Тампонажные растворы в тоннелестроении

Сергей Бадамшин
Сергей Бадамшин Консультант по применению продуктов и решений ЛафаржХолсим Россия

Опубликовано 19 февраля 2020, среда

Развитие крупных городов в современном мире неразрывно связано с активным освоением подземного пространства. В Москве протяженность одних только линий метрополитена планируется увеличить более чем на 100 километров и ввести в действие более 60 станционных комплексов. Помимо линий метрополитена подземная инфраструктура включает в себя такие ответственные и протяженные сооружения, как кабельные и канализационные коллекторы, автодорожные тоннели и т.д.

Современное строительство подземных инженерных сооружений ведется с применением механизированных тоннелепроходческих комплексов (ТПМК). Одной из особенностей применения данных комплексов является образование в процессе проходки между внешней поверхностью обделки и породным массивом так называемого технологического зазора. Размер технологического зазора может достигать 350 мм, что составляет от 2 до 15% от внутреннего объема тоннеля.

img-tmp-ss1.jpg
Строительство метрополитена всегда ведётся в районах с уже сложившейся инфраструктурой, располагается в непосредственной близости от действующих транспортных магистралей, напорных газо- и водопроводов, кабельных и канализационных коллекторов, а значит малейшее смещение уровня земной поверхности может привести к катастрофическим последствиям.

Просадки, возникающие при проходке тоннелей с помощью ТПМК можно разделить на четыре группы:

  1. просадки, возникающие перед забоем щита;
  2. просадки, проявляющиеся на уровне оболочки щита;
  3. просадки, возникающие из-за неправильного или несвоевременного тампонажа заобделочного пространства.
  4. долговременные просадки, реализующиеся после удаления ТПМК на значительное расстояние.

Большая часть просадок земной поверхности, возникающих в результате щитовой проходки, происходят из-за некачественного или несвоевременного тампонажа заобделочного пространства.

Качественное заполнение пространства за обделкой тоннеля решает основные проблемы всей проходки, потому что позволяет снизить просадки грунта вокруг тоннеля и обеспечить равномерный контакт между обделкой и грунтом. Современные ТПМК с грунтопригрузом позволяю выполнять заполнение заобделочного пространства в продольном направлении через трубопроводы, находящиеся в оболочке щита, благодаря чему нагнетание производиться одновременно с движением ТПМК.
img-tmp-ss2.jpg

Проводить работы по нагнетанию растворов за обделку тоннеля следует с учётом требований ВСН 132-92 ?Правила производства и приёмки работ по нагнетанию раствора за тоннельную обделку?, требований СТО НОССТРОЙ 2.27.19-2011 ?Сооружение тоннелей тоннелепроходческими механизированными комплексами с использованием высокоточной обделки? и положений Технологического регламента на проходку, разрабатываемого научно-исследовательскими институтами под каждый проект с учётом его специфики.

При выполнении различных проектов необходимо учитывать:

  1. инженерно-геологические условия трассы тоннеля,
  2. характеристики грунта,
  3. объём нагнетания,
  4. скорость проходческих работ и др.

В результате анализа этих данных определяются физико-механические характеристики тампонажных растворов. Состав раствора и процедуры нагнетания должны обеспечивать постоянную и равномерную подачу раствора по линиям нагнетания, что позволит гарантировать эффективную работу всей системы и снизить необходимость в её чистке.

После утверждения состава исходного тампонажного раствора важно выдержать такие характеристики как:

  1. сроки схватывания,
  2. однородность,
  3. водоотделение,
  4. высокую подвижность и сохранение способности к перекачке насосами в течение времени, назначаемого по условиям транспортировки тампонажного раствора к забою.

При этом важно помнить, что применение правильно подобранного раствора может оказаться не эффективным при отсутствии надлежащего контроля и несоблюдении технологического процесса.

Тампонажный раствор производится на растворном узле и транспортируется в хвостовую часть ТПМК, откуда уже подаётся в заобделочное пространство. Нагнетание раствора — это динамический процесс, параметры которого необходимо контролировать и систематически сопоставлять с проектными величинами. Контроль фактического объёма поданного раствора и сопоставление его с расчётным объемом помогает избежать проседания поверхности грунта. Объём раствора необходимый для заполнения пространства между выработкой и поверхностью обделки рассчитывается с учётом водопроницаемости грунта, так как превышение объёмов подаваемого раствора, в сравнении с расчётной величиной, может указывать на перебор грунта, что приводит соответствующим мероприятиям с ТПМК.

Кроме того, проходчикам приходится сталкиваться с такими проблемами как:

  1. нестабильное качество поставляемых материалов,
  2. постоянная корректировка составов под меняющиеся условия проходки,
  3. сложности с транспортировкой тампонажных растворов из-за того, что строительство производится в местах плотной застройки.

Сегодня ЛафаржХолсим Россия принимает активное участие в реализации инфраструктурных проектов, в том числе и строительстве метрополитена, в качестве надежного поставщика строительных материалов и комплексных решений.

img-tmp-ss3.jpg
img-tmp-ss4.jpg

Проанализировав потребности производителей работ и технологические особенности реализации проектов строительства транспортных тоннелей, компания разработала новую линейку продуктов INTROMIX.

INTROMIX - линейка продуктов тампонажных растворов для нагнетания за обделочное пространство при сооружении транспортных тоннелей, метрополитенов, коллекторных тоннелей, шахтных стволов и других подземных инженерных сооружений.

Преимущества решения INTROMIX:

  1. обеспечивает равномерную передачу горного давления на обделку тоннеля;
  2. oпредупреждает деформацию обделки и окружающего горного массива;
  3. повышает качество гидроизоляции обделки;
  4. создает дополнительную защиту обделки от коррозионного воздействия грунтов.

Решение INTROMIX включает в себя ряд продуктов и услуг:

  1. Консультация и подбор составов тампонажных растворов с учетом инженерно-геологических условий проекта и специфики технологического процесса производства работ по нагнетанию.
  2. Поставка сырьевых материалов (цемент, песок).
  3. Поставка многокомпонентных вяжущих и сухих смесей для производства тампонажных растворов.
  4. Установка мобильного растворно-смесительного узла непосредственно на площадке строительства, поставка сырьевых компонентов, производство и поставки тампонажного раствора ?под ключ?.

Все сырьевые компоненты и конечные свойства растворов имеют стабильные показатели и эффективно подходят для применения в вариативных инженерно-геологических условиях проходческих работ и при использовании различного технологического оборудования.

Все составы тампонажного раствора разрабатываются в специализированной цементно-бетонной лаборатории и соответствуют требованиям нормативно-технической документации. Все работы выполняются в соответствии с Техническим регламентом и Стандартом организации на производство и применение материала, согласованными с Филиалом АО ?ЦНИИС ?НИЦ Тоннели и метрополитены?.

Понравилась статья?

Сергей Бадамшин
Сергей Бадамшин Консультант по применению продуктов и решений ЛафаржХолсим Россия
Комментарии 0
Ваше имя *
E-mail *
Телефон
Комментарий *
Спасибо за ваше комментарий!
Мы обязательно ответим вам в ближайшее время.

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных (сведения о местоположении; тип и версия ОС; тип и версия Браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник откуда пришел на сайт пользователь; язык ОС и Браузера; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; ip-адрес) в целях функционирования сайта, проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.

樱花动漫网-官网