zwcad arcon
 
Email
Пароль
?
Войти Регистрация


ВСН 132-81/Минтрансстрой СССР Инструкция по производству работ по нагнетанию растворов за тоннельную обделку.

Название (рус.) ВСН 132-81/Минтрансстрой СССР Инструкция по производству работ по нагнетанию растворов за тоннельную обделку.
Кем принят ЦНИИС
Тип документа ВСН (Ведомственные Строительные Нормы)
Рег. номер 132-81/Минтрансстрой СССР
Дата принятия 01.01.1970
Статус Действующий
Скачать этот документ могут только зарегистрированные пользователи в формате MS Word





Семинар Современные теплоизоляционные материалы
 



СССР

МИНИСТЕРСТВО  ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРОИЗВОДСТВУ РАБОТ

ПО НАГНЕТАНИЮ РАСТВОРОВ

ЗА ТОННЕЛЬНУЮ ОБДЕЛКУ

ВСН 132 81

Утверждена Главным техническим управлением

Министерства транспортного строительства СССР.

Приказ № 13 от 9 марта 1981 г.

Согласована Госстроем СССР. Письмом Госстроя СССР

от 29 апреля 1980 г. № НК-2185-1

МОСКВА 1981

УДК 624.191.814:699.82

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящая Инструкция предназначена для использования при проектировании и производстве работ по нагнетанию растворов за обделку тоннелей.

Инструкция разработана лабораторией надежности и   долговечности тоннельных сооружений метрополитенов Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного   строительства (ЦНИИСом} взамен “Технических указаний на   производство работ по нагнетанию растворов за обделку   тоннелей” (ВСН 132 66). Экспериментальные и теоретические исследования выполнены ЦНИИСом, опытные работы   ЦНИИСом, СМУ-6 и ТО-6 Московского метростроя, СМУ-751   Харьковского метростроя, службами тоннельных сооружений Московского и Киевского метрополитенов.

Инструкция подготовлена канд. техн, наук К. Д. Троицким  при  участии  канд. техн. наук  В.  Ф.  Сарабеева  и   инж. С. А. Минкина.

Замечания и предложения по настоящей работе направлять по адресу: 129329, Москва, Игарский проезд, 2, Всесоюзный   научно-исследовательский   институт   транспортного   строительства (ЦНИИС).

Зам. директора института Г. Д. ХАСХАЧИХ

Заведующий отделением тоннелей

и метрополитенов Л. С. АФЕНДИКОВ

СССР

Министерство

транспортного

строительства

Ведомственные строительные нормы

ВСН 132-81

Минтранстрой СССР

Инструкция на производство работ по

нагнетанию растворов за тоннельную

обделку

Взамен  ВСН 132-66

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая инструкция устанавливает правила производства  работ по нагнетанию  растворов за обделку при   строительстве железнодорожных тоннелей, метрополитенов,   стволов, протоннельных и других подземных сооружений.   

Инструкция разработана в развитие главы СНиП III-44 77 “Тоннели железнодорожные, автодорожные и гидротехнические. Метрополитены”.

1.2. После сооружения обделки все зазоры между обделкой и грунтом должны быть заполнены раствором путем производства первичного, контрольного и в необходимых случаях   уплотнительного нагнетаний (см. п. 1.4 настоящей Инструкции).

1.3. Нагнетание   за   обделку  тоннелей   производится   с целью:   

обеспечения совместной работы обделки с грунтом, равномерного распределения давления грунтов на тоннельную обделку, улучшения ее статической работы, уменьшения деформации обделки и предупреждения осадок подземных и наземных сооружений;   

повышения водонепроницаемости обделки тоннеля, уменьшения ее коррозии, увеличения долговечности и устранения   течей при их возникновении.

1.4. Нагнетание должно производиться в два этапа; сначала первичное нагнетание, а затем контрольное (повторное).   

Первичное нагнетание не следует производить при сооружении  сборных   обделак,   обжатых  в  породу.   Первичное  и   контрольное   нагнетания  не  следует  производить при

Внесены Всесоюзным   научно-исследовательским институтом   транспортного строительства  (ЦНИИСом)

Утверждены Главным техническим   управлением  Министерства  транспортного  строительства СССР.

Приказ №  13 от 9 марта 1981 г

Срок   введения

июля   1981 г.

4

сооружении монолитно-прессованных бетонных обделок.

Уплотнительное нагнетание следует выполнять в тех случаях, когда первичным и контрольным нагнетаниями не достигнута нужная водонепроницаемость обделки. Необходимость уплотнительного нагнетания, порядок производства   работ, состав и консистенция раствора должны в каждом отдельном случае после завершения первичного и контрольного   нагнетаний определяться дополнительным проектом и обосновываться технико-экономическим расчетом.

1.5. Для первичного нагнетания следует  применять  цементно-песчаные  растворы,  для  контрольного цементные,   для уплотнительного бентонитовые, зольные, цементно-бентонитовые и цементно-зольные растворы (приложения 1 и 2).

1.6. В целях снижения расхода цемента, улучшения технологических свойств раствора (растекаемости, однородности, нерасслаиваемости и др.), регулирования его подвижности во времени и скорости процессов схватывания, повышения плотности и непроницаемости затвердевшего (или   загустевшего) раствора в нагнетаемые растворы вводятся   химические добавки в виде отдельных продуктов или их сочетаний (пп. 3.6 3.8) .

Оптимальное количество добавок устанавливается экспериментально с учетом  технико-экономических  показателей   при подборе состава раствора.

1.7. Нагнетание за обделку должно производиться при   температуре в тоннеле не ниже 5 °C. Если в случае необходимости оно производится при температуре ниже 5 °С, то нагнетание следует выполнять с соблюдением дополнительных   требований, отражающих особенности работ в зимних условиях, согласно специальным инструкциям.

1.8. При проходке тоннелей в плывунных или водонасыщенных песчаных грунтах нагнетание за обделку тоннелей   не производится.

1.9. При проходке тоннелей в вечномерзлых грунтах нагнетание за обделку должно производиться в соответствии   со специальными указаниями проекта.

1.10. Нагнетание раствора за обделку тоннелей, сооружаемых в искусственно замороженных грунтах, должно производиться вслед за возведением обделки и полностью заканчиваться до оттаивания грунтов. Раствор при выходе из инъектора должен иметь температуру не менее 20  °С. Состав раствора, количество и виды добавок устанавливаются проектом   согласно СНиП III-4477.

5

2. ТРЕБОВАНИЯ К РАСТВОРАМ И ЗАТВЕРДЕВШЕМУ

(ИЛИ ЗАГУСТЕВШЕМУ) СЛОЮ

2.1. Раствор, предназначенный для нагнетания, должен   отвечать следующим требованиям, предъявляемым к нему при транспортировании по раствороводу на предельные расстояния без расслаивания и образования пробок под воздействием внешних сил (давления, создаваемого растворонасосом  или  растворонагнетателем)  и  при заполнении  пустот   за обделкой:   

подвижность раствора (растекаемость раствора, определяемая в соответствии с приложением 3) должна находиться   в пределах от 14 до 20 см;   

начало схватывания не ранее чем через 40 мин;   

расслаиваемость, определяемая  в соответствии с приложением 4, не должна превышать 10 см.

2.2. Растворы для первичного нагнетания за сборные обделки должны иметь срок схватывания (конец схватывания),   укладывающийся в промежуток времени от окончания нагнетания до начала передвижки комплекса.

Сроки схватывания растворов устанавливаются в соответствии с ГОСТ 10178 76 при В/Ц, равном 0,4.

Примечание. При скорости сооружения тоннеля 4 6 м/сут. время от окончания нагнетания до начала передвижки комплекса   может составлять 2 4 ч.

2.3. Растворы для первичного нагнетания за монолитные обделки в обводненных грунтах должны иметь конец схватывания не более 2 4 ч после поступления  раствора за обделку.

2.4. Растворы для контрольного нагнетания за обделки   (монолитные и сборные) в обводненных грунтах должны   иметь конец схватывания не более 1 3 ч после поступления   раствора за обделку и не размываться водой более чем на   0,5% при скорости ее течения 10 м/с (приложение 5).

2.5. Затвердевший раствор за обделкой должен иметь однородную плотную структуру, что обеспечивается подбором состава раствора с учетом требований пп. 2.1 и 2.4 на  стоящей Инструкции.

2.6. Раствор бентонитовой глины при нагнетании за обделку, залегающую в аллювиальных грунтах, должен проникать в грунт на глубину не более 15 см при давлении нагнетания 400 кПа и не менее 3 см при давлении 100 кПа   (см. п. 8.38 настоящей Инструкции).

6

2.7. Заинъектированный раствором бентонитовой глины   слой аллювиального грунта должен быть водонепроницаемым   при гидростатическом давлении 200 кПа (по результатам   испытания образцов толщиной 3 см).

Необходимая плотность заиньектированного аллювиального грунта достигается при загустевания раствора бентонитовой глины (переходе его из геля в золь) плотностью   1,18 т/м3 и выше. Количество глинопорошка и воды, потребные для получения бентонитового раствора заданной плотности, определяется в соответствии с приложением 6.

3. МАТЕРИАЛЫ И ДОБАВКИ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ

3.1. Цементы надлежит применять марок 300 и 400 в соответствии с “Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов”.

В условиях агрессивной среды вид цемента следует выбирать согласно нормам СНиП II-28 73 по защите строительных конструкций от коррозии.

Предусматривать возможность применения пуццолановых портландцементов  и  шлакопортландцементов  допускается   в тех случаях, когда к бетону обделки не предъявляются требования по морозостойкости.

Все применяемые цементы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10178 76.

3.2. Бентонитовая глина, предназначенная дня приготовления цементно-глинистых и глинистых растворов, а также  используемая в качестве добавки, должна применяться в виде натриевых глинопорошков заводского изготовления.

Тонкость помола глинопорошка определяется просеиванием через сито № 0075. Остаток на сите не должен превышать 10 %.

Набухаемость бентонитовой глины должна составлять не менее 600 объемных процентов.

3.3.  Песок для растворов, перекачиваемых  по шлангам,   должен подбираться с учетом его расслаиваемости (см. приложение 4).

Для растворов состава 1:3 и В/Ц более 0,8 не рекомендуется применять крупный песок с модулем крупности более   2,5 по ГОСТ 8736 77.

Примечание. Состав растворов для нагнетания выражается последовательным соотношением твердых составляющих по массе и отношением воды к цементу (водоцементным отношением) или   другому твердому компоненту раствора, например, 1:3  (цемент   песок), В/Ц=0,8 (вода: цемент).

7

3.4. Вода для затворения раствора должна удовлетворять   требованиям главы III части СНиП “Бетонные и железобетонные конструкции монолитные”.

3.5. Добавки следует применять в зависимости от вида   раствора. Водный раствор добавки повышенной концентрации приготовляется заранее и вводится при затворении в количестве, обеспечивающем рабочую концентрацию добавки   в нагнетаемом растворе.

3.6. Добавки для улучшения технологических и других свойств цементных и цементно-песчаных растворов необходимо выбирать в соответствии с приложением 7.

П р и м е ч а н и е. В приложении представлены добавки, апробированные в условиях производства работ по нагнетанию раствора за тоннельные обделки.

3.7. Количество добавок для цементных и цементно-песчаных растворов в зависимости от основного вида вяжущего   следует назначать в соответствии с приложением 8.

3.8. Добавки для улучшения технологических свойств растворов бентонитовых глин необходимо выбирать в соответствии с приложением 9.

4. ХРАНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

4.1. Способы хранения и транспортирования цемента,   глины и добавок должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТов, ТУ и инструкций.

4.2. Неполимерные добавки на строительных складах и   площадках должны храниться в упаковке (таре) заводской поставки в следующих условиях: мылонафт (М1) и омыленный древесный пек ЦНИПС-1 в закрытых помещениях;   сульфитно-спиртовая барда (ССБ) и сульфитно-дрожжевая   бражка (СДБ) в закрытых проветриваемых помещениях;   хлорид кальция жидкий (XКЖ) в закрытых отапливаемых   помещениях, не допускающих замерзания раствора; ССБ,   СДБ, ХКЖ, хлорид кальция твердый (ХКТ), сульфат натрия   (СН), зола уноса тепловых электростанций (ЗУТЭ), смола  нейтрализованная воздухововлекающая (СНВ), бентонитовый глинопорошок (БГ), кальцинированная (КС) и каустическая (К1С) соды, карбоксилметилцеллюлоза в закрытых   помещениях, исключающих увлажнение, попадание  осадков   или влаги.

4.3. Полимерные добавки смолу КФ и фуриловый спирт   на строительных складах и площадках следует хранить в упаковке (таре) заводской поставки при температуре от  0   до

8

20 °C. Гарантийный срок хранения при температуре не выше 20 °C 6 месяцев.

4.4. Отвердители полимерных добавок на строительных   складах и площадках следует хранить в упаковке (таре) заводской поставки в условиях, исключающих возможность   увлажнения отвердителей.

5. СОСТАВЫ РАСТВОРА ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ

5.1. Выбор составов растворов для первичного и контрольного нагнетаний за обделку должен производиться в зависимости от способа проходки, обводненности и типа обделки и в соответствии с пп. 3.3 3.8 и приложениями 1 и 2.

5.2. Состав раствора для нагнетания за обделку при ликвидации течей должен соответствовать составу раствора, приведенному в приложении 2 для контрольного нагнетания,   с добавкой, ускоряющей загустевания раствора.

5.3. Состав раствора для уплотнительного нагнетания должен соответствовать данным, приведенным в приложении 2.

6. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРА

6.1. Растворы должны приготовляться непосредственно   на месте работ по нагнетанию за обделку тоннеля.

6.2. Дозирование материалов  в процессе  приготовления   растворов механизированным способом должно производится по массе. Вода и водные растворы добавок дозируют по объему.

6.3. В процессе подачи материалов к месту производства   работ необходимо исключить возможность попадания в них   воды, грунта и других инородных предметов, а также потери   составляющих раствора.

Транспортирование материалов следует осуществлять в заводской упаковке (многослойных бумажных мешках, барабанах и др.), закрытых контейнерах с внутренними перегородками для разделения компонентов раствора и в вагонах   с разделительными стенками.

6.4. Растворы следует приготовлять в растворомешалках,   производительность которых должна обеспечивать бесперебойную работу насосов, подающих раствор за обделку (приложение 10).

Растворонагнетатели осуществляют как приготовление,   так и транспортирование раствора за обделку (приложение 11).

 9

6.5. Загрузку материалов в растворомешалку (или растворонагнетатель РН-1) надлежит производить в такой последовательности:  

а) при приготовлении цементных  растворов - вода, концентрированный водный раствор добавки, цемент, песок. В случае применения добавок, ускоряющих загустевание раствора, их надо вводить в готовый раствор перед выгрузкой  из смесительного устройства. Перемешивание до однородной массы следует начинать после введение добавки или цемента и продолжать его до выгрузки из растворомешалки;

б) при приготовлении бентонитовых растворов вода, бентонитовый глинопорошок, цемент. В случае применения добавок, активизирующих диспергирование глины, их надо вводить в готовый раствор перед выгрузкой из смесительного   устройства. Перемешивание глинистых и глино-цементных   растворов необходимо производить в течение 30 40 мин при   использовании обычных растворомешалок и 5 7 мин при использовании скоростных растворомешалок.

6.6. При возможных перерывах в работе следует использовать промежуточную емкость, в которую сливается приготовленный раствор из растворомешалки, а добавки вводятся при непрерывном помешивании непосредственно перед нагнетанием раствора за обделку.

6.7. Загрузка тампонажных растворов в бункер растворонасоса должна производиться через сито с отверстиями размером 5 мм

6 8. Раствор, не израсходованный до начала схватывания,   нельзя употреблять для нагнетания.

7. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ

7.l. Для нагнетания раствора должны применяться инвентарные передвижные тележки, оснащенные растворонасосами, растворомешалками и оборудованием для подъема контейнеров и вагонов с раствором или сухой смесью (приложение 12).

7.2. Для приготовления  цементного и глинистого растворов при контрольном  и уплотнительном нагнетания за обделку  тоннеля  используется  цементно-смесительная  установка.

Приготовление цементно-песчаного раствора для первичного нагнетания можно производить в растворомешалках периодического и непрерывного действия, а также непосредственно в резервуарах пневморастворонагнетателей.

10

7.3. Для первичного нагнетания следует применять насосы механического действия или пневморастворонагнетатели, для контрольного нагнетания - растворонасосы механического действия, способные создавать давление не менее предельно допустимого.

7.4. Для уплотнительного и повторного нагнетаний при ликвидации течей в обделке следует применять  растворонасосы производительностью не более 1м3/ч, способные создавать давление не менее предельно допустимого.

7.5. Присоединение растворопроводов к обделке должно осуществляться  с помощью инъекторов, оснащенных пробковыми кранами, которые обеспечивают герметизацию  отверстия для нагнетания. Диаметр отверстия в пробке крана должен соответствовать диаметру растворопровода. Вариант конструкции инъектора представлен в приложении 13.

7.6. Стыковые соединения шлангов и металлических труб растворопроводов должны обеспечивать свободное прохождение раствора и позволять производить сборку и разборку их в короткие сроки.  Варианты конструкций соединений представлены на рис 1.

а)

б)

Рис. 1 Стыковые соединения растворопроводов:

а - металлических труб;  б - шлангов;

1 - стальная  труба; 2 - гайка; 3 - фланцы; 4 - ось диаметром 12 мм;

5 - шплинт; 6 - щека; 7 - прокладка; 8 - болт специальный;

9 - шланг; 10 - заклепка

7.7.  Вертикальный участок растворовода следует располагать на расстоянии не менее 4  - 5  м от растворонасоса.

7.8. Регулировочная арматура, состоящая из регуляторов давления, вентилей и кранов, должна обеспечивать возможность быстрого переключения и выключения линий растворопроводов.

11

7.9. Измерительная аппаратура, включающая манометры,   водомеры, термометры, ареометры, часы-секундомеры и т. п.,   должна обладать требуемой точностью. Манометры, водомеры и весы должны иметь соответствующие удостоверения   о проверке.

7.10. Песок, содержащий посторонние примеси, должен   просеиваться через сито с отверстиями размером 5 мм.

8. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО НАГНЕТАНИЮ

8.1. Первичное нагнетание цементно-песчаных растворов   должно производиться за сборные и монолитные обделки   тоннелей, сооружаемые закрытым способом без устройства   специальной наружной гидроизоляции.

Первичное нагнетание за обделки, сооружаемые путем   прессования бетонной смеси или с обжатием сборных обделок   в грунт, при проходке перегонных тоннелей с помощью механизированных щитов производиться не должно.

8.2. Контрольное (повторное) нагнетание цементных растворов должно производиться за сборные и монолитные обделки всех типов, сооружаемых закрытым способом, исключая случаи, указанные в пп. 1.4 и 1.8 настоящей Инструкции.

8.3. Уплотнительное нагнетание растворами повышенной проникаемости (бентонитовыми, аэрированными и т.п.) следует производить в случаях, когда необходимо обеспечить   повышенную водонепроницаемость обделки за счет создания  сплошного водонепроницаемого слоя тампонажного раствора   вокруг обделки и уплотнения примыкающего к тоннелю   грунта.

Первичное нагнетание

8.4. Первичное нагнетание за сборную  обделку  тоннеля   должно производиться за каждое последнее смонтированное   кольцо.

В устойчивых и плотных грунтах с коэффициентом крепости 1,5  и выше нагнетание  допускается производить  до   уровня горизонтального диаметра последнего  собираемого   кольца, а на всю высоту кольца с отставанием не более трех   колец в соответствии со СНиП   III-44 77.

8.5. Зазоры в торце сборной обделки со стороны забоя   между ее внешней поверхностью и оболочкой щита или грунтом перед первичным нагнетанием раствора должны быть

12

заполнены уплотняющим материалом или закрыты специальным устройством, не пропускающим раствор.

Швы между сборными элементами обделки должны быть также тщательно законопачены согласно СНиП III-44-77.

При щитовой проходке  для предотвращения вытекания раствора следует применять специальное металлическое кольцо, подвешиваемое на щитовые домкраты и снабженное деревянными планками и резиновым фартуком, или торовое устройство, выполняемые по специальным проектам и инструкциям.

8.6. Процесс нагнетания раствора должен осуществляться непрерывно до полного заполнения пустот. Нагнетание должно производиться снизу вверх по кольцу во все отверстия в спинках  блоков или тюбингов по обе стороны вертикальной оси обделки тоннеля (см. СНиП III-44-77).

Нагнетание производится до тех пор, пока нагнетаемый раствор не заполнит всех пустот за обделкой до уровня отверстий, расположенных выше. Затем инъекторы переставляются в следующие по направлению к своду отвертим, и нагнетание продолжается вплоть до замковой части свода.   

8.7. Отверстия, в которых нагнетание уже произведено, после снятия инъекторов следует закрывать деревянными пробками. Извлекать пробки из отверстий допускается только после схватывания раствора.

8.8. Нагнетание за сборные обделки из железобетонных  блоков без связей растяжения осуществляют одновременно по обе стороны вертикальной оси обделки в два симметрично расположенные отверстия, переставляя инъекторы снизу вверх (рис. 2), в такой последовательности:

Рис. 2 Порядок первичного нагнетания за сборную чугунную

и железобетонную обделки:

1, 2, 3, 4 симметричное нагнетание за обделки без связей;

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 последовательное нагнетание

Рис. 3. Порядок   первичного и контрольного  нагнетаний  раствора  за   монолитную бетонную обделку:

l скважины для первичного нагнетания:

m скважины для контрольного нагнетания:             направление нагнетания

14

при щитовой проходке: в нижней части кольца заполнение раствором заобделочного пространства производят после установки блоков кольца до горизонтального диаметра, а в верхней части сечения - на предыдущем кольце;

при сооружении тоннеля без щита: в нижней части кольца заполнение раствором производят после установки блоков кольца до горизонтального диаметра, а в верхней части - после монтажа всего кольца.

8.9. Нагнетание раствора за  монолитную  обделку тоннелей  должно производиться на участках длиной до 30 м  по   достижении бетоном обделки проектной прочности согласно  СНиП III-4477.

8.10. Первичное нагнетание за монолитную обделку стен необходимо производить последовательно по обе стороны  вертикальной оси обделки тоннеля в скважины,  расположенные продольными рядами (рис. 3). Работы по нагнетанию следует производить одновременно по обе стороны вертикальной оси обделки в два симметрично расположенных отверстия.

Нагнетание сначала производят в скважины нижних продольных рядов (а-а и а' - а'), расположенных выше обреза фундамента на 1 м, а затем в скважины продольных рядов b - b и b' - b', переходя от одной скважины к другой вдоль ряда скважин (см. рис 3).

8.11. Нагнетание за сводовую часть обделки осуществляют после завершения  нагнетания за стены тоннеля, при этом нагнетание производят в скважины поперечного ряда 2 (см. рис. 3), переходя постепенно от нижележащей в вышележащей скважине.

8.12. Нагнетание в замковой части свода следует производить через инъектор, выходное отверстие которого устанавливается на расстоянии не менее 3 см от контура выработки (рис. 4) .

8.13. Нагнетание за обделку стволов следует  производить снизу вверх отдельными захватками, высота которых устанавливается проектом в зависимости от инженерно-геологических условий и метода возведения обделки.

8.14. При сооружении стволов методом погружения в тиксотропной рубашке допускается оставлять за обделкой тиксотропный раствор, не заменяя его цементно-песчаным.

8.15. Тиксотропный раствор, оставляемый за обделкой, должен быть защемлен цементными поясами на уровне  двух   нижних тюбинговых колец выше ножевой части и двух верхних тюбинговых колец.

15

8.16. Подача  цементно-песчаного  раствора  для замены   тиксотропного и устройства защемляющих цементных поясов должна производиться растворонасосами по металлическому   раствороводу, погружаемому через тиксотропный  раствор до   заданного уровня. По мере вытеснения тиксотропного раствора растворовод укорачивается.

Рис. 4. Установка инъектора в замковой части   свода:

1 сопло; 2 грунт; 3 уплотнитель: 4 натяжная гайка;

5 растворовод; 6 стыковое соединение; 7 обделка

Подача цементно-песчаного раствора для замены тиксотропного и устройства защемляющих цементных поясов через отверстия в тюбингах не допускается.

8.17. Цементно-песчаный раствор для устройства защемляющих поясов должен быть состава 1:1.

8.18. При перерыве нагнетания более полутора часов необходимо производить промывку растворомешалок и растворонасосов, а также очистку раствороводов.

8.19. Первичное нагнетание в отверстие прекращается   при наступлении  “отказа” или появлении раствора в вышележащих пробочных отверстиях для сборных обделок и   вышележащих пробуренных скважинах для монолитных обделок.

8.20. В случае обнаружения дефектов в бетоне обделки   (раковин, трещин и т. п.) они должны быть ликвидированы   до начала контрольного нагнетания.

16

Контрольное нагнетание

8.21. Контрольное (повторное) нагнетание производится с целью заполнения:

оставшихся пустот между обделкой и грунтом после первичного нагнетания;

усадочных  и других трещин в затвердевшем растворе первичного нагнетания.

 8.22. Контрольное нагнетание раствора за сборные обделки необходимо производить по всему  периметру. При контрольном нагнетании за монолитные обделки оно не производится в лотковую часть.

8.23. Контрольное нагнетание за сборные обделки должно осуществляться  вне пределов механизированного горнопроходческого комплекса и после завершения всех строительных работ в примыкающих к обделке притоннельных сооружениях.

8.24. Контрольное нагнетание раствора за обделку  стволов следует производить снизу вверх отдельными захватами.   От места контрольного нагнетания в направлении забоя должно  быть не менее 6 м обделки, за которую  произведено   первичное нагнетание. Допускается контрольное нагнетание   после завершения  первичного  нагнетания  на длине всего   ствола.

8.25. Контрольное нагнетание не должно производиться, если за обделкой оставлен тиксотропный раствор.

8.26. Контрольное нагнетание за обделки из сборного   железобетона производится после чеканки швов и отверстий   для первичного нагнетания, а также после гидроизоляции   болтовых отверстий и отверстий для установки шпилек в рупорах блоков.

8.27. Контрольное нагнетание за  обделки  из чугунных тюбингов производится до перебалчивания и чеканки швов.

8.28. Скважины для контрольного нагнетания за сборные   железобетонные обделки следует бурить до грунта в местах   пересечения швов (в крестовинах).

8.29. Скважины для контрольного нагнетания за сборные   обделки из чугунных тюбингов необходимо бурить до грунта   через пробковые отверстия в спинках тюбингов.

8.30. Скважины для контрольного нагнетания за монолитную обделку следует бурить до грунта между скважинами   для первичного нагнетания как в продольном, так и поперечном направлении (см. рис. 3).

8.31. Контрольное   нагнетание  в  пробуренные   отверстия   производится  через

17

Рис. 5. Инъектор для   нагнетания:

1 уплотнитель резиновый; 2 грунт; 3 слой   раствора; 4-обделка:   5 наружная труба инъектора: 6 натяжная гайка; 7 кран пробковый:   8 манометр; 9-предохраннтельная камера; 10 резиновый шланг

инъекторы   (рис. 5), которые должны   быть оснащены упругим уплотнителем   для   герметизации   устья скважины, манометрами   с предохранительной камерой   для контроля за давлением нагнетания и пробковым краном   для предотвращения вытекания раствора из-за обделки.

8.32. Контрольное  нагнетание раствора за обделку производится до тех пор, пока не   прекратится поглощение раствора при предельном давлении, измеренном в устье скважины. Максимально допустимое давление нагнетания за    сборные металлические обделки должно составлять не более    1000 кПа, за монолитные обделки не более 400 кПа со  гласно CHиП III-4477. Максимально допустимое давление  контрольного и уплотнительного нагнетаний за   сборные железобетонные обделки допускается определять,   исходя из следующими условий:   

а) предотвращение смещения блоков, при этом

где DH наружный диаметр обделки, м;

                   р плотность     грунта,   т/м3;

                 Н глубина заложения   тоннеля, м;

                  f коэффициент трения   бетона   по   бетону   (0,5 0,75);   

                  g - ускорение свободного   падения, м/с2,

                  l длина хорды блока, м;

18

б) предотвращения трещинообразования (см. приложение 14);

в) предотвращение гидроразрыва, при этом:

при наличии аллювиальных вмещающих тоннель грунтов

 

при наличии скальных трещиноватых вмещающих тоннель грунтов

 

Предельное давление  нагнетания назначается  по минимальному значению из трех вышеуказанных условий.

8.33. Нагнетание за сборные обделки производится по обе   стороны вертикальной оси тоннеля снизу вверх во все пробуренные отверстия.

8.34. Порядок  производства работ по контрольному нагнетанию за монолитную обделку аналогичен порядку первичного нагнетания и должен соответствовать схеме, представленной на рис. 4.

8.35. После окончания работ по нагнетанию следует произвести гидроизоляцию скважин. Для этого скважины необходимо очистить от раствора на глубину не менее 50 мм, продуть, промыть водой, а затем зачеканить уплотняющим составом.

В металлических обделках допускается применять для   гидроизоляции отверстий полиэтиленовые пробки.

Уплотнительное нагнетание

8.36. Уплотнительное нагнетание производится с целью повышения общей водонепроницаемости тоннельной обделки   и ликвидации отдельных течей путем:   

а) заполнения трещин в слоях первичного и контрольного нагнетаний, возникающих в результате усадочных явлении   цементных растворов и деформаций обделки;   

б) заполнения трещин и пор во вмещающих тоннель грунтах, примыкающих непосредственно к обделке, на глубину от 5 до 15 см;   

в) создания сплошного схватившегося (загустевшего) слоя раствора вокруг тоннельной обделки толщиной порядка   2 см.

П р и м е ч а н и е. Настоящая Инструкция не регламентирует вопросов проектирования и производства работ по нагнетанию растворов  с целью консолидации и укреплении вмещающих грунтов.

19

 

8.37. Необходимость уплотнительного нагнетания в каждом отдельном случае должно обосновываться технико-экономическими соображениями.

Порядок производства работ, составы и консистенция растворов, давление нагнетания должны определяться проектом и устанавливаться окончательное после проведение пробных закачек.

8.38. При уплотнительном нагнетании применяются растворы и добавки к ним, указанные в приложении 2 и 9.

8.39. Инъекцию аллювиальных грунтов с модулем крупности (средним размером) частиц от 0,5 до 10 мм, а также трещиноватых с раскрытием трещин от 0,3 до 6 мм следует производить растворами бентонитовых глин. Допускается также инъектировать трещиноватые грунты с раскрытием трещин от 0,3 до 6 мм.

  П р и м е ч а н и е. Минимальные величины частиц и трещин грунта характеризуют начало проникаемости разжиженных чисто   бентонитовых растворов, максимальные свидетельствуют о том, что   проникаемость цементно-бентонитовых растворов достигает больших расстояний, протекает бесконтрольно, что в конечном итоге не обеспечивает повышения водонепроницаемости окружающих обделку грунтов.

Создание сплошного слоя бентонитовой глины толщиной   около 2 см вокруг обделки перегонного тоннеля и иньектирование вмещающих тоннель грунтов на глубину 5 15 см требуют расхода раствора состава 1: 4 (глина : вода) порядка   30 50 л на 1 м2 обделки.

8.40. Бурение скважин для уплотнительного нагнетания  в сборных обделках производится через отверстия для первичного нагнетания с заглублением в грунт на 10 15 см.   Скважины располагаются в соседних кольцах в шахматном   порядке через один блок или тюбинг.

В монолитных обделках скважины следует бурить в местах пересечения разметочных линий, определяющих положение поперечных рядов первичного нагнетания и продольных   рядов контрольного нагнетания (см. рис. 3).

8.41. Нагнетание бентонитовых растворов производится   через инъекторы с пробковыми кранами (см. рис. 5), которые   устанавливаются  в пробуренные скважины вперед по ходу   работ на 10 кольцах. При появлении раствора иньектор перекрывается краном.

8.42. Бентонитовые растворы нагнетаются во все пробуренные скважины. Нагнетание производится  до  тех  пор,  пока  не  прекратиться  поглощение раствора при  предельном

20

давлении, измеряемом в устье скважины.

Предельное давление уплотнительного нагнетания должно приниматься равным предельному давлению контрольного нагнетания в соответствии с п. 8.32 настоящей Инструкции.   

П р и м е ч а н и е. В случаях, если расход раствора  значительно   превышает указанный в п., 8.39 или раствор распространяется от места нагнетания  более чем на 10 м, следует перейти  к нагнетанию раствора, имеющего более низкую проникаемость.

8.43. Уплотнительное нагнетание должно производиться   после ликвидации отдельных течей, вызывающих вымывание   цемента и глины, или после проведения водопонижения.

8.44. При бурении для ликвидации одиночных течей одну   скважину располагают  в месте течи и три - вокруг нее по окружности радиусом 1 - 1,5 м.

8.45. Нагнетание с целью ликвидации одиночных   течей   следует  начинать с заполнения  пустот  через нейтральную   скважину раствором, имеющим низкую  размываемость, и переходить последовательно к нагнетания через другие скважины растворами, обладающими более жидкой  консистенцией и повышенной проникаемостью.

Заканчивать нагнетание рекомендуется бентонитовым раствором состава 1: 4 (бентонит : вода).

9. КОНТРОЛЬ ЗА  ПРОИЗВОДСТВОМ РАБОТ ПО НАГНЕТАНИЮ

9.1. Контроль за составами растворов для первичного,  контрольного и  уплотнительного нагнетаний (дозирование составляющих и диаметр расплыва) должен осуществляться лабораторией не менее одного раза в сутки.

Расслаиваемость, размываемость и плотность (см. приложения 4, 5 и 6), а также сроки схватывания (см. п. 2.2 настоящей Инструкции) должны проверяться при каждом поступлении новых партий цемента, глины,  песка и добавок.

9.2. В процессе выполнения работ  по нагнетанию необходимо наблюдать за показаниями манометра, установленного вблизи устья скважины, и следить за выходами раствора из-за обделки, а также за изменениями в состоянии самой обделки.  

Допускается для чугунных обделок вести контроль за давлением нагнетания по манометру, установленному на растворонасосе или растворонагнетателе.

2l

9.3. Качество проведенных работ по нагнетанию  растворов   и при ликвидации течей должно устанавливаться:   

а) внешним осмотром;   

б) проверкой отсутствия пустот за обделкой с помощью   металлического щупа через разбуриваемые скважины;   

в) нагнетанием раствора во вновь пробуренные скважины,

При  возможности  следует производить керновое бурение   контрольных скважин. По полученным кернам определяют   характер и степень заполнения заобделочного пространства,   трещин и пор грунта тампонажным материалом.

9.4. Качество зацементированного грунта, окружающего   отделку, следует определять нагнетанием воды в контрольные скважины, пробуренные с заглублением в грунт на 40   60 см.

Нагнетание следует считать законченным и удовлетворительным, если удельное водопоглощение грунта снижено и   не превышает 0,01 л/мин (приложение 15).

10. УЧЕТ  РАБОТ И ДОКУМЕНТАЦИЯ

10.1. Результаты производственного  контроля за работами по нагнетанию за обделку тоннеля должны фиксироваться   в журналах производства работ. Показатели оценки качества   выполненных работ по нагнетанию должны отражаться в соответствующих актах их  приемки.

10.2. Форма журнала уплотнительного нагнетания за обделку приведена в приложении 16.

10.3.  Подрядчик при сдаче работ по нагнетанию обязан представлять заказчику следующую документацию:

рабочие чертежи с надписями о соответствии выполненных в натуре работ по всем проведенным видам нагнетания за обделку этим чертежам или внесенным в них измерениям, сделанным ответственными лицами, или исполнительные чертежи;

документы, удовлетворяющие качество примененных материалов;

акты освидетельствования скрытых работ по нагнетанию раствора за обделку;

журналы производства работ и авторского надзора.

10.4. Формы журналов первичного и контрольного нагнетания и акта освидетельствования скрытых работ по нагнетанию раствора за обделку должны соответствовать СНиП III-44-77 (см. приложения 17-19).

22

11. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

11.1. Работы по нагнетанию растворов за обделку тоннелей и других  сооружений должны производиться в соответствии с “Правилами техники безопасности и производственной санитарии при строительстве метрополитенов и тоннелей” Минтрансстроя. Помимо вышеуказанных Правил, необходимо выполнять требования действующих строительных норм и правил Госстроя СССР “Техника безопасности в строительстве”, а также “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением” Госгортехнадзора.

Кроме  того, строительно-монтажные организации должны разрабатывать инструкции по охране труда для рабочих, занятых на работах по нагнетанию растворов, с учетом проекта производства работ (ППР), местных  условий, а также требований других нормативных документов (приложение 20).

11.2. Руководство по обеспечению безопасных и безвредных условий труда при выполнении работ по нагнетанию растворов за обделку тоннелей и ответственность за ее состояние в строительно-монтажных организациях и спецформированиях возлагаются на главных инженеров (заместителей начальников) и начальников этих организаций.

11.3. К управлению растворонасосами и растворомешалками допускаются только машинисты-операторы , имеющие удостоверение на право работы на данном типе машин.

11.4. До начала работы по нагнетанию вся система растворовода должна быть испытана гидравлическим способом  под давлением, в 1,5 раза превышающем рабочее.

11.5. Необходимо ежедневно проверять исправность всех манометров и предохранительных клапанов, предупреждающих возможность появления в системе давления выше допустимого.

11.6. Закрепление гибких шлангов на штуцерах раствороводов должно осуществляться хомутами на болтах. Применение проволоки для этой цели запрещается.

11.7. В процессе производства работ по нагнетанию необходимо:

тщательно следить за надежным креплением растворовода на всем его протяжении и за плотным соединением отдельных его звеньев;

надежно крепить инъектор в отверстии блока (тюбинга) или в скважине монолитной обделки и дополнительно прикреплять к обделке страхующими устройствами;

 

23

по окончании первичного нагнетания раствора отверстия или скважины следует плотно закрывать пробками, прочно   сидящими в отверстии;   

при продувке растворовода сжатым воздухом опасное   место должно быть ограждено, а рабочие должны быть удалены от выходного отверстия растворовода на безопасное   расстояние не менее 10 м;   

очистку раствороводов сжатым воздухом не следует допускать, если их очистка и промывка могут быть выполнены   водой.

11.8. Запрещается производить быстрое перекрытие кранов на коммуникациях растворовода. Краны должны перекрываться плавно.

11.9. Запрещается ликвидировать пробки в раствороводе, увеличивая давление в системе выше допустимого.

11.10. Разъединение  раствороводов  разрешается  только   после снятия давления в раствороводной магистрали, выключения моторов и прекращения подачи сжатого воздуха.

11.11. Рабочие, выполняющие работы по нагнетанию растворов за обделку, в дополнение к соответствующей спецодежде должны быть обеспечены предохранительными очками с небьющимися стеклами и резиновыми перчатками и   обязаны ими пользоваться.

11.12. При использовании химических веществ в качестве   добавок к растворам для нагнетания за обделку необходимо   строго соблюдать требования и правила обращения с этими   веществами и рекомендациями завода-изготовителя, согласованные с соответствующими инспекциями, применительно   к подземным условиям выполнения работ.

11.13. Запрещается принимать пищу вблизи мест, где хранятся или приготовляются растворы добавок.

11.14. Необходимо остерегаться попадания растворов   с химическими добавками на кожу. В случае попадания растворов на открытые участки кожи необходимо смывать их   под струей воды.

11.15. К работам  по нагнетанию  растворов с добавками   нельзя допускать рабочих, имеющих повреждения рук и лица.

 

24

Приложение 1

Рекомендуемые составы растворов для нагнетания

за обделку тоннеля в необводненных грунтах

Типы обделок

Способ

проходки

Состав цементного раствора

Добавки

Первичное нагнетание

Сборная   

чугунная

Горный

и щитовой

1:3

Добавки, обеспечивающие  ускорение набора ранней   прочности при нагнетании за   1 3-е кольцо сборных  обделок

Сборная   

железобетонная

То же

1:2

То же

Монолитная   

бетонная

Горный

1:3

Добавки, улучшающие растекаемость раствора, снижающие  его  расслаиваемость  и   усадочные  деформации   цементного камня

Контрольное нагнетание

Все типы обделок

Горный

и щитовой

1:0

Добавки, повышающие проникаемость растворов и снижающие усадочные деформации цементного камня

Приложение 2

Рекомендуемые составы растворов для нагнетания

за обделку тоннеля в обводненных грунтах

Типы обделок

Тип раствора

Состав раствора

Водоприток в процессе строительства

Добавки

Первичное нагнетание

Сборная

чугунная

Цементно-песчаный

1:3

Большой (скорость воды  превышает 0,1 м/с)

Волокнистый наполнитель, например асбест хризотиловый, и добавки, ускоряющие загустевание раствора

25

Продолжение прилож. 2

Типы обделок

Тип раствора

Состав раствора

Водоприток в процессе строительства

Добавки

Сборная железобетонная и монолитная

То же

1:2

Умеренный (скорость воды менее 0,1 м/с)

Добавки, ускоряющие загустевание раствора

Контрольное нагнетание

Сборная

чугунная

Цементный

1:0

Отсутствует (работы ведутся при водопонижении)

Добавки, способствующие увеличению связности раствора, повышению водонепроницаемости цементного камня

Сборная железобетонная

То же

1:0

То же

Добавки, способствующие проникаемости раствора в поры и трещины грунта, повышению водонепроницаемости и понижению усадочных деформаций цементного камня

Уплотнительное нагнетание

Сборная

чугунная

Бентонитовый

1:0

Отсутствует (работы ведутся при водопонижении)

Добавки, способствующие повышению (или понижению) проникаемости раствора в поры и трещины грунта

Сборная железобетонная и монолитная

То же

1:0

То же

Приложение 3

Методика определения растекаемости раствора

Растекаемость раствора определяется по диаметру его расплыва. С этой  целью кольцо от прибора для определения сроков схватывания устанавливается широкой частью на чистое горизонтально расположенное стекло. Под стекло кладется лист бумаги с начерченными на нем концентрическими кругами через 1 см.  Центр кольца совмещается  с центром окружности. Раствор наливается в это кольцо до краев. Резким движением кольцо поднимается вверх, и раствор растекается по стеклу.

Диаметр растекания измеряется по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. За диаметр расплыва принимается средняя из двух полученных величин. Полученный диаметр расплыва сравнивается с заданным, после чего при необходимости растекаемость раствора корректируется добавлением воды или смеси цемента и песка.

26

Приложение 4

Методика определения расслаиваемости растворов

Расслаиваемость раствора определяется на специальном приборе (см.  рисунок). Прибор представляет собой стальную цилиндрическую форму,  состоящую из трех частей высотой 250 мм и диаметром 70 мм каждая,  собранных на резиновых прокладках и стянутых откидными болтами.

Форма заполняется испытуемым раствором  и вибрируется в течение 30 с.  Затем растворную  смесь выкладывают  из каждой части формы  в отдельные сосуды. Растворную смесь, находящуюся в средней части, для испытаний не используют. Далее из каждого сосуда после тщательного перемешивания берут пробы для определения растекаемости раствора  (см. приложение 3).

Расслаиваемость выражается разностью величин (в сантиметрах), характеризующих растекаемость верхнего и нижнего слоев раствора.

Схема установки  для определения расслаиваемости растворов:

1 цилиндрическая форма; 2 испытуемый  раствор;

3 - резиновые прокладки; 4 тяга

Приложение 5

Методика определения размываемости раствора

Размываемость раствора  определяется на специальной установке, состоящей  из желоба длиной 1 м, бутыли с тубусом емкостью 10 л и водосборника  емкостью 0,5 л. В желобе установлены перегородки  для регулировки подачи воды.

Цементный раствор, изготовленный при В/Ц, равном 0,4, укладывается слоем толщиной 1 см в желоб, через который пропускается вода со скоростью 10 см/с. Вымытый из раствора цемент собирается в водосборнике.

Испытание на размываемость продолжается до тех пор, пока из желоба не начнет вытекать чистая вода. После этого воду отфильтровывают от цемента и определяют размываемость раствора по формуле

где а количество раствора, находящегося в желобе, кг;

      b количество цемента, вымытого из раствора, кг.

27

Приложение 6

Расчет количества глины и воды для приготовления глинистого раствора

заданной плотности

Количество глины, потребное для приготовления 1 м3 глинистого раствора заданной плотности, определяется  по формуле

где Pг необходимое количество глины в 1 м3 раствора, т;

      ?г плотность глины, т/м3;

      ?р плотность глинистого раствора, т/м3.

Внимание! Это не полная версия документа. Полная версия доступна для скачивания.


Спонсоры раздела: