23-10-2023, 05:46 PM
مفاهیم آب بندی و عایق هماهنگ برای تونل های ضد آب
تونل های ضد آب با طراحی بسته معمولاً مجهز به سیستم آب بندی و عایق ژئوممبرین پلاستیکی (PGM) هستند یا به عنوان سازه بتنی ضد آب برنامه ریزی می شوند. قبل و بعد از نصب قالب بتن داخلی، همیشه ممکن است نشتی ایجاد شود که با سیستم های مناسب، می توان متعاقباً به صورت هدفمند آب بندی و عایق کرد یا از همان ابتدا از آن جلوگیری کرد. این پست به ویژه به تونل هایی با سیستم ضد آب ساخته شده از PGM اشاره دارد. راه حل ها و اقداماتی که در اینجا توضیح داده شده است ممکن است در سایر مفاهیم آب بندی و عایق در ساخت تونل نیز مورد توجه باشد.
[font='Arial', sans-serif]آب بندی و عایق تونل[/font]
Götz Tintelnot، TPH Bausysteme GmbH، هامبورگ/آلمان
Dipl.-Ing. Marc Meissner، M.BC.، گروه کاری آب بندی و عایق تونل eV/انجمن برای عایق کاری تونل، بوکبورگ/آلمان
آندریاس لکبند، Meister-Kunststoffprofile GmbH، ویتن/آلمان
Dipl.-Ing. سباستین شوایگر، مولر+هرث، دفتر مهندسی ساخت تونل و سنگ GmbH، Freilassing/آلمان
برای فعال کردن عملکرد کامل یک تونل برای حداقل 100 سال، منطقی است که از سیستم‌های آب‌بندی متفاوتی که مناسب یکدیگر یا مکمل یکدیگر باشند، استفاده کنیم. یک مفهوم پیچیده آب بندی و عایق به طور دائم از نفوذ آب های کوهستانی تا حدی تهاجمی جلوگیری می کند و از پوسته داخلی و در نتیجه ساختار باربر محافظت می کند. نشتی اغلب در PGM به محض مرحله ساخت و ساز یا مدت کوتاهی پس از آن رخ می دهد. علل مختلفی وجود دارد.
ساختار ژئوممبرین پلاستیکی
ساختار لایه اصلی یک سیستم آب بندی و عایق با PGM در تصویر 1 نشان داده شده است:
در طول بتن ریزی پوسته داخلی، PGM بر روی تکیه گاه آب بندی و عایق ساخته شده از شاتکریت (1) فشرده می شود. به منظور حفاظت، یک پارچه غیر بافته مکانیکی (2) با وزن پایه حداقل 900 گرم بر متر مربع به عنوان ژئوفبریک محافظ در سمت کوه استفاده می شود. در تونل های آب بندی و عایق تحت فشار از PGM که حداقل ضخامت آن 3 میلی متر است استفاده می شود (3). آنها با یک لایه سیگنال روشن مجهز به هوا هستند تا به سرعت آسیب دیدگی پیدا شود و شرایط روشنایی در تونل در طول کار تخمگذار بهبود یابد. از آنجایی که PGM عنصر اصلی آب بندی و عایق است، انتخاب و نصب باید با نهایت دقت انجام شود. پس از فرآیند تخمگذار، ژئوممبرین های پلاستیکی با دستگاه های جوشکاری به یکدیگر جوش داده می شوند. درزها به صورت درزهای دوتایی قابل آزمایش با کانال های آزمایشی اجرا می شوند که سپس با استفاده از آزمایش فشار هوا از نظر سفتی بررسی می شوند. برای به دست آوردن آب بندی و عایق بهتر، در صورت امکان، درزهای دوتایی ماشینی در محل های تقاطع و طاقچه انجام شود.
یک تونل می تواند دور تا دور توسط یک ژئوممبرین پلاستیکی (PGM) آب بندی و عایق شود یا از همان ابتدا به عنوان یک سازه بتنی ضد آب طراحی شود [1]. پلی وینیل کلرید پلاستیکی شده (PVC-P) یا پلی اولفین های بدون نرم کننده برای این ماده استفاده می شود. بررسی دقیق مواد آب بندی و عایق باید با توجه به پایداری طولانی مدت و ایمنی با توجه به محیط انجام شود. برای اینکه بتوانیم آلودگی بعدی احتمالی آب های کوهستانی را حذف کنیم، باید به توصیه های Bundesinstituts für Risikobewertung [موسسه فدرال ارزیابی ریسک (BfR)] احترام گذاشته شود [2]. خواص ویژه همه مواد، به ویژه برای تونل زنی آلمانی، در ZTV-ING TL/TP [3] تعریف شده است.
آسیب احتمالی
ژئوممبرین های پلاستیکی با نمای بیرونی صاف پوشش داخلی بتنی درجا، بدون هیچ مشکلی در برابر فشارهای اضافی ناشی از فشار آب خارجی مقاومت می کنند. با این حال، بررسی‌ها روی تونل‌های نشت‌دار نشان داده‌اند که خارج از پوشش داخلی بتنی در محل همیشه نمی‌تواند کاملاً صاف باشد. این می تواند به دلیل مخلوط بتن یا پردازش باشد. به عنوان مثال، زمانی که پوسته داخلی کافی نیست و در حجم کامل بتن ریزی می شود، این اتفاق می افتد. به دلیل محتوای آرماتور بالا، ضخامت پوسته داخلی زیاد، بتن با قابلیت پردازش ضعیف، وقفه در زمان بتن ریزی یا هرگونه حباب هوای موجود در بتن، این خطر افزایش می یابد.
از آنجایی که قسمت بیرونی بتن درجا قابل بازرسی نیست، عیوب مضر را نمی توان تشخیص داد. فشار آب معلق پس از نصب بر PGM فشار وارد می کند و آن را بر روی سطح خارجی ناهموار پوسته داخلی یا حتی روی میلگرد در معرض فشار قرار می دهد. در نتیجه، آسیب ممکن است رخ دهد. معاینه بیرونی پوشش داخلی بتنی در محل پس از این واقعیت امکان پذیر نیست.
تزریق بالا توسط شیلنگ های تزریق
یکی از اقدامات مهم بسته شدن برآمدگی است که یا به دلیل ته نشین شدن بتن پس از فرآیند بتن ریزی یا پر شدن ناقص بلوک تونل ایجاد می شود. به عنوان یک مکمل یا گونه ای از سیستم تجویز شده توسط ZTV-ING، رسوب بلوک های پوسته داخلی می تواند با تزریق سیمان رخ دهد. عیوب از طریق تکیه گاه های دوغاب و شلنگ تزریق نصب شده در ناحیه برآمدگی پر می شوند. ایده اصلی در چنین حالتی این است که قبل از اینکه فشار آب در سمت کوه، PGM را در قسمت بیرونی پوسته داخلی فشار دهد، از یک پوسته داخلی کاملا بتن شده اطمینان حاصل شود.
هنگام انتخاب سیمان تزریق و سیستم شیلنگ تزریق، باید به فرآیند پذیری قابل اعتماد توجه شود، به طوری که تمام نواحی شکاف برآمدگی و همچنین حفره ها و سایه های بتن ریزی به طور ایمن تزریق شوند. ترکیبی از سیمان تزریقی و شلنگ تزریق VPRESS، به عنوان مثال، توسط [انجمن تحقیقات و آزمایش مواد برای صنعت ساختمان (MFPA)] در لایپزیگ آزمایش شده است، و قابلیت تزریق یک بخش به طول 30 متر نشان داده شده است. این سیستم از آسیب های احتمالی که ممکن است در اثر فشار آب PGM بر روی سطوح ناهموار در ناحیه پشته یا در بدترین حالت به میلگردهای در معرض فشار ایجاد شود، جلوگیری می کند.
نوار مشترک اجازه می دهد تا نشتی ها را ببندید
نوارهای مفصلی بیشتر برای اتصالات ساختمانی خارجی استفاده می شود. با دستگاه های جوش دستی، آنها مستقیماً بر روی ژئوممبرین پلاستیکی کاملاً نصب شده جوش داده می شوند و بنابراین از همان پلاستیک PGM ساخته می شوند. در مورد مهر و موم هایی که حاوی فشار آب هستند، باید از نوار اتصال خارجی 6 تکه با عرض حداقل 0.60 متر (شکل 2) استفاده شود. نوار اتصال باید در هر دو لبه به PGM که قبلاً گذاشته شده و دوغاب شده است با درز مشترک حداقل 30 میلی متر عرض جوش داده شود. اتصال باید آنقدر قوی باشد که جدا شدن بعدی نوار اتصال از مهر و موم منتفی شود. جوش نوار اتصال با PGM در هر صورت باید تابع جوش ژئوممبرین های پلاستیکی به یکدیگر باشد و نباید سطح آب بندی و عایق PGM را قطع کند یا منجر به افزایش درزهای ساختمانی PGM شود.
در مقایسه با روش های اجرای قبلی، نوار اتصال با لوله های دوغاب اضافی مزیت قابل توجهی را ارائه می دهد. عرض نوار مفصل بزرگ فضای کافی برای نصب کرکره جلو بین پل ها را فراهم می کند. علاوه بر این، یکپارچگی محکم نوارهای اتصال در بتن پوسته داخلی را می توان با امکان تزریق تضمین کرد.
وظیفه اصلی آن تقسیم صفحه آب بندی و عایق PGM در زمینه های محدود است. این اجازه می دهد تا نشتی در مورد کمبود مهر و موم محدود شود و به روشی هدفمند برطرف شود. از اهمیت ویژه ای در چنین موردی، قطعه بندی یا آب بندی و عایق توسط نوارهای مشترک ساختمانی خارجی در ناحیه اتصال بلوک است. پس از بتن ریزی پوسته داخلی، نوارهای اتصالی فعال می شوند، یعنی متعاقباً با استفاده از سوسپانسیون سیمانی بتن ریزی می شوند. پس از آن، بلوک موضعی مربوطه را می توان در سراسر سطح آب بندی و عایق کرد. در این فرآیند عمدتاً به دلیل ویسکوزیته بالا از ژل های آکریلات استفاده می شود. شیلنگ های تزریق را می توان به طور مکرر با سیمان تزریقی و ژل آکریلات تزریق کرد.
به این ترتیب می توان نشت را از طریق خروج آب محدود کرد. در مورد نشتی در ژئوممبرین، باید با این سیستم توانایی درزگیری ناحیه آب بندی و عایق معیوب مربوطه از طریق تزریق، به عنوان مثال با رزین یا ژل آکریلات ایجاد شود.
نتیجه
ترکیب یک مفهوم آب بندی و عایق به الزامات حفاظت از محیط زیست، ماهیت شیمیایی مورد انتظار آب کوه، هیدرولوژی و زمین شناسی، فشار نامی آب و الزامات استفاده بعدی برای سازه بستگی دارد.
برای ایجاد ساختار تونلی بادوام و کاملاً کاربردی، منطقی است که به طور روشمند سیستم های مختلف آب بندی و عایق و تزریق را در ارتباط با یکدیگر تطبیق دهیم. از طریق استفاده از مفهوم آب بندی و عایق انعطاف پذیر، نشت ها یا آسیب های رخ داده را می توان به حداقل رساند یا در یک محدوده معقول اقتصادی حل کرد.
ادبیات