Текущо поддържане и рехабилитация на тунели

Тунелите са пътни съоръжения, без които не можем да си представим развитието на съвременния транспорт. Част от тях се изграждат без нарушаване на естествения терен (подземни тунели по железниците, пътищата и метрополитените), а останалите се строят по открит способ чрез изкопаване, изпълнение на конструкциите и засипване (тунели за автомобилно движение или релсов транспорт в градовете, пешеходни подлези под улици и площади, и някои тунели на метрополитените. Всички те се нуждаят от рутинен ремонт и рехабилитация през определен период от време, за да изпълняват безопасно функциите си. Данните от проверка на пътните съоръжения в началото на годината, направена от Агенция пътна инфраструктура, сочат че 16 от пътните тунели крият риск и се нуждаят от по-специален ремонт, а всички подлежат на текущо планирано поддържане.

Тунелите са покрити изкуствени инженерни съоръжения за подземно или подводно преминаване на автомобилен път, метрополитен, железопътна линия и други, дължината на които обикновено значително превишава напречните им размери. Предназначението им е да осигурят оптимален вариант на изграждане, поддържане и използване на пътя при обезпечена безопасност на движението. Проектират се след доказана техническа, икономическа и екологична целесъобразност. Както изграждането, така и преустройството на тунели се подчиняват на норми за проектиране на пътни и железопътни тунели. Изключения се допускат само с разрешение на министъра на транспорта.

Рехабилитация на тунели
Рехабилитацията (основният ремонт) обхваща изпълнението на комплекс от ремонтни работи, които имат за цел да възстановят експлоатационното състояние на пътя. При основния ремонт се извършва частично възстановяване и частична замяна на конструктивни елементи, основни части и съоръжения, както и строително-монтажни работи, с които първоначално вложени, но амортизирани материали, конструкции и конструктивни елементи се заменят с други видове. При основния ремонт се възстановяват носимоспособността, равността и сцепителните качества на пътната настилка, сигурността на пътните съоръжения, ефективното действие на отводнителните съоръжения, вертикалната сигнализация, хоризонталната маркировка и предпазните съоръжения, с което се цели осигуряване на безопасността на движението и удължаване на експлоатационния живот на пътя и пътните съоръжения.

Текущо поддържане на тунели
Рутинното (текущо) поддържане представлява планирана дейност, която има за цел да осигури състояние на пътя, пътните съоръжения и принадлежности, съответстващо на прието ниво на обслужване. Към текущото поддържане се отнасят и дейностите, свързани с отстраняването на единични повреди и деформации по елементите в обхвата на пътя, пътните съоръжения и принадлежности и предотвратяване на по-нататъшното им развитие.

Текущото поддържане на пътните тунели включва редица дейности. Те трябва да осигуряват ефикасно и бързо отвеждане на почвените и повърхностни води. Провежда се своевременно отстраняване на възникналите повреди по облицовката и платното за движение. Поддържат се в изправност осветителната и вентилационна уредба. Може да се наложи укрепване на планинския масив, с оглед предотвратяване на свличащи се каменни блокове около порталите.

Прави се своевременно почистване и поддържане в изправност на отводнителните устройства. Осигуряват се окопите, отвеждащи събралите се повърхностни води в планинския масив извън съоръжението, да имат водонепропускливи дъна и откоси, за да се предотврати просмукването на водата към свода на тунела. Отделни малки повреди по зидарията и бетона на тунелната облицовка се отстраняват чрез замазване или торкретиране с циментов или циментобетонов разтвор. Торкретиране с циментобетонов разтвор върху арматурна мрежа може да се извършва и при необлицовани тунели, с оглед стабилизирането на свода и стените. При изпълнение на работите по възстановяването на бетона чрез торкретиране се спазват изискванията, посочени в БДС EN 14487-1 и Техническа спецификация за възстановяване на бетона на пътни стоманобетонни мостове - ИАП, 2000г.

При тунели, заложени във варовикови, доломитови и други скали, съдържащи гипс, е характерно образуването на кухини между облицовката и планинския масив вследствие размиващото действие на почвените води. Откриването на такива места става по глухия звук, издаван при почукването по облицовката. Запълването им се осъществява чрез нагнетяване отначало на чист пясък при налягане 0,1÷0,3МРа, бетонова смес при налягане 0,4÷0,6МРа и накрая циментов разтвор при налягане 0,6÷1,0МРа. При наличието на агресивни води се препоръчва употребата на пуцоланов цимент.

Зимно поддържане на тунели
През зимата е необходимо своевременно отстраняване на евентуално образувалите се ледени висулки по свода на тунела, представляващи опасност за пътуващите. Освен това е необходимо да се вземат ефикасни мерки срещу поледиците по настилката в участъците непосредствено преди и след тунела. Наличието на нееднакви атмосферни условия в зоната на тунела и в тези участъци създават предпоставки за рязка промяна на коефициента на сцепление, което е опасно за преминаващите моторни превозни средства.

Ремонт на асфалтовата настилка
Дейностите по текущото поддържане на асфалтовите покрития по правило се извършват при сухо време и температура на въздуха над 5°С. Задължителен е щателният оглед и ремонтирането на асфалтовите покрития през есента, за да се подготвят за експлоатация при зимни условия. Преди провеждането на ремонтните работи е необходимо да се изяснят причините за появяването на повредите и да се вземат мерки за тяхното отстраняване.

Ремонтът на мрежовидни пукнатини, обхващащи цялата конструкция на настилката, включва цялостно премахване на разрушения и замърсен материал до здраво и възстановяване на отстранените пластове чрез асфалтови смеси, пропитка с битумна емулсия и използване на армировка от геосинтетични материали - геомрежи или геокомпозитни материали. Ремонтът на единичните пукнатини и на пукнатините от обемни изменения, в зависимост от широчината им се състои в запълването им с битумна емулсия при широчина на пукнатината до 3mm и с битумни материали за уплътняване на пукнатини или пропитка, изпълнена със специализирана техника при широчина на пукнатината над 3mm. При пукнатини, разделящи асфалтовото покритие на големи блокове, се препоръчва след запълването им върху засегнатата площ да се изпълни повърхностна обработка с битумна емулсия или тънкослойно пътно покритие тип слъри сийл.

Ремонтът на дупки по асфалтовите настилки включва премахване на разрушения материал до здраво, оформяне на ремонтираното място и запълването му с горещи асфалтови смеси, студени асфалтови смеси или пропитки с битумна емулсия. Ремонтът на ускорено износване на покритието се състои в почистване на повредената повърхност от прах, кал и други замърсявания и полагането на запечатващ пласт от повърхностна обработка, тънко асфалтово покритие тип слъри сийл или нов износващ пласт. Ако се налага, преди износващия пласт може да се положи изравнителен пласт от плътна или пореста асфалтова смес за долен пласт на покритието, след изпълняване на разлив за връзка в количество 0.25÷0.75kg/m2.

Възстановяване на покритието се прилага, когато то е напълно или частично износено и се извършва чрез полагане на ново покритие от асфалтови пластове, възстановяване на покритието на място по горещ начин, възстановяване на покритието на място чрез студено рециклиране, полагане на покритие тип слъри сийл и повърхностна обработка.

При възстановяване на покритието на място по горещ начин се използва специализирана техника, с помощта на която се извършва нагряване на старото покритие на дълбочина 3÷4cm, разрохкване и напречно разпределение на старата смес и полагане на нова гореща асфалтобетонна смес в количество около 40kg/m2. Изискванията към новата гореща асфалтова смес и технологията на изпълнението при полагането й трябва да са съобразени с изискванията, посочени в БДСEN 13108.

Възстановяването на покритието на място чрез студено рециклиране се извършва с помощта на специализирани рециклиращи машини, с помощта на които във водна среда се разкъртва и смила повреденото асфалтово покритие. Към получената смес се добавя стабилизиращо вещество, което най-често бива битумна емулсия, комбинация от битумна емулсия и цимент, разпенен битум или комбинация от разпенен битум и цимент.

Отстраняване на повреди по осветителната инсталация
Дейностите по текущото поддържане и ремонт на осветлението, се извършват по предварително изготвен, съгласуван и одобрен от възложителя проект. Използваните осветителни тела трябва да са от одобрен тип за улично осветление и да удовлетворяват изискванията на БДС EN 12464-2[104]. Електрозахранването им трябва да бъде извършено с помощта на електрически шкафове и електротабла, съгласно БДС EN 60439[105], заземени и обезопасени съгласно БДС 3820. Допуска се използването на елементи с доказани по-добри експлоатационни характеристики съгласно други Европейски норми или стандарти, след съгласуване с възложителя. Лампите трябва да са от одобрен от възложителя тип и да са съвместими с осветителните тела. Постигнатото ниво на осветеност трябва да е равно или по-високо от предписаното в проекта.

Всички конзоли, шкафове, стоманени брони на кабелите и други външни електропроводими части, трябва да бъдат заземени в съответствие с БДС 3820 [102] или по друго специално предписание, одобрено от възложителя. Изпълнението на кабелните линии трябва да е в съответствие с изискванията, утвърдени в проекта. Непосредствено в земята и във вода се полагат само бронирани със специална импрегнация и обвивки кабели с доказана степен на защита.

Укрепване на откосите със стоманени мрежи
С оглед предотвратяване на свличащи се каменни блокове около порталите на тунелите може да се извърши укрепване на откосите със стоманени мрежи. То е подходящо предимно за скални откоси, с оглед предпазване на пътното платно от обрушени каменни материали. Стоманените мрежи са най-често плетени, с квадратни отвори от 40/40 до 60/60mm. Мрежите се изпълняват от стоманена поцинкована тел с дебелина 2÷2.5mm, с широчина на отделните ивици от 1.5 до 3.0m, съобразно техническите възможности за монтаж и условията на ската. Същата тел се използва и за връзване на отделните ивици. Използваните стоманени мрежи трябва да отговарят на изискванията на БДС ЕN 10223-6[34].

Укрепване на откосите с геосинтетични материали
Геосинтетичните материали, използвани за укрепване на откоси, се различават по продължителност на действие. Някои са с кратковременно действие и са подходящи за укрепване и ерозионна защита до вкореняването на засадените растителни видове в повърхностния слой на откоса. Други са с дългосрочно действие и се използват при укрепване или за ерозионна защита през целия период на експлоатация на съоръжението. Геосинтетичните материали с дългосрочно действие са влакна и плоскости от полиестер (ПЕК); полиетилен (ПЕ); полипропилен (ПП) стабилизирани срещу действието на UV-лъчи и полиамид. За краткосрочно действие може да се използват естествени материали като юта, кокос, памук, лен, лико и тръстика. В зависимост от задачата се избира вида на геосинтетичния материал. За защита на кореновата система се ползват тъкан геотекстил, геомрежи и многослойни геотекстили тип „дюшек”. За ерозионна защита са подходящи нетъкан геотекстил, геомрежи за ерозионен контрол и многослойни геотекстили тип „дюшек”. За хидропосев може да се използват всички видове геосинтетици.

Укрепване на откосите с габиони
Такова укрепване се прилага, когато се налага откосите да бъдат по-стръмни от необходимото и в случаите, когато те са подложени на действието на бързотечащи води със скорост 4÷6m/s. Габионите представляват мрежа с форма на сандъци или цилиндри със скелет от стоманени пръти ø14, обвит с мрежа от поцинкована тел с ø2÷5mm, напълнени с камъни. Могат да се полагат в петата на насипа или в долната част на откоса му като габионен дюшек. Стоманените пръти трябва да отговарят на изискванията на БДС 4758 за клас АІ, а мрежата от поцинкована тел – на изискванията на БДС EN 10223-6. Когато габионите са подложени под действието на вода, в тях не се използват разпадащи се (размекващи се) при контакт с вода скални материали.

Хидроизолиране и отводняване на тунели
Тунелите се поддържат защитени от повърхностни и подпочвени води чрез повърхностно отводняване на терена над тунела, дрениране на тунела около тунелната тръба, водоуплътняване на терена и поддържане на водонепропусклива облицовка. Повърхностното отводняване на терена над тунела се прави, когато по него текат постоянни или временни повърхностни води. Площта над тунела, която трябва да се отводни, се определя в зависимост от разположението на водонепропускливите теренни пластове над него, така че водите от неотводнения терен да не проникват към тунела.

Дрениране на терена около тунелната тръба трябва да се предвижда при наличие на обилни подпочвени води, които затрудняват много изграждането на тунела или хидроизолирането му. Ако има съсредоточени водни притоци се правят отделни водохващания. Понякога се налага водоуплътняване на терена чрез инжектиране около тунелната тръба. Такива са случаите, когато дренирането на терена води до влошаване на структурата му и увеличение на планинския натиск върху тунелната облицовка или когато съществува опасност от затлачване на дренажните тръби. Химичният състав и гъстотата на инжекционните разтвори, както и гъстотата и дълбочината на дупките за инжектиране се определят от петрографския състав, структурата и способността на терена да поглъща разтвора.

Хидроизолиране на тунелите чрез водонепропусклив бетон се прилага при максимален воден натиск върху облицовката до 0.15МРа, оразмеряване на облицовката при недопускане на пукнатини, неагресивни или слабоагресивни подпочвени води и липса на водни течове през време на бетонирането. Хидроизолиране на тунелите чрез специална хидроизолация се прави с подходящи водоплътни материали, залепени или прикрепени към външната или вътрешната страна на облицовката (при еднослойна облицовка) или между двете облицовки (при двуслойна облицовка). Комбинирано хидроизолиране чрез водонепропусклив бетон и специална хидроизолация се прилага при наличие на трудности за качествено изпълнение само на водонепропусклив бетон или само на специална хидроизолация.