CZ11199A3

CZ11199A3 - Způsob výroby maltové směsi a maltová směs z cementu a vody pro tlakové plnění

Info

Publication number: CZ11199A3
Application number: CZ99111A
Authority: CZ
Inventors: Rolf Dr. Breitenbücher; Knut Dr. Langhagen; Markus Thewes
Original assignee: Philipp Holzmann Ag
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 1999-08-11
Also published as: SG79246A1; JPH11315695A; EP0931909A1; DE19800963A1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby maltové směsi a maltové směsi z cementu a vody pro tlakové plněni, zejména prstencového prostoru mezi tybinky a horninou při štítovém raženi tunelu, čerpáním ze zásobníku instalovaného na přívěsu přes hadice a lizény uspořádané v plášti štítu.

Dosavadní stav techniky

U štítového ražení tunelu vyloženého tybinky se vyplňuje prstencový prostor mezi tybinky a horninou směsí malty, která je přiváděna hadicemi a s výhodou lizénou uspořádanou v plášti štítu, ze zásobníku malty instalovaného na přívěsu do meziprostoru. U štítového ražení tunelu vyloženého tybinky je vytvářen větší dutý prostor, než je potřebné pro bednění, takže mezi tybinky a horninou vzniká prstencový meziprostor, který musí být tlakově vyplněn maltou, která uloží tunel v hornině a přenese tlakové a suvné síly mezi kroužkem tybinku a horninou. Na maltu jsou přitom kladeny tři principielní požadavky: Prvním požadavkem je rychlé ztuhnutí, aby mohl být splněn účel tlakově- a suvně pevného uložení tybinkové trubky. Tekutá vlastnost malty se musí rychle ztratit a musí být vytvořena pevnost ve střihu, protože tekutá malta uniká vlivem zátěže vlastní vahou tybinku a zátěže podvozku přívěsu, na kterém se nachází mezi jinými instalacemi také záložní zásobník malty a čerpadla, přičemž zátěže mohou vést ke zdeformování tubinkových kroužků. Druhým požadavkem je dobrá

- 2 tekutost, aby mohl být zcela zaplněn dutý prostor. Třetím požadavkem je delší zpracovatelnost malty. Malta je namíchána a přečerpána do záložního zásobníku, v něm udržována míchacím zařízením v pohybu a odtud tlakově plněna hadicovými vedeními a lizénami do prstencového prostoru. U lizén se jedná o specielně vytvořené trubky, které jsou navařeny svazkovitě v ocasu štítu sestávajím obyčejně z masivní oceli. Tlakové plnění se uskutečňuje kontinuelně v průběhu ražení na šířku tybinkového prstence (zhruba 1 až 2 m). I po delším přerušení až na zhruba 1,5 hodiny musí být ještě možné opětovné čerpání malty, aniž by musel být použit vyšší čerpací tlak. Pro splnění těchto tří vzájemně protikladných požadavků bylo zkoušeno použití nej různějších směsi malty s odlišným obsahem cementu. Tím mohla být dosažena postačující tekutost a čerpatelnost. Ztuhnutím pojivá se během první hodiny ostatně snížila konzistence, to zn. tekutost. Pevnost ve střihu se tím nevytvořila. Pevnosti vznikají hydratací pojivá teprve postupně asi po 2-3 hodinách až několika měsících. Pevnost ve střihu požadovaná po třiceti minutách tím nemůže být dosažena. Podle množství obsahu cementu dochází k více nebo méně silnému ztuhnutí. Všechny obvykle používané směsi stárnou během doby zpracování omezeně, ale nevyžadují žádné vysoké tlaky při opětovném přečepávání, protože není ještě vytvořena žádná pevnost ve střihu. Přísadami, jako např. vodní sklo, se zkoušelo urychlit vytvrzování, čímž ale vznikal opět problém opětovného přečerpávání po delší klidovém stavu. Vynález si klade za cíl odstranit nedostatky dosavadního stavu techniky a vytvořit shora uvedený způsob tlakového plnění tak, aby malta byla po více hodin čerpatelná a tím zpracovatelná, ale přesto dosáhla během krátké doby minimální pevnosti ve střihu.

..Cr&kÍ999 <í4.04»l*999)

CZPV 111-99

-3Podstata vynálezu

Nedostatky dosavadního stavu techniky jsou podstatnou měrou odstraněny a vytčený úkol splněn způsobem výroby maltové směsi z cementu a vody pro tlakové plněni, zejména prstencového prostoru mezi tybinky a horninou při štítovém rašení tunelu, čerpáním ze zásobníku instalovaného na přívěsu přes hadice a lizény uspořádané v plášti štítu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do maltové směsi je přiváděn tixotropní prostředek a vápennopísková kamenná moučka v množství pro rychlé dosažení počáteční střihové pevnosti, dobré tekutosti a po provozně podmíněném klidovém stavu opětné čerpatelnosti při malém dopravním tlaku. Do maltové směsi s obsahem až 500 kg/m³ cementu a 400 kg/m³ vody je přiváděno až 20 kg/m³ tixotropního prostředku a až 400 kg/m³ vápennopískové kamenné moučky. Podle výhodného provedení vynálezu jsou do maltové směsi přiváděny jako další přísady až 1.500 kg/m³drceného písku a drúi. S výhodou jsou přiváděny přísady až 900 kg/m³ létavého prachu a 5 kg/m³ tekutého prostředku pro dosažení střihové pevnosti 5-10 kN/m² do 30 minut a čerpatelnosti po provozně podmíněném klidovém stavu čerpacím tlakem menším, než 8 bar. Podle výhodného provedení se do maltové směsi přivádí drcený písek o zrnitosti 0-2 mm a drč o zrnitosti 2-5 mm. Nedostatky dosavadního stavu techniky jsou podstatnou měrou odstraněny a vytčený úkol splněn maltovou směsí z cementu a vody pro tlakové plnění, zejména prstencového prostoru mezi tybinky a horninou při Štítovém ražení tunelu, obsahující podle vynálezu na 1 m³ az 500 kg cementu, až 900 kg létavého prachu, až 400 kg vody, až 20 kg tixotropního prostředku, až 400 kg vápennopískové kamenné moučky, až 1.500 kg drceného pisku, až 5 kg tekutého prostředku. Podle vynálezu je do maltové směsi je přidáván • «

CZPV 111-99

-4^:.J5.ei.©99 (Vf.0W99) tixotropní prostředek a vápennopísková kamenná moučka v takovém množství, že je tixotropií dosažena rychlá počáteční střihová pevnost, dobrá tekutost a po provozním uklidnění je nízkým tlakem dosaženo opětovné čerpatelnosti. Na základě tixotropního působení malta nevytvrzuje, nýbrž jen zhutní a když je po přerušení opět čerpána, daří se na základě mazacího působení vápennopískové kamenné moučky, zkapalnit celý obsah čerpacích vedení a lizén. Vynálezem je snížena tlaková špička při opětovném čerpání a tím jsou obtíže, které vznikají tixotropizací opět odraženy. Vysoká mazací schopnost vápennopískových cihel umožňuje dokonce přidávat do maltové směsi jako další přísady drcený písek a štěrk, čímž je počáteční střihová pevnost ještě dále zvýšena, přestože je však po asi jedné hodině umožněno opětné čerpání přijatelnými tlaky. S výhodou jsou přísady k maltě voleny tak, že je asi po 30 minutách dosažena střihová pevnost 5 až 10 kN/m². Tím je zajištěno, že u pokračujícího ražení je malta dostatečně zatěžovatelná, když prstenec vystupuje z štítového ocasu a výtlak se stane plně účinným. S výhodou maltová směs obsahuje až 500 kg/m³ cementu, až 900 kg/m³ létavého prachu, až 400 kg/m³ vody, až 20 kg/m³ tixotropizačního prostředku, až 400 kg/m³ vápennopískové kamenné moučky, až 1.500 kg/m³ drceného písku, až 5 kg/m³ tekutého prostředku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je následně blíže vysvětlen pomocí výkresů, na kterých znázorňují obr.l schematický příčný řez tunelem vyloženým tybinkem a obr.2 schematický podélný řez zařízením pro štítové ražení při tlakovém plnění prstencového prostoru mezi tybinkem a horninou.

• · ·

Příklad provedení vynálezu

Obr.l ukazuje, jak je v hornině _1 vytvářen štítovým ražením přibližně kruhový dutý prostor 2, do kterého jsou vestavovány tybinky 3, přičemž mezi špaletou dutého prostoru 2 a tybinky 3 zůstává prstencový prostor ý, jehož průměr větší, než vnější průměr tybinků 3, musí být vyplněn maltou.

Provádění vynálezu ukazuje schematicky obr.2, Z něho je lze seznat, že řezací hlava 5 uspořádaná v zařízení štítového ražení při postupu vyrábí v hornině dutý prostor, ve kterém jsou při postupu štítového ražení vestavovány prstence 6 tybinků. Poslední prstenec tybinku 6a přitom zůstane napnut v plášti 7 štítu, takže při postupujícím štítovém ražení zůstane v odstupu k hranici vyhrabaného prstencového otvoru. Během postupu štítového ražení je přes tzv. přívěs 8, který běží po vnitřním dnu již zpracovaných tybinků tlačným vedením 10 a lizénami 11 vtlačována malta ze zásobníku 9. uloženého na přívěsu do prstencového prostoru 12, který byl vytvořen mezi zabudovaným tybinkem 6a a horninou. Tato vtlačená malta se připojuje na již vytvrzenou maltu v prstencovém prostoru 13 mezi horninou a již zabudovanými tybinky 6. Přísadami k vtlačovací maltě je zajištěno, že je právě vtlačený prstenec tybinku 6a dostatečně chráněn a návazně po instalaci následujícího prstence tybinku je možné opětné čerpání s přijatelným čerpacím tlakem.

Claims

Patentové nároky

1- Způsob výroby maltové směsi z cementu a vody pro tlakové plnění, zejména prstencového prostoru mezi tybinky a horninou při štítovém ražení tunelu, čerpáním ze zásobníku instalovaného na přívěsu přes hadice a lizeny uspořádané v plášti štítu, vyznačený tím, že do maltové směsi s obsahem až 500 kg/m³ cementu a 4 00 kg/m³vody je přiváděno až 20 kg/m³ tixotropního prostředku a až 400 kg/m³ vápennopískové kamenné moučky.
2- Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že do maltové směsi jsou přiváděny jako další přísady až 1.500 kg/m³ drceného písku a/nebo drti.
3- Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že do maltové směsi jsou přiváděny přísady až 900 kg/m³ létavého prachu a 5 kg/m³ tekutého prostředku.
4- Způsob podle jednoho z nároků 1-3, vyznačený tím, že do maltové směsi se přivádí drcený písek o zrnitosti 0-2 mm a drt o zrnitosti 2-5 mm.

* · ♦ · * · · · *4í5(flO$99 (ΜΌ4·Κ>*99) • · · * · · ·

CZ PV 111-99

-75- Maltová směs z cementu a vody pro tlakové plnění, zejména prstencového prostoru mezi tybinky a horninou při štítovém ražení tunelu, vyznačená tím, že obsahuje na 1 m³ až 500 kg cementu, až 900 kg létavého prachu, až 400 kg vody, až 20 kg tixotropního prostředku, až 400 kg vápennopískové kamenné moučky, až 1.500 kg drceného písku, až 5 kg tekutého prostředku.