметра прокладывают, как правило, в водоносном грунте, и приток воды, особенно в туннели, может быть весьма значительным. Большинство инженеров учитывают это и считают допустимой определенную степень инфильтрации. Опубликовано много работ, посвященных туннелям, магистральным коллекторам для сточных вод и их проходке, но в них редко рассматривается вопрос гидроизоляции и не приводятся данные о допускаемой проектировщиками степени инфильтрации. Исключение составляет работа Хэзуэлла, связанная с исследованиями туннеля для пропуска кабеля через р. Темза. По мнению автора, для магистральных коллекторов инфильтрация представляет собой более серьезную проблему, чем утечка наружу.

Специальных норм, посвященных туннелям, не существует, однако в нормах СР 2005 «Канализация» содержится упоминание об инфильтрации, которое сводится к следующему: «Скорость инфильтрации зависит от такого большого числа факторов, что не представляется возможным дать указания о ее допустимых объемах, и решение этого вопроса относится к компетенции инженера».

Принимая во внимание важность влияния инфильтрации на функционирование системы канализации, удивительно, что комитет по нормированию не мог дать более точных рекомендаций (в том числе по сооружению магистральных коллекторов) для инженеров, на которых лежит ответственность за разработку проектов.

Что касается туннелей, степень инфильтрации зависит от многих факторов, в том числе от давления грунтовых вод, типа обделки (одинарная или двойная), материалов и способов зачеканки швов между сегментами, методов заделки течи в других местах. Хэзуэлл в своей работе приводит допустимые величины инфильтрации: 5,5 и 32 л/м 2 в сутки для различных участков туннеля.

В дополнение к обделке туннеля в процессе производства работ принято нагнетать цементный раствор за обделку. Швы между чугунными сегментами принято зачеканивать свинцом, а между сборными бетонными сегментами — смесями на основе асбестоцемента.

Ни один из этих методов не дает полной гарантии, так что часть швов требует дополнительной гидроизоляции. Кроме того в зонах между швами всегда наблюдается течь. Для заделки этих мест инфильтрации следует использовать составы со сверхбыстрым схватыванием. В продаже имеется много патентованных материалов. Ранее применявшиеся составы обычно имели в своей основе портландцемент и затворяющую жидкость, которая обеспечивала почти мгновенное схватывание. Портландцемент и глиноземистый цемент примерно в одинаковых пропорциях обладают свойством мгновенно схватываться. За последние годы для этого вида гидроизоляции стали применять органические полимеры, например эпоксидные, полиуретановые, полиэфирные, полиакриловые и бутадиен-стирольные смолы. Иногда их применяют в дополнение к традиционным материалам. Специалисты в области полимеров могут придавать составам особые свойства в зависимости от условий на месте работ.

Подземные трубопроводы магистральных коллекторов, как правило, изготовляют из железобетона. В Великобритании для труб диаметром до 1,2 м применяют также и асбестоцемент. В Европе и США используют асбестоцементные трубы диаметром до 2 м. В обоих типах труб предусмотрены податливые стыки, образуемые с помощью резиновых колец. При правильной установке эти кольца обеспечивают водонепроницаемый стык, но если кольца смешаются во время укладки труб или между ними и трубой попадает каменная мелочь и песок, возможны протечки. Как правило, инфильтрация происходит именно в швах трубопровода или в местах соединения труб и смотровых колодцев.

Внутрь труб большого диаметра (900 мм и более) можно проникнуть. Это позволяет осмотреть швы и отремонтировать их. При значительной инфильтрации ремонт может оказаться трудным и потребовать много времени, так как невозможно снять соединительные кольца и исправить их положение. Поэтому герметизация стыка осуществляется путем зачеканки изоляционного материала в узкое пространство между участком одной трубы, заходящей в раструб другой трубы. Иногда вследствие значительных деформаций грунта или неправильной укладки труб это пространство может быть весьма узким на одной половине стыка и довольно широким на другой. В этом случае следует сколоть бетон, чтобы обеспечить место для герметика. В одном трубопроводе, где нужно было загерметизировать около тысячи таких стыков, заданные размеры паза под герметик были шириной 30 мм и глубиной 40 мм. Последовательность работ была такова:

  • а) все стыки расчистили до необходимых размеров;
  • б) с помощью сверхбыстротвердеюшего материала полностью исключили приток воды внутрь труб;
  • в) обработали поверхность стыков для обеспечения максимального сцепления с выбранным типом герметика;
  • г) герметик (специально подобранная эластичная смесь на основе полиуретана) вводили в шов и заглаживали его заподлицо с внутренней поверхностью трубы.
Читайте также:  Окпд капитальный ремонт инженерных сетей

На рис. 4.20—4.22 показана инфильтрация воды через стык и процесс его герметизации.

В трубопроводах диаметром менее 900 мм места инфильтрации и другие дефекты можно обнаружить лишь с помощью телевизионной системы, работающей по замкнутому каналу. Однако с помощью фотографий невозможно оценить степень повреждения трубопровода химической агрессией, т. е. определить толщину и прочность оставшейся части бетона.

Для облицовки внутренней поверхности трубопроводов небольшого диаметра и герметизации стыков существует специальное оборудование.

В больших городах имеются сотни километров кирпичных канализационных коллекторов, многим из которых 100 и более лет. Несмотря на исключительно высокое качество этих коллекторов, значительно возросшие нагрузки и интенсивность проходящего по поверхности транспорта приводят иногда к серьезным повреждениям сооружений. А это означает, что коллектор нужно либо сооружать вновь, либо устраивать внутри его несущую обделку. Для такого рода обделки весьма целесообразно использовать армированный торкрет-бетон. На рис. 4.23 показана модель старого кирпичного коллектора овального поперечного сечения с новой обделкой из торкретбетона. Нагрузка при испытаниях вдвое превышала расчетную максимальную внешнюю нагрузку, но не вызывала в усиленном коллекторе никаких повреждений. На рис. 4.24 показан старый кирпичный коллектор большого диаметра, которому срочно требуется ремонт, на рис. 4.25 — тот же коллектор в процессе устройства несущей обделки.

Однако во многих случаях сам коллектор не имеет повреждений, но растворные швы разрушились и пропускают большое количество воды. Если своевременно не провести ремонт, кирпичная кладка станет разрушаться, вызывая разрушение всего коллектора. Повреждения такого рода можно успешно устранять путем герметизации течи через швы с последующей их заделкой цементным раствором, содержащим бутадиен-стирольный латекс. В случае насыщения грунтовой водой самой кирпичной кладки, ее следует покрыть двумя-тремя слоями специально подобранной эпоксидной смолы, которая значительно улучшает водонепроницаемость коллектора. Ниже приведено краткое описание работ по гидроизоляции двух туннелей.

Туннель для р. Мерсей. Обделка туннеля состояла из сборных бетонных сегментов, собранных на болтах и внутренней оболочки из листовой стали. Полагали, что сварная оболочка из листовой стали преградит доступ внутрь туннеля воды, проходящей через несущую бетонную облицовку. Однако, несмотря на исключительно качественно выполненную сварку и тщательный контроль, многие из сварных швов пропускали воду. Их заделывали специально подобранной эпоксидной замазкой, а на всю поверхность набрызгивали слой горячей эпоксидной смолы. На рис. 4.26 показан процесс производства работ.

Магистральный коллектор для сточных вод. Основная часть работ проводилась в туннеле, и в одной секции было обнаружено, что количество проникающей воды составляло примерно 67 000 л (73 м 3 ) в сутки. Обделка туннеля диаметром 3,35 м состояла из сборных бетонных сегментов, смонтированных на болтах. Стыки заполняли обычным уплотняющим составом, наносимым в холодном состоянии, а за сборную бетонную обделку обычным методом нагнетали цементный раствор. Несмотря па это, вода проникала главным образом через стыки между сегментами и в меньшей мере через мелкие трещины и отдельные участки поврежденного бетона. Ремонтные работы проводил квалифицированный подрядчик, который заполнил стыки эластичным полиуретаном собственного изготовления, состав которого был подобран специальна для сцепления с влажным бетоном и отверждения при наличии воды. В результате проведенного ремонта приток воды уменьшился примерно на 95%.

Источник