Нагнітання розчину за монолітне бетонне оброблення
Після того, як бетон тунельного оброблення досягне проектної міцності, за обробку роблять нагнітання розчинів. Розчини нагнітають, як правило, у два етапи. У першому етапі виконують первинне нагнітання, другою – контрольне (повторне) нагнітання. У деяких випадках, які зазначені нижче, виконують ущільнювальне нагнітання.
Первинне нагнітання проводять з метою заповнення порожнеч на контакті обробки з поверхнею вироблення, що утворилися в результаті вивалів, обвалів, нещільної забутовки, а також через елементів дерев'яного кріплення, що залишилися за обробкою. Заповнення порожнин забезпечує спільну роботу обробки і навколишнього ґрунту, сприяє рівномірному розподілу гірського тиску на обробку, підвищує її водонепроникність, а також запобігає скупченню води за обробкою, яка при замерзанні руйнує її.
Для первинного нагнітання за монолітне бетонне оброблення, зведене в необводнених грунтах, застосовують цементно-піщаний розчин складу 1:3, в обводнених - 1:2.
Для поліпшення технологічних властивостей розчинів (зниження розшаровування, уповільнення або прискорення терміну схоплювання, збільшення проникності в пори та тріщини ґрунту тощо) використовують різні добавки, що надають розчинам необхідні властивості. Розчини, що твердіють в умовах низьких позитивних температур (нижче +5°С), готують на гідрофобних портландцементах марки не нижче 400 або використовують звичайні портландцементи з добавкою дріжджової бражки (СДБ) або милонафта. При твердінні розчинів в умовах негативних температур доцільно використовувати алітові портландцементи з протиморозними добавками - "Арктика" або етиленгліколь.
Розчин для нагнітання готують у розчинозмішувачах безпосередньо на місці робіт. Матеріалидля приготування розчину транспортують у заводській упаковці в закритих контейнерах з внутрішніми перегородками для поділу складових або вагонетках з роздільними стінками. Приготовлений розчин подають за обробку розчинником насосами механічної дії (типів С-263, С-317 або С-8685) продуктивністю 3-6 м 3 /год. Можуть бути використані і розчинонагнітачі (типу РН-1 або СО-85), за допомогою яких розчин і готують, і транспортують розчинником за обробку.
Розчинник приєднують до обробки за допомогою ін'єктора, що закріплюється в попередньо пробуреній свердловині. Роботи з нагнітання ведуть на ділянках до 30 м, використовуючи інвентарні пересувні візки, оснащені розчинонасосами, розчиномішалками, та обладнанням для підйому контейнерів та вагонів із розчином або сухою сумішшю. Спочатку по обидва боки від вертикальної осі тунелю ведуть нагнітання в стіни обробки через свердловини, розташовані в поздовжніх рядах (свердловини для первинного нагнітання позначені на (мал. 1.89) білими кружальцями). Відстань між рядами l1 = 3÷4 м, крок свердловини у ряді l2 ≈ 1 м.
Мал. 1.89 – Послідовність виконання робіт з первинного та контрольного нагнітання за бетонну обробку
Нагнітання ведуть одночасно в обидві сторони тунелю в два симетрично розташованих отвори: спочатку нагнітають розчин свердловини нижніх поздовжніх рядів (а-а і аʹ-аʹ), розташованих на відстані l3 ≈ 1 м від обрізу фундаменту, а потім у свердловини вищездовжніх рядів ( в-в, в--в). При цьому ін'єктори (рис. 1.90) по обидва боки тунелю переставляють, переходячи в кожному поздовжньому ряду від однієї свердловини до іншої до кінця ділянки.
Мал. 1.90 – Схема встановлення ін'єктора для первинного нагнітання: 1 – труба ін'єктора; 2 – ущільнювач; 3 –обробка; 4 – натяжна гайка; 5 - стикове з'єднання; 6 – розчинопровід
Після завершення нагнітання розчину за стіни тунельної обробки приступають до нагнітання за її склепіння. Для цього ін'єктор встановлюють, піднімаючись уздовж поперечного ряду 1-1, переходячи від нижніх свердловин до вищерозташованих до свердловини в замку. Потім аналогічно ведуть роботи вздовж ряду 3-3?, 5-5? і т. д. до кінця ділянки.
Первинне нагнітання в свердловину припиняють при настанні «відмови» або появі розчину у свердловинах, що лежать вище.
Контрольне (повторне) нагнітання виконують для заповнення дрібних тріщин і порожнин, що утворилися в результаті твердіння та усадки розчину первинного нагнітання. Нагнітання виробляють цементним молоком, використовуючи самі розчинонасоси, що і при первинному нагнітанні, або гідравлічний насос Ленметстроя. Свердловини для контрольного нагнітання (див. чорні кружки на рис. 1.89) бурять між свердловинами для первинного нагнітання таким чином, щоб свердловина, пройшовши бетон оброблення та шар первинного нагнітання, увійшла до ґрунту. Контрольне нагнітання проводять до тих пір, поки не припиниться поглинання розчину при максимально допустимому тиску. Цей тиск, виміряний у гирлі свердловини (тобто манометрі ін'єктора), має перевищувати 0,4 МПа (4 кгс/см 2 ).
Порядок виконання робіт з контрольного нагнітання такий самий, що й для первинного нагнітання.
Після закінчення робіт із нагнітання проводять гідроізоляцію свердловин. Для цього гирло свердловин на глибину не менше 50 мм очищають від розчину, продують, промивають водою, а потім зачеканюють складом, що ущільнює.
Ущільнювальне нагнітання виробляють з метою підвищення загальної водонепроникності тунельного оброблення та ліквідації окремих течій. Для цієї метизастосовують бентонітові, зольні, цементно-бентонітові, цементно-зольні розчини. Розчин проникає в ґрунт на глибину 5-15 см, утворюючи водонепроникну перешкоду. Необхідність цього виду нагнітання у кожному окремому випадку має бути обґрунтована техніко-економічними розрахунками.