Контроль обделок тоннелей

а - аппаратурный комплекс акустического просвечивания и зондирования АПЗ-1 при контроле состояния грунтов основания тоннелей; б - исследование обделки тоннелей сейсмоакустическим методом прибором ИДС-1; в - обнаружение трещин методом ультразвукового прозвучивания ультразвуковым прибором Пульсар 2.2

ООО "Геодиагностика" выполняет полный комплекс работ по исследованию состояния обделки и затюбингового пространства тоннелей, поиска пустот, определения сплошности и модуля деформации грунтов основания и качества тампонажа методами межскважинного акустического просвечивания, сейсмоакустического зондирования и прозвучивания. Проводятся опытные работы по выявления отражающих упругие волны структур (разломов, границ раздела сред) впереди забоя методом сейсмоакустического зондирования с помощью датчиков выдвигаемых в затюбинговое пространство через нагнетательные отверстия в тюбингах.

Первые исследование выполнены в тоннеле, сооружаемом щитом “Виктория” между станциями “Лесная” и “Площадь мужества” Санкт-Петербургского метрополитена в 2003 г.

Рис.2. Фото на щите "Виктория" в конце первого перегонного тоннеля у "Площади Мужества"

Стендовые исследования

Как понял автор, на стенд в ЗАО “Метробетон“в 2003 г. Заказчик привозил различные организации, изъявлявшие желание решить задачу определения толщины слоя уплотнительного раствора в затюбинговом пространстве новых тоннелей, сооружаемых проходческим щитом "Виктория" через зону "Размыв" между станциями "Лесная" и "Площадь Мужества" в Санкт-Петербурге. Слой уплотнительного раствора формировался в процессе проходки щита и был предназначен для защиты обделки тоннеля от прямого воздействия грунтовых вод и дополнительной гидроизоляции тоннеля. Наличие незаполненных зон (пустот) в затюбинговом пространстве могло вызвать осадки грунтов и, как следствие, деформации зданий.

Исследования были выполнены в апреле 2003г. Стенд состоял из двух тюбингов, поставленных вертикально и скрепленных стальной фермой (рис.2 и 3). Для моделирования различных сред в затюбинговом пространстве (бетон, вода, воздух) использовалась сварная конструкция в виде стального короба, прижатая к наружней поверхности тюбингов. Короб был разделен на две части, одна из которых была заполнена бетоном толщиной, вторая – оставалась пустой или наполнялась водой.

Цель исследований на стенде заключалась в проверке принципиальной возможности определения толщины слоя уплотнительного раствора различными методами (ультразвуковыми, акустическими и др.).

Наиболее убедительные результаты показал аппаратурный комплекс АПИ-3К Всероссийского научно-исследовательского института методики и техники разведки (ВИТР). В результате акустического зондирования на стенде получены эхо-сигналы, отраженные от границ раздела тюбинг - воздух, тюбинг-вода и уплотнительный раствор – воздух, что показало возможность диагностирования состояния затюбингового пространства методом акустическом зондировании с внутренней поверхности обделки тоннеля. В 2003г. аппаратура ВИТР была наиболее продвинутой - мощный короткий импульс излучения от электроискрового излучателя, чувствительный приемник и самое главное, регистрация и обработка сигналов на персональном компьютере. Анализ записей в программе цифровой обработки позволял определять время прихода эхо-сигналов от различных границ раздела.

По сути, выиграли соревнование у конкурентов и отправились в тоннель.

Рис.3. Ивашев В.К., Архипов А.Г и Чернышев И.Д. Рис.4. Общий вид стенда

на стенде в ЗАО “Метробетон“

Результаты исследований

На большинстве точек акустического зондирования были зарегистрированы импульсы, отраженные от внешней границы "уплотнительный раствор - грунт". Время прихода эхо-сигнала соответствовало проектной толщине слоя уплотнительного раствора.

На части точек было выявлено наличие искажений эхо-сигналов, свидетельствующих об изменении в слое уплотнительного раствора.

В результате Заказчик получил зависимость толщины слоя уплотнительного раствора по длине тоннеля, что помогло принять решение о бетонировании лотка.

Рис.5. Акустическое зондирование обделки новых тоннелей между станциями "Лесная" и "Площадь Мужества"

ВВЕРХ

Информация для связи:

E-mail: arhipov8@mail.ru

Telephone: +7(911)1582796

Skype: arhipov817

Internet: www.geodiagnostics.ru

Полное или частичное копирование материалов разрешено только при обязательном указании автора и прямой гиперссылки на сайт www.geodiagnostics.ru