CS250907B1

CS250907B1 - Tunnel lining

Info

Publication number: CS250907B1
Application number: CS740983A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Schich; Ladislav Pavlovic; Karel Sobol
Original assignee: Vladimir Schich; Ladislav Pavlovic; Karel Sobol
Priority date: 1983-10-10
Filing date: 1983-10-10
Publication date: 1987-05-14

Abstract

Mezilehlá izolační vrstva je tvořena betonovou izolační směsí, sestávajíc! z 30 až 40 hmotnostních procent plaveného křemičitého písku o zrnitosti 0,1 až 0,16 mm, 30 až 40 hmotnostních procent cementu a 20 až 40 hmotnostních procent vodního roztoku, obsahujícího 0,2 hmotnostní procenta uhličitanu sodného, 0,02 hmotnostní procenta čpavku a 0,03 hmotnostní procenta železnatých solí. Obezdívku lze s výhodou použít ve všech betonových konstrukcích, u nichž je požadavek na vodotěsnost i pevnost, zejména při stavbě nebo sanaci tunelových obezdivek.The intermediate insulating layer is made of a concrete insulating mixture, consisting of 30 to 40 weight percent of floated silica sand with a grain size of 0.1 to 0.16 mm, 30 to 40 weight percent of cement and 20 to 40 weight percent of an aqueous solution containing 0.2 weight percent of sodium carbonate, 0.02 weight percent of ammonia and 0.03 weight percent of ferrous salts. The lining can be used advantageously in all concrete structures where there is a requirement for watertightness and strength, especially in the construction or rehabilitation of tunnel linings.

Description

Vynález se týká tunelové obezdívky, tvořené armovaným betonovým pláštěm, kotveným do skalního masívu, na něj nastříkanou mezilehlou izolační vrstvou a na mezilehlou izolační vrstvu navazující krycí vrstvou stříkaného betonu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a tunnel lining consisting of a reinforced concrete jacket anchored in a rock mass, sprayed with an intermediate insulating layer and an intermediate insulating layer adjoining the sprayed concrete cover layer.

V současné době se při stavbě či sanaci tunelů používají tři základní technologie, které do určité míry splňují základní požadavky, kladené na tunelové stavby. Jsou to technologie několikastupňové injektáže výplňové a těsnicí, technologie budování různých systémů odvodňovacích soustav a technologie zpevňování stávajícího zdivá stříkaným betonem s výztužnou sítí.At present, three basic technologies are used for the construction or rehabilitation of tunnels, which to a certain extent meet the basic requirements for tunnel construction. These are multistage injection and filler grouting technology, construction of various drainage systems and technology of reinforcing the existing masonry with shotcrete with reinforcing mesh.

Základní nevýhodou těchto známých technologií je, že materiály, používané při stavbě tunelů podle známých technologických postupů, nevylučují výrony a průsaky vod. Zamrzáním provlhlých vrstev obezdívky dochází k jejich narušení, ke vzniku trhlin a tím ke snížení životnosti stavby. Voda, prosakující na železniční svršek, snižuje adhezní součinitel a současně, zejména v mrazech nebo při střídání mrazivého a teplejšího počasí, působí narušení železničního svršku a tím zkracování jeho Životnosti. Při elektrickém trakčním provozu se navíc nepříznivě zvyšuje vodivost izolačních zařízení.The basic disadvantage of these known technologies is that the materials used in the construction of tunnels according to known technological processes do not exclude water spillages and leaks. Freezing of the damp layers of the lining leads to their breakage, cracks and thus a reduction in the service life of the building. Water seeping onto the superstructure reduces the adhesion coefficient and at the same time, especially in frosts or when changing the frosty and warmer weather, causes disturbance of the superstructure and thus shortening its service life. In addition, the conductivity of the insulating devices is adversely increased during electric traction operation.

Pro dosažení vodotěsnosti tunelové obezdívky lze použít bučí chemických přísad, nejčastěji vyrobených na bázi chloridů nebo alkalických křemičitanů, které se přidávají do betonových směsí, nebo souvislých hmot izolačních o vysoké kvalitě.To achieve the watertightness of the tunnel lining, either chemical additives, most often made on the basis of chlorides or alkali silicates, can be used, which are added to concrete mixtures or continuous insulating materials of high quality.

Nevýhodou prvního z těchto řešení je, že při použití známých chemických přísad nelze dosáhnout dokonalé vodotěsnosti, při zrání těchto betonů dochází k vytváření vlasových trhlin a navíc tyto chemické přísady značně snižují kvalitu betonové směsi, zejména konečnou pevnost betonu. Základní nevýhodou druhého známého řešení, to jest použití souvislých izolačních hmot o vysoké kvalitě, pak je to, že nelze dosáhnout statického spolupůsobení obezdívky s novou sanační vrstvou, poněvadž mezi vrstvy betonu je vložena vrstva izolantu, neumožňující dokonalé spojení vrstev, mezi které je vložena. Navíc je tento způsob namáhavý, zdlouhavý a finančně nákladný, a to i proto, že jej nelze mechanizovat. Z těchto důvodů také u nás dosud nebyly při sanaci tunelů izolační kryty na bázi asfaltových hmot, fólií z měkčeného polyvinylchloridu či desek s kovovými vložkami použity.The disadvantage of the first of these solutions is that with the use of known chemical additives, perfect watertightness cannot be achieved, hair cracks form during the maturing of the concrete and, in addition, these chemical additives significantly reduce the quality of the concrete mixture, especially the final concrete strength. The basic disadvantage of the second known solution, i.e. the use of continuous high-quality insulating materials, is that it is not possible to achieve a static interaction of the lining with the new repair layer, since an insulator layer is interposed between the concrete layers. Moreover, this method is laborious, time consuming and expensive, even because it cannot be mechanized. For these reasons, insulating covers based on bituminous materials, plasticized polyvinylchloride foils or plates with metal inserts have not been used in our tunnels as well.

Uvedené nevýhody dosavadního stavu do značné míry odstraňuje tunelová obezdívka, tvořená armovaným betonovým pláštěm, kotveným do skalního masívu, na něj nastříkanou mezilehlou izolační vrstvou a na mezilehlou izolační vrstvu navazující krycí vrstvou stříkaného betonu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezilehlá izolační vrstva je tvořena betonovou izolační směsi, sestávající z 30 až 40 hmotnostních procent plaveného křemičitého písku o zrnitosti 0,1 až 0,16 mm, 30 až 40 hmotnostních procent cementu a 20 až 40 hmotnostních procent vodního roztoku, obsahujícího 0,2 hmotnostní procenta uhličitanu sodného, 0,02 hmotnostní proce-nta čpavku a 0,03 hmotnostní procenta železnatých solí.These disadvantages of the prior art are largely eliminated by a tunnel lining consisting of a reinforced concrete jacket anchored in a rock mass, sprayed with an intermediate insulating layer and an intermediate insulating layer adjoining the sprayed concrete cover according to the invention, which is based on the intermediate insulating layer. consists of a concrete insulating composition consisting of 30 to 40 weight percent of float silica sand with a particle size of 0.1 to 0.16 mm, 30 to 40 weight percent of cement and 20 to 40 weight percent of an aqueous solution containing 0.2 weight percent of sodium carbonate, 0.02 weight percent ammonia and 0.03 weight percent ferric salts.

Výhody tunelové obezdívky podle vynálezu spočívají zejména v dosažení prakticky .dokonale vodotěsné izolace při zachování pevnosti tunelové obezdívky, zajištěné zejména pevností izolační vrstvy a jejím dokonalým spojením se sousedními betonovými vrstvami. Použití plaveného křemičitého písku zajistí vyloučení přítomnosti drobných nečistot a hlíny, které jsou vždy v menším množství obsaženy ve štěrkopíscích a které význačně ovlivňují vodopropustnost betonu. Použití jemné frakce tohoto písku zajištuje optimální homogenitu izolační vrstvy.The advantages of the tunnel lining according to the invention are, in particular, the achievement of a virtually perfect waterproof insulation while maintaining the strength of the tunnel lining, in particular ensured by the strength of the insulating layer and its perfect connection with adjacent concrete layers. The use of float quartz sand ensures the elimination of the presence of small impurities and clay, which are always present in smaller amounts in gravel and which significantly affect the water permeability of the concrete. The use of a fine fraction of this sand ensures optimum homogeneity of the insulating layer.

Další výhodou řešení podle vynálezu je snížení tlouštky sanační vrstvy oproti dosavadnímu stavu techniky alespoň o jednu třetinu, což znamená, že se při sanaci tunelové obezdívky nemusí provádět výrub k získání prostoru potřebného k uložení klasického rubového izolačního krytu. Jinou výhodou je úspora materiálu, vyplývající z menší tlouštky sanační vrstvy, zejména s ohledem na to, že podle dosavadního stavu techniky se chemické přísady pro dosažení vodotěsnosti přidávaly do všech vrstev tunelové obezdívky. Ještě další výhodou řešení podle vynálezu je, že umožňuje použít při sanaci tunelových staveb mechanizace a tak snížit počet pracovníků nejméně třikrát a zvýšit produktivitu práce až patnáctkrát, což je zvlášt A further advantage of the solution according to the invention is the reduction of the thickness of the remediation layer by at least one third compared to the prior art, which means that during the rehabilitation of the tunnel lining the excavation does not have to be made to obtain space necessary to accommodate the classic back insulation. Another advantage is the saving of material resulting from the reduced thickness of the remediation layer, especially in view of the fact that, according to the prior art, chemical additives have been added to all layers of the tunnel lining to achieve watertightness. Yet another advantage of the solution according to the invention is that it allows the use of mechanization in the rehabilitation of tunnel structures, thus reducing the number of workers at least three times and increasing labor productivity up to fifteen times, which is particularly

významné vzhledem k tomu, že pracoviště uvnitř sanovaného tunelu jsou vesměs pracoviště riziková .Significant as workplaces inside the redeveloped tunnel are generally risky workplaces.

V příkladném provedení tunelové obezdívky podle vynálezu se na běžně provedený armovaný betonový plášť, kotvený do skalního masívu, nastříká torkretováním ze suché směsi izolační vrstva o tloušťce 20 nun, vytvořená v hmotnostních množstvích z 36 procent plaveného křemičitého písku o zrnitosti 0,1 až 0,16 mm, 36 procent cementu a 28 procent vodného roztoku. Vodní roztok obsahuje vodotěsné přísady, a to 0,2 procent uhličitanu sodného, 0,02 procent čpavku a 0,03 procent železnatých solí, například uhličitanu železnatého. Pevnost této izolační vrstvy je po zatvrdnutí taková, že odolává trvale tlaku do 0,4 MPa. Tato izolační vrstva se pak překryje krycí vrstvou stříkaného betonu.In an exemplary embodiment of a tunnel lining according to the present invention, a 20 nun thick insulating layer formed by weight of 36 percent of float silica sand having a grain size of 0.1 to 0 is sprayed onto the dry mass by spraying from a dry mixture onto a conventional reinforced concrete shell anchored to a rock mass. 16 mm, 36 percent cement and 28 percent aqueous solution. The aqueous solution contains waterproof additives, namely 0.2 percent sodium carbonate, 0.02 percent ammonia, and 0.03 percent ferrous salts, such as ferrous carbonate. The strength of this insulating layer after hardening is such that it permanently resists pressure up to 0.4 MPa. This insulating layer is then covered with a sprayed concrete covering layer.

Vynález lze s výhodou použít ve všech betonových konstrukcích, u nichž je požadavek na vodotěsnost i pevnost, zejména při stavbě či sanaci tunelových obezdívek.The invention can advantageously be used in all concrete structures where both watertightness and strength are required, especially in the construction or rehabilitation of tunnel lining.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Tunnel lining consisting of a reinforced concrete jacket anchored in a rock mass, sprayed with an intermediate insulating layer and an intermediate insulating layer adjoining the sprayed concrete covering layer, characterized in that the intermediate insulating layer consists of a concrete insulating mixture consisting of 30 to 40% by weight percent of float silica sand having a grain size of 0.1 to 0.16 mm, 30 to 40 weight percent cement, and 20 to 40 weight percent aqueous solution containing 0.2 weight percent sodium carbonate, 0.02 weight percent ammonia and 0.03 weight percent percent ferrous salts.