Строительтво метрополитена

Целью работы является выполнение комплексных лабораторно-экспериментальных исследований структуры и свойств набрызг-бетона, армированного полипропиленовой фиброй, на предмет оценки их соответствия проектным параметрам, а также определение долговечности по критерию термоморозостойкости.

Рецептура указанных серий набрызг-бетона не известна. Способ нанесения набрызг-бетона - мокрый. Работы по нанесению набрызг-бетона выполнялись при температуре наружного воздуха Т=+10...15*С.

Для исследования свойств фибронабрызг-бетона, из тела тоннельной обделки, обработанной набрызг-бетоном с содержанием полипропиленовой фибры, через 28- 56 сут. после завершения работ, выбуривались образцы-керны d=50 мм, которые испытывались в соответствии с техническим заданием.

Основные физико- механические характеристики определялись в соответствии с действующими нормативными документами в лаборатории кафедры «Технология вяжущих веществ и бетонов» МГСУ, а также в институте строительного материаловедения архитектурно-строительного университета г.Веймара - Bauhaus-Universitet - (Германия).

Общий вид образцов-кернов показан на рис. 14 и 15. Результаты исследований приведены в таблице №11.

Рис. 14. Общий вид образцов-кернов.

Рис. 15. Общий вид образцов-кернов.

Таблица 11

4.11 Результаты мониторинга деформаций первичной обделки

4.12 Определение термоморозостойкости набрызг-бетона

Таблица 12 - Результаты определения деформаций образцов набрызг-бетона

Рисунок №16. График деформирования бетонных образцов при одноосном сжатии

5. Контрольно-измерительные приборы для отслеживания оседания туннеля

При сооружении перегонного тоннеля набрызг-бетоном, за сооружением первичной обделки производился мониторинг, при помощи датчиков давления на грунт (4850-2-2MPа) и стандартными пьезометрами (4500S -350 kРа). Расчеты снимались при помощи блока считывания данных (GK-404).

6. Требования к контролю качества

Контроль качества устройства комбинированной обделки следует производить в соответствии с п.7.2. СП 120.13330.2012 «Метрополитены», п. 5.11. СП 122.13330.2012 «Тоннели железнодорожные и автодорожные», п. 5.18 СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции».

Контроль геометрических параметров обделки и выдержка мощностей осуществляется путем проведения маркшейдерских измерений выработки и сооруженных первичной и вторичной обделок.

Оценка качества поверхности первичной обделки выполняется на предмет соответствия требованиям СП 120.13330.2012 и СТО НОСТРОЙ 2.27.123-2013 «Освоение подземного пространства. Гидроизоляция транспортных тоннелей и метрополитенов, сооружаемых открытым способом. Правила проектирования, производства и приемки работ». Поверхность первичной обделки должна соответствовать классу А4 (по классификации Приложения X СП 70.13330.2012), при котором не допускается наличие раковин диаметром более 10 мм, глубиной более 2 мм. Соблюдение данного требования является условием возможности устройства гидроизоляции.

Технология контроля качества гидроизоляции принимается в соответствии с разделом 10 СТО НОСТРОЙ 2.27.123-2013.

При контроле следует оценивать визуально и инструментально:

качество очистки и подготовки бетонного основания, прочность и влажность;

степень укрывистости праймера визуально по отсутствию пропусков на бетонном основании;

нахлест полотен гидроизоляции (размер и герметичность шва);

- укрывистость, отсутствие наплывов и толщину слоя для напыляемых полимерных составов.

Для исключения повреждения гидроизоляции при установке анкеров HILTI, сверление отверстий необходимо выполнять с применением контролера глубины сверления.

7. Технико-экономическое сравнение

По предварительным данным ООО «СМУ-19» при выполнении работ на опытном участке новая технология характеризуется следующими показателями на 1 п.м. обделки по сравнению с обделкой из чугунных тюбингов:

уменьшение стоимости строительства на 18 %;

сопоставимой продолжительностью работ (72 м/мес для комбинированной фибробетонной обделки и 75 м/мес - нормативная скорость проходки для сборной чугунной обделки).

Сравнительные технико-экономические показатели комбинированной фибробетонной обделки и обделки из чугунных тюбингов, полученные по результатам выполненных сравнительных технико-экономических расчетов, приведены в таблице № 13.

Таблица 13 - Сравнительные технико-экономические показатели устройства опытного участка

Выводы

На основании анализа представленных исходных данных методом математического моделирования определены внутренние усилия в конструкциях первичной обделки из фибронабрызг-бетона и вторичной обделки из монолитного фибробетона участка левого перегонного тоннеля между ПК84 и ПК85 Люблинско-Дмитровской линии Московского метрополитена. По полученным внутренним усилиям были определены коэффициенты запаса прочности конструкций.

Расчеты обделки выполнены в двух вариантах:

Вариант 1 предусматривает учет совместной работы первичной и вторичной обделок на весь период эксплуатации;

Вариант 2 предусматривает учет в качестве постоянной обделки только конструкций вторичной обделки. В данном варианте первичная обделка рассматривается как временная крепь и не учитывается при расчете постоянной обделки.

С целью обеспечения требуемой прочности на растяжение и трещиностойкости, обеспечения огнестойкости конструкций первичной и вторичной обделок, а также восприятия усадочных напряжений, в бетонную смесь вводится полипропиленовая синтетическая макрофибра Меусо Fib SP 650 в концентрации 3 кг/м3.

По результатам выполненных испытаний фибробетона принятого состава установлено, что нормативная прочность фибробетона на сжатие составляет 36,2 МПа, нормативная прочность на растяжение 3,95 МПа. Приведенные значения были использованы при расчете конструкций по предельным состояниям. В случае изменения состава фибробетона и типа фибры необходимо провести контрольные испытания и расчет конструкций обделки.

Учитывая высокие, превышающие проектные, характеристики первичной обделки, полученные по результатам испытаний отобранных образцов, соответствующие требованиям, предъявляемым к постоянной обделке, а также подтверждаемое результатами мониторинга отсутствие деформаций в первичной обделке, представляется обоснованным ее учет в работе постоянной обделки.

Для расчетов по варианту 1 были получены следующие результаты: Максимальные значения внутренних усилий (изгибающих моментов и продольных сил соответственно) в конструкции первичной обделки из набрызгбетона толщиной 250 мм, из бетона класса по прочности на сжатие В30, и коэффициенты запаса при наиболее неблагоприятном сочетании нагрузок составляют:

для свода - 40,8 кНм и 612,4 кН, коэффициент запаса 2,79;

для горизонтального диаметра - 53,7 кНм и 1330,0 кН, коэффициент запаса 1,92;

для обратного свода -1,1 кНм и 82,0 кН, коэффициент запаса 46,73.

Условие трещиностойкости первичной обделки выполняется. Трещины в конструкции не образуются.

Максимальные значения внутренних усилий (изгибающих моментов и продольных сил соответственно) в конструкции вторичной монолитной обделки толщиной 200мм из фибробетона класса по прочности на сжатие ВЗО и коэффициенты запаса при наименее благоприятном сочетании нагрузок составляют:

для свода - 8,4 кНм и 77,5 кН, коэффициент запаса 2,00;

для горизонтального диаметра - 8,2 кНм и 418,5 кН, коэффициент запаса 6,35;

для обратного свода - 8,3 кНм и 76,3 кН, коэффициент запаса 2,03.

Условие трещиностойкости вторичной обделки выполняется. Трещины в конструкции не образуются.

Для расчетов по варианту 2 были получены следующие результаты: Максимальные значения внутренних усилий (изгибающих моментов и продольных сил соответственно) в конструкции постоянной (в данном варианте) об делки из монолитного фибробетона толщиной 350 мм из бетона класса по прочности на сжатие ВЗО и коэффициенты запаса при наиболее неблагоприятном сочетании нагрузок составляют:

для свода - 164,2 кНм и 1535,1 кН, коэффициент запаса 1,23;

для горизонтального диаметра - 116,4 кНм и 2435,9 кН, коэффициент запаса 1,68;

для обратного свода - 135,2 кНм и 1534,2 кН, коэффициент запаса 1,72. Условие трещиностойкости первичной обделки выполняется. Трещины в

конструкции не образуются.

При толщине постоянной обделки по варианту 2, принятой 350 мм, обеспечивается внутренний диаметр тоннеля 5,1 м.

Контроль качества выполнения работ следует производить в соответствии с указаниями, изложенными в разделе 8.

По результатам выполненных сравнительных технико-экономических расчетов (см. Приложение Ж), при применении комбинированной обделки из фибронабрызгбетона и фибробетона экономическая эффективность составляет 18% по сравнению со сборной чугунной обделкой.

Размещено на Allbest.ru