ВСН 132-81/Минтрансстрой СССР

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

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-44–77. 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: ? скважины для первичного нагнетания: ? 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-44–77. 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-44–77. 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. Примечание. Плотность бентонитовой глины для предварительных расчетов принимается равной 2 8 т/м3 плотность воды – 1 т/м3. Количество воды потребное для приготовления 1 м3 глинистого раствора заданной плотности определяется по формуле где Рв – необходимое количество воды в 1 м3 раствора т. Пример. Определить количество воды глинопорошка плотность которого равна 2 8 т/м3 а также количество воды потребное для приготовления 1 м3 глинистого раствора плотностью 1 18 т/м3. Количество глинопорошка необходимого для приготовления 1 м3 глинистого раствора определяется по формуле Количество воды необходимое для приготовления 1 м3 глинистого раствора определяется по формуле Приложение 7 Добавки для улучшения технологических и других свойств цементных и цементно-песчаных растворов № пп Добавки Условное сокращенное обозначение добавок Номер стандарта или технических условий на добавку Примечание Добавки снижающие расслаиваемость или уменьшающие жесткость раствора 1 Смола нейтрализованная воздухововлекающая СНВ ТУ 81-05-75-69 Возможно использование добавок СДП М1 ВЛХК НЧК КЧНР 28 Продолжение прил. 7 № пп Добавки Условное сокращенное обозначение добавок Номер стандарта или технических условий на добавку Примечание 2 Омыленный древесный пек ЦНИПС-1 ТУ 81-05-16-71 3 Бентонитовая глина БГ Повышает структурную прочность раствора Добавки увеличивающие проникаемость раствора в поры и трещины грунта 4 Сульфитно-спиртовая барда ССБ ГОСТ 8518-57 Замедляет темп твердения в раннем возрасте и приводит к получению цементного камня с пониженными усадочными деформациями 5 Сульфитно-дрожжевая бражка СДБ ОСТ 81-79-74 ТУ 81-04-225-73 То же 6 Смола нейтрализованная воздухововлекающая СНВ ТУ 81-05-75-69 7 Омыленный древесный пек ЦНИПС-1 ТУ 81-05-16 – 71 8 Смола КФ + щавелевая кислота КФ + ЩК ГОСТ 14231-78 ГОСТ 5873-68 Повышает усадочные явления цементного камня 9 Фуриловый спирт + солянокислый анилин + хлорид каль-ция + хлорное железо ФС+СА+ XK+ ХЖ ТУ 2623 – 51 ГОСТ 5243 – 77 ГОСТ 450 – 77 Интенсифицирует процесс твердения раствора 10 Мылонафт М1 ГОСТ 13302-77 Повышает связность раствора и его однородность 11 Зола-уноса тепловых электростанций ЗУТЭ ТУ 344014-73 Увеличивает пластичность и водоудерживающую способность растворов 29 Продолжение прил. 7 № пп Добавки Условное сокращенное обозначение добавок Номер стандарта или технических условий на добавку Примечание Добавки замедляющие время загустевание раствора 12 Сульфитно-дрожжевая бражка СДБ ОСТ 81-79 – 74 ТУ 81-04-225 – 73 13 Этилсиликонат натря ГКЖ-10 ТУ 6-02-696 – 72 Применяется в условиях сухого и жаркого климата 14 Метилсиликонат натрия ГКЖ-11 ТУ 6-02-696 – 72 То же l5 Полигидросилоксан ГКЖ-94 ГОСТ 10834 – 64 ” Добавки ускоряющие процесс схватывания раствора l6 Сульфат натрия СН ТУ 38-13-9-69 ГОСТ 6318-77 17 Хлорид кальция ХК ГОСТ 450-77 Уплотняет структуру цементного камня Добавки повышающие прочность цементного камня при растяжении трещиностойкость газо- и водонепроницаемость стойкость при постоянном и циклическом воздействии солевых растворов 18 Мылонафт М1 ГОСТ 13302 – 77 19 Смола КФ + щавелевая кислота КФ+ЩК ГОСТ 14231 – 78 Повышает маслобензоводонепроницаемость 20 Фуриловый спирт + солянокислый анилин + хлорид кальция + хлорное железо ФС+СА+ XK+ ХЖ ТУ 2623 – 51 ГОСТ 5243 – 77 ГОСТ 450 – 77 Повышает маслобензоводонепроницаемость 21 Зола-уноса тепловых электростанций ЗУТЭ ТУ 344014-73 Добавки предотвращающие замерзание раствора 22 Нитрат натрия НН ГОСТ 19906 – 74 ТУ 6-03-361 – 74 23 Сульфат натрия СН ТУ 38-13-9 – 69 ГОСТ 6318 – 77 24 Хлорид кальция ХК ГОСТ 450 -77 30 Приложение 8 Количество добавок для цементных и цементно-песчаных растворов Основной вид вяжущего Доля добавок в расчете на сухое вещество от массы цемента % СДБ М1; ГКЖ-10; ГКЖ-11 СНВ: ЦНИПС-1 ГКЖ-94 НН; СН; ХК БГ ССБ Портландцемент; быстротвердеющий портландцемент 0 15 - 0 25 0 1 - 0 2 0 01 - 0 02 0 05 - 0 1 0 5 - 1 0 2 - 5 0 15 - 0 25 Сульфатостойкий портландцемент 0 1 – 0 2 0 05 – 0 15 0 01 – 0 02 0 05 – 0 1 0 5 – 1 0 2 – 5 0 1 – 0 2 Пластифицированный портландцемент Не вводятся 0 05 – 0 15 0 005 – 0 015 0 05 – 0 08 0 5 – 1 0 2 – 5 Не вводятся Гидрофобный портландцемент 0 1 – 0 2 Не вводятся 0 05 – 0 08 0 5 – 1 0 2 – 5 0 1 – 0 2 Шлакопортландцемент пуццолановый портландцемент 0 2 – 0 3 0 1 – 0 2 0 005 – 0 02 0 04 – 0 06 1 0 – 1 5 2 – 5 0 2 – 0 3 Примечания. 1. В растворы с добавками КФ следует вводить водный раствор щавелевой кислоты 10 %-ной концентрации в количестве до 20 % массы смолы КФ. 2. В растворы с добавкой фурилового спирта ФС следует вводить солянокислый анилин СА в количестве 12 – 15 % массы фурилового спирта хлорид кальция ХК и хлорное железо ХЖ в количестве 1 4 % и 1 % массы цемента соответственно. 3. Золы-сноса ЗУТЭ следует вводить взамен части цемента 30– 50 кг/м3 и песка в количестве 100 – 200 кг/м3. 31 Приложение 9 Добавки для улучшения технологических свойств растворов бентонитовых глин Добавки Условное сокращенное обозначение добавок Номер стандарта или технического условия на добавку Доля добавки в пересчете на сухое вещество от массы глины % Добавки увеличивающие проникаемость раствора Кальцинированная сода КС - 1 Каустическая сода К1С - 0 35 – 0 5 Сульфитно-дрожжевая бражка + синтетическая поверхностно-активная добавка СДБ + СПД ОСТ 81-79-74; ТУ 81-04-225-73; ТУ 38-101253-72 0 1 – 0 2 0 005 – 0 02 Сульфитно-дрожжевая бражка + омыленный древесный пек СДБ + ЦНИПС - 1 То же ТУ 81-05-16-71 0 1 – 0 2 0 005 – 0 02 Добавка снижающая проникаемость раствора и обеспечивающая механическую прочность Цемент Ц - До 20 32 Приложение 10 Технические характеристики растворомешалок Показатели Единица измерения Передвижные растворомешалки Скоростные пропеллерные растворомешалки С-50 РМ-80 С-220 С-220А С-219 С-289 Цементно-смесительная установка для контрольного нагнетания РМ-750 РМ-1000 РМ-2500 Емкость барабана ………………. м3 0 08 0 15 0 15 0 325 0 325 0 5 0 75 1 2 5 Производительность …………… м/ч 0 2 0 35 0 35 0 6 10 6 5 10 15 27 Скорость вращения вала смесителя об/мин 26 27 30 2 25 8 25 365 250 250 250 Мощность электродвигателя ……… кВт 1 8 3 2 2 8 4 3 4 5 3 5 2 8 2 8 4 5 Минимальное время перемешивания бентонитовой глины …………… мин 30 – 40 30 – 40 30 – 40 30 – 40 30 – 40 3 – 4 5 – 7 5 – 7 5 – 7 Габариты: длина …………………………….. мм 2380 1870 1770 1890 1975 976 1000 1000 1900 ширина …………………………… мм 850 1660 1495 2250 2250 976 830 1000 1900 высота ……………………………. мм 1280 2080 2850 2370 2585 1200 1240 1400 1739 33 Приложение 11 Технические характеристики растворонасосов и растворонагнетателей Показатели Единица измерения Для первичного нагнетания Для контрольного нагнетания Растворонасосы Агрегаты Гидравлический плунжерный насос Ленметростроя С – 251 С – 263 С – 317 С – 263 С –317 РН – 1 СО – 85 Производительность м3/ч 3 6 1 – 2 2 – 4 1 – 4 1 3 6 Емкость нагнетателя по раствору л - - 150 - - - - - Максимальное давление МПа 1 5 1 5 0 7 1 5 1 5 1 0 1 5 1 5 Электродвигатель: мощность кВт 2 8 4 5 4 5 7 5 3 2 1 7 2 8 4 5 число оборотов………….. об/мин 1500 1440 750 1440 960 1000 1500 1440 Емкость ресивера ……………. м3 - - - - - - - - Внутренний диаметр растворовода …………………… мм 50 65 65 50 38 50 50 65 Габариты: длина без ручек тележки ………………………... 1160 1200 2850 3160 1500 1160 1160 1200 ширина ………………….. 470 560 1200 1460 1050 470 470 560 высота …………………… 760 1000 1000 1000 1510 760 760 1000 Масса ………………………… кг 198 450 1070 1025 680 198 198 450 34 Приложение 12 Инвентарные тележки для нагнетания в перегонных тоннелях Схема технологической тележки для первичного нагнетания раствора представлена на рис. 1. 35 Инвентарная тележка для гидроизоляционных работ в перегонных тоннелях метрополитена приведена на рис. 2. Она представляет собой металлоконструкцию портального типа позволяющую пропускать подвижной шахтный состав. С верхней и боковых площадок инвентарной тележки можно вести чеканочные и другие работы в разных уровнях. Тележка снабжена механизмом шагания перемещение осуществляется по каткам с помощью ручной лебедки. Рис. 2. Инвентарная тележка для гидроизоляционных работ в перегонных тоннелях Техническая характеристика Грузоподъемность кг …………………………………………… 1000 Колея мм ………………………………………………………… 3130 База мм ………………………………………………………… 3720 Габаритные размеры мм: длина……………………………………………………… 6190 ширина …………………………………………………… 4710 высота …………………………………………………… 3520 Механизм передвижения ……………………………………… Ручная лебедка Масса кг ………………………………………………………… 3143 Инвентарная тележка для гидроизоляционных работ в перегонных тоннелях метрополитена изготавливается Механическим заводом № 1 Мосметростроя по чертежам ПКБ Главстроймеханизация. 36 Приложение 13 Инъектор для нагнетания раствора за блоки обделки и правила его установки Инъектор для нагнетания раствора см. рисунок представляет собой трубу имеющую на одном конце приваренную овальную металлическую пластину а на другом – резьбу для гайки к которой приварена металлическая пластина. Между ними находятся резиновая прокладка и металлическая пластина свободно двигающиеся по трубе инъектора. Инъектор при производстве нагнетания за обделку вставляется в овальное отверстие железобетонного блока и поворачивается на 90° по внешней поверхности. На внутреннюю поверхность блока опускается по инъектору резиновая прокладка закрывающая овальное отверстие во избежание вытекания раствора. Закручивая гайку с наваренной на нее пластиной и прижимая металлическую пластину к резиновой прокладке инъектор наглухо герметически крепят к блоку. 37 Приложение 14 Определение предельного давления нагнетания раствора за сборную обделку по образованию трещин Предельное давление нагнетания раствора определяется на основании следующих положений. Обделка унифицированная сборная железобетонная сплошного сечения. Наружный диаметр тоннеля Dн = 5 5 м; ширина кольца блока b = 1 м; толщина t = 0 2 м; центральный угол каждого из семи блоков ? = 51°. Геометрические характеристики нормальных блоков сплошного сечения для упругого материала: момент инерции l = 66700 см4 момент сопротивления W = 6670 см3 площадь поперечного сечения F =2000 см2. В расчете учитываются неупругие деформации растянутого бетона. Тогда в соответствии со СНиП II-21–75 “Бетонные и железобетонные конструкции” момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна Wт = 11428 см3. Проектная марка бетона по прочности на сжатие М400 и соответствии со СНиП II-21–75 имеет характеристики: начальный модуль упругости Е? =30 ГПа; расчетное сопротивление бетона осевому растяжению при расчете железобетонных изгибаемых элементов по образованию трещин RрII = 1 8 МПа; расчетное сопротивление осевому сжатию для предельного состояния второй группы RрII = 22 5 МПа; коэффициент Пуассона ? = 0 2. Глубина заложения тоннеля от дневной поверхности до шелыги свода h м. Длина блока по дуге окружности l1 м. Давление нагнетания Р в кПа распределено во всей длине блока равномерно. Определение предельного давления нагнетания за блок обделки производится с учетом воздействия соседних блоков и сжимающей нормальной силы. Нагрузка от горного давления равна весу всей толщи грунта над тоннелем до уровни дневной поверхности с учетом существующих и будущих планировочных отметок см. п. 4.35. СНиП II-Д.3–68 “Метрополитены. Нормы проектирования” вследствие невозможности сводообразования из-за мелкого заложения тоннелей с унифицированной обделкой расстояние от вершины свода давления до дневной поверхности или до контакта со слабыми породами менее высоты свода давления согласно п. 4.31 . Унифицированная сборная обделка рассчитана как бетонная поскольку коэффициент армирования составляет менее 0 01. В основе определения предельного давления нагнетания за унифицированную сборную обделку сплошного сечения для случая оперативного определения и идеально собранной обделки принят расчет плоского кривого бруса. Данные расчета с учетом корректировки полученной при его проверке на физических моделях и соответствия принятых предположений приведены к формуле где р – предельное давление нагнетания раствора кПа; ? – ??отность грунта тьма; h – глубина заложения тоннеля м и представлены номограммой см. рисунок для случая когда давление распределено по всей длине блока обделки равномерно. 38 На шкалах h и ? номограммы отмечают соответствующие значения взятые из рабочих чертежей. Остро отточенным карандашом под линейку соединяют отмеченные точки прямой линией. Точка пересечения линии со шкалой р дает искомый результат который и считывается по шкале р с ошибкой до 10%. Начало отсчета всех шкал находится вверху номограммы конец – внизу. В условиях когда в породах над выработкой имеет место сводообразование см. п. 4.3.1 СНиП II-Д.З–68 то формулой 1 и номограммой можно пользоваться для определения предельного давления нагнетания раствора за сборную обделку заменив h на h1 - высоту Номограмма для определения предельного давления нагнетания раствора за унифицированную обделку сплошного сечения по образованию трещин для случая равномерного распределения давления по всей длине блока обделки 39 свода давления над верхней точкой выработки см. СНиП II-Д.3 – 68 . Для определения предельного давления нагнетания раствора с учетом фактического состояния сборной железобетонной унифицированной обделки следует пользоваться формулой где gв– вертикальная внешняя нагрузка; l – длина пустоты за блоком; ?в ?н – эксцентриситет соответственно в верхнем и нижнем стыках блоков за который нагнетают раствор; ? – расположение центра пустоты или инъектора; Е – модуль деформации грунта. Вертикальная внешняя нагрузка g в кПа при отсутствии сводообразования определяется по формуле где g– гравитационная постоянная ? 10 м/с2 а при наличии сводообразования h заменяется на h1 рассчитываемую по формуле п. 4.32 СНиП II-Д.3 – 68. Расположение центра пустоты или инъектора обусловлено технологией нагнетания: в центре блоков при первичном нагнетании ? = 0 кодированный масштаб – l ; в стыке блоков в крестовинах при уплотнительном и контрольном нагнетании ? = 25 5° кодированный масштаб +1 . Поскольку перед началом контрольного и уплотнительного нагнетаний наличие или длина пустоты l неизвестны то расчет по формуле 2 осуществляется для наибольшего и наименьшего значений l и из двух значений р берется наименьшее. Значения факторов в формулу 2 следует подставлять в кодированном масштабе в соответствии с формулой 4 и данными таблицы: где хj - кодированное значение фактора; – натуральное значение фактора; – натуральное значение основного уровня; Ij – интервал варьирования; l – номер фактора. Кодированные масштабы факторов помещенные в таблице находятся в интервале от – 1 до + 1 и охватывают за исключением 1 и Е практически всю область их возможных значений. Если натуральное значение факторов ?в ?н и Е расположено в области выше основного уровня то в формулу 4 следует подставлять интервал варьирования помещенный в числителе если ниже то в знаменателе. 40 Фактор хj Обозначение Уровни Интервал варьирования Ij физическое кодированное верхний основной хjо нижний Вертикальная внешняя нагрузка кПа ………… gв х1 150 90 30 60 Длина пустоты за блоком доля длины ……… l х2 ѕ Ѕ ј ј Эксцентриситет в верхнем стыке блока см ….. ?в х3 +8 0 -6 8/6 Эксцентриситет в нижнем стыке блока см …. ?н х4 +8 0 -6 8/6 Расположение центра пустоты или инъектора град. …………………… ? х5 25 5 12 75 0 12 75 Модуль деформации грунта мПа …………… Е х6 115 60 40 55/20 Приложение 15 Методика определения удельного водопоглощения В местах обделки согласованных с заказчиком бурятся контрольные скважины диаметром 36 – 45 мм с заглублением в породу на 40 – 60 см. В скважину нагнетают воду под определенным давлением в течение 3 – 5 мин. Удельное водопоглощение q в л/мин на 1 м скважины и на 1 м водяного столба определяется по формуле где Q – полное фактическое водопоглощение скважины расход воды л/мин; h – напор воды при котором производилось испытание скважины м; l – глубина скважины при испытании м. При удельном водопоглощении меньше 0 01 л/мин нагнетание считается удовлетворительным. 41 Приложение 16 Строительство Участок Журнал уплотнительного нагнетания за обделку Дата Наименование сооружения Место установки инъектора Наименование и набухаемость глинопорошка Вид и марка цемента Количество Тип оборудования давление кПа Смена бригада выполнившая работу Подписи начальника смены и начальника участка Примечание Номер кольца или пикета Номер блока тюбинга или трубки раствора м3 глинопорошка т цемента т блоков или тюбингов шт П р и м е ч а н и е. Журнал заполняется начальником смены и хранится у начальника участка; счет блоков тюбингов в кольце ведется по часовой стрелке по ходу пикета начиная от замкового; учет глинопорошка и цемента для уплотнительного нагнетания производится по накладным. 42 Приложение 17 Строительство Участок Журнал первичного нагнетания цементно-песчаного раствора за обделку Дата Наименование сооружения Место установки инъектора Вид и марка цемента Состав раствора Количество Тип оборудования давление кПа Смена бригада выполнившая работу Подписи начальника смены и начальника участка Примечание Номер кольца или пикета Номер блока тюбинга или трубки раствора за смену м3 тюбингов или блоков шт. Примечание. Журнал заполняется начальником смены и храниться у начальника участка; счет блоков тюбингов в кольце ведется по часовой стрелке начиная от замкового. 43 Приложение 18 Строительство Участок Журнал контрольного нагнетания цемента за обделку Дата Наименование сооружения Место установки инъектора Вид и марка цемента Количество Тип оборудования давление кПа Смена бригада выполнившая работу Подписи начальника смены и начальника участка Примечание Номер кольца или пикета Номер блока тюбинга или трубки раствора м3 цемента т блоков или тюбингов шт. Примечание. Журнал заполняется начальником смены и храниться у начальника участка; счет блоков тюбингов в кольце ведется по часовой стрелке по ходу пикетажа начиная от замкового; учет цемента для повторно-контрольного нагнетания производится по накладным. 44 Приложение 19 Акт освидетельствования скрытых работ по нагнетанию раствора за обделку выполненных в наименование сооружения г. “ ” 19 г. Комиссия в составе: представителей строительно-монтажной организации: главного инженера строительства начальника участка маркшейдера фамилия и. о. представителя технического надзора заказчика: фамилия имя отчество должность произвела осмотр работ выполненных наименование строительно-монтажных организаций и составила настоящий акт о нижеследующем: 1. К освидетельствованию и приемке работ предъявлены требования по первичному контрольному нагнетанию ненужное зачеркнуть за сборную обделку от кольца № до кольца № всего колец За монолитную бетонную обделку от пикета до пикета на длине м. Всего м. Нагнетание производилось насосом типа и закончилось при давлении кПа по манометру. Работу производила бригада т. фамилия и. о. бригадира под надзором прораба т. фамилия и. о. прораба 2. Работы выполнены по проекту наименование проектной организации № чертежей и даты их составления 45 3. При выполнении работ применены наименование материалов с указанием марки категории качества и т.п. 4. Дата начала работ 5. Дата окончания работ Решение комиссии Работы выполнены в соответствии с проектом стандартами строительными нормами н правилами и отвечают требованиям их приемки. Предъявленные к приемке работы указанные в п. 1 настоящего акта приняты с оценкой качества На основании изложенного разрешается производство последующих работ по устройству монтажу наименование работ и конструкции П р и м е ч а н и е. Нагнетание за обделку принимается без лотковой части. Нагнетание в лотковую часть учитывается и принимается при подготовке лотка для укладки жесткого основания. Председатели строительно-монтажной организации подпись Представитель технического надзора заказчика подпись Приложение 20 Правила и нормы по технике безопасности и производственной санитарии которыми следует руководствоваться при выполнении работ по нагнетанию растворов за обделку тоннелей 1. СНиП III-44–77. “Тоннели железнодорожные автодорожные и гидротехнические. Метрополитены”. Утверждены Госстроем СССР 5 мая 1977 г. 2. “Правила безопасности при строительстве подземных гидротехнических сооружений”. Утверждены Госгортехнадзором СССР 29 июля 1969 г. и Министерством энергетики и электрификации СССР 18 июля 1968 г. 3. “Правили устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов” МПС Минтрансстрой. Утверждены президиумом ЦК профсоюзов рабочих железнодорожного транспорта протокол № 29 от 17 апреля 1973 г. 46 4. “Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей”. Утверждены начальником Госэнергонадзора С. Веселовым 12 апреля 1969 г. 5. “Единые требования безопасности и производственной санитарии к конструкции машин проектируемых и изготовляемых в транспортном строительстве”. Утверждены заместителем министра транспортного строительства Н. Литвиным 25 июня 1969 г. 6. “Правила производства работ по прокладке и переустройству подземных сооружений в г. Москве”. Утверждены решением исполкома Моссовета от 19 октября 1965 г. М 44/13. 7. “Временные инструктивные указания о порядке инструктажа и обучения по охране труда работников транспортного строительства”. Утверждены заместителем министра транспортного строительства И. Подчуфаровым 29 декабря 1970 г. № П-1557. 8. “Инструкция о расследовании и учете несчастных случаев на производстве на железнодорожном транспорте и транспортном строительстве”. Утверждена президиумом ЦК профсоюза рабочих железнодорожного транспорта 21 июля 1972 г. протокол № 10-а заместителем министра путей сообщения И. Матвейцевым 21 июля l972 г. и заместителем министра транспортного строительства И. Подчуфаровым 21 июля 1972 г. 47 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ........................................................................................................... 3 1. Общие положения ............................................................................................. 4 2. Требования к растворам и затвердевшему или загустевшему слою ........ 6 3. Материалы и добавки для нагнетания ............................................................ 7 4. Хранение материалов ....................................................................................... 8 5. Составы раствора для нагнетания ................................................................... 9 6. Приготовление раствора .................................................................................. 9 7. Оборудование и приспособления для нагнетания ………………………..... 10 8. Производство работ по нагнетанию ............................................................... 12 9. Контроль за производством работ по нагнетанию ........................................ 21 10. Учет работ и документация ............................................................................. 22 11. Техника безопасности ...................................................................................... 23 Приложения: 1. Рекомендуемые составы растворов для нагнетания за обделку тоннеля в необводненных грунтах .......................................................................... 25 2. Рекомендуемые составы растворов для нагнетания за обделку тоннеля в обводненных грунтах .................................................................... 25 3. Методика определения растекаемости раствора ..................................... 26 4. Методика определения расслаиваемости растворов ................................ 27 5. Методика определения размываемости раствора ..................................... 27 6. Расчет количества глины и воды для приготовления глинистого раствора заданной плотности ........................................................................... 28 7. Добавки для улучшения технологических и других свойств цементных и цементно-пестчаных растворов ............................................................... 28 8. Количество добавок для цементных и цементно-песчаных растворов 31 9. Добавки для улучшения технологических свойств растворов бентонитовых глин ..................................................................................................... 32 48 10. Технические характеристики растворомешалок ...................................... 33 11. Технические характеристики растворонасосов и растворонагнетателей 34 12. Инвентарные тележки для нагнетания и перегонных тоннелях ............. 35 13. Инъектор для нагнетания раствора за блоки обделки и правила его установки .......................................................................................................... 37 14. Определение предельного давления нагнетания раствора за сборную обделку по образованию трещин ................................................................ 38 15. Методика определения удельного водопоглощения ................................ 41 16. Журнал уплотнительного нагнетания за обделку ................................... 42 17. Журнал первичного нагнетания цементно-песчаного раствора за обделку .............................................................................................................. 43 18. Журнал контрольного нагнетания цемента за обделку ........................... 44 19. Акт освидетельствования скрытых работ по нагнетанию раствора за обделку .......................................................................................................... 45 20. Правила и нормы по технике безопасности и производственной санитарии которыми следует руководствоваться при выполнении работ по нагнетанию растворов за обделку тоннелей …………………………… 46