Инсталационен тунел с облицовка от бетонни сегменти, армирани с макро-синтетични фибри BarChip

Пробен пръстен от сегменти и снимки на завършения тунел от армиран с фибри бетон

Клиент
Murphy Pipelines Ltd беше нает от National Grid да реализира проекта South Gas Pipeline, проектирайки и построявайки подземен стоманен тръбопровод с дължина 18.5 км, диаметър 1.2 м и налягане 27 бара. между Хеърфилд и Саутхол в Мидълсекс. С оглед гарантиране на сигурността, при изграждане на част от тунела, преминаващ под урбанизирана градска зона, беше предвидено за изграждането на тунелната облицовка да бъдат използвани бетонни сегменти. Тунелната част беше прокопана с тунелопробивна машина (ТПМ) на дълбочина приблизително 21 м, като по протежение на 976 метра от трасето за армирането на бетонните сегменти от тунелната облицовка бяха използвани макро-синтетичните фибри BarChip.

Проект
Тунелът беше прокопан в т.нар. лондонски сини глини, а облицовката изпълнена от клиново сглобени 7 бетонни сегменти, плюс един ключов сегмент, армирани единствено с фибрите BarChip. Вътрешният диаметър на пръстена е 2.59 м, като дебелината на всеки сегмент е 180 мм, а ширината му 1м. Беше специфицирано използване на бетон с якост 45 MPa и армировка от 7 кг структурни синтетични фибри BarChip на кубичен метър бетон.

Анализ по метода на крайните елементи
Облицовката беше проектирана и проверена с помощта на програмата за моделиране FEA ATENA. Резултатите от изчисленията са представени на фиг. 6. Първо трябваше да бъдат определени типа на бетон и армировката, а след това товарите и опорите. Тунелът е симетричен по отношение на вертикалната ос, така че е достатъчно да бъде моделирана само половината част от пръстеновидната му геометрия, в условия на симетрично разположени опори в симетрична равнина. Това помогна за дефинирането на граничните условия, което от своя страна ускори процесът на изчисляване. Най-накрая бяха определени точките, в които трябваше да бъдат измервани товарите и проявяващите се под въздействието им премествания. Фигура 7 показва сравнението между типовете армировка, където червената линия (армировка с BarChip) показа най-добър резултат.

Изпълнение на проекта
Сегментите бяха произведени от местен завод за бетонни изделия, като фибрите BarChip бяха смесвани с бетона, в последствие отливан във вертикално разположени форми. На територията на завода беше направено пробно сглобяване на първата серия сегменти, с цел проверка дали постигнатите толеранси в оформения пръстен са в допустимите проектни граници. Сегментите бяха произведени в края на 2008 и монтирани в началото на 2009.

Заключение
Използваните за армиране на тунелните сегменти фибри BarChip показаха, че са много ефективни при задоволяване на всички изисквания на проекта, гарантирайки минимални повреди вследствие на усилията от избутващите крикове по време на монтажа. Беше установено, че експлоатационното поведение на сегментите съответства на заложени в проекта критерии. И сега, след години експлоатация, поведението на бетонните сегменти е в съответствие проектните критерии. Използването на фибрите BarChip понижи общия негативен ефект от замърсяване на околната среда с въглеродни емисии в процеса на реализиране на проекта, елиминира риска от корозия дори и на вътрешната газопреносна стоманена тръба чрез катодна защита, както и на самата сегментна армировка, и освен това осигури значителна ефективност на производствения процес, като намали разходите за работна ръка и увеличи скоростта, довеждайки до икономии при реализацията на проекта.

Публикацията е предоставена на Лийф Група ЕООД с любезното позволение на JKP Static Ltd.

ЛШйф ГрсЯа