Технологија повећања чврстоће сидрења на шиљцима и решења за адаптацију за сложене геолошке подлоге
Који су уобичајени типови и узроци неуспјеха причвршћивања шиљака?
Уобичајени типови квара при сидрењу са шиљцима обухватају три категорије: отпадање услед недовољне отпорности-на извлачење, лом услед недовољне отпорности на смицање и корозионо олабављење слоја за анкерисање. Основни узрок отпадања услед недовољног отпора-извлачења је недовољна сила везивања између малтера за анкерисање, прага и шиља. Под вертикалним вибрацијским оптерећењем током рада воза, празнине се постепено појављују и шире између слоја за сидрење и шиља, што на крају доводи до опадања шиљка. Лом услед недовољне отпорности на смицање се углавном јавља у прелазној зони између усидреног пресека и не-усидреног дела шиља. Узрок је то што сила бочног удара влака премашује смичну чврстоћу шиљка, посебно на линијама са малим полупречником кривине, где је бочно оптерећење веће и ризик од лома већи. Узрок корозионог лабављења анкерног слоја је инфилтрација киселих-базних јона и подземних вода у сложеним геолошким срединама у слој за анкерисање, што уништава структуру производа хидратације малтера, што доводи до пора и пукотина у слоју за анкерисање и значајног слабљења чврстоће сидрења. Поред тога, дефекти у процесу конструкције такође могу узроковати неуспех анкерисања, као што је непотпуно чишћење рупа за анкерисање, недовољно изливање малтера и недовољно време очвршћавања, што ће све смањити поузданост сидрења шиљака. У одељцима подлоге меког тла, неравномерно слијегање подлоге ће проузроковати неуједначен напон на шиљку, додатно повећавајући вероватноћу отказивања сидрења.
Које су мере за надоградњу формуле материјала за сидрење да би се побољшала отпорност{0}}на извлачење шиљака?
Надоградња формуле материјала за сидрење ради побољшања отпорности на извлачење -шиљака се фокусира на три основна правца: матрица малтера високе{1}}чврсте чврстоће, побољшање везивања интерфејса и модификација против-корозије. Матрица малтера усваја сулфоалуминатни цемент уместо традиционалног портланд цемента. Сулфоалуминатни цемент има брз рани развој чврстоће, са чврстоћом на притисак од 24-часовне силе од преко 30МПа, што је 50% више од традиционалног цемента, и може брзо да формира стабилну структуру за сидрење. У погледу побољшања међуповезивања, у малтер се додају поликарбоксилатни суперпластификатор и емулзија акрилатног полимера. Доза суперпластификатора је контролисана на 0,8%-1,2% масе цементног материјала, што може смањити однос воде-везива и побољшати компактност малтера; доза полимерне емулзије се контролише на 5%-8%, што може да формира флексибилни везивни филм на интерфејсу између шиљака и малтера, значајно побољшавајући силу везивања на интерфејсу и повећавајући отпор шиљака на извлачење за више од 40%. За антикорозивне модификације у корозивним срединама као што је слано-алкално земљиште, прах шљаке и електрофилтерски пепео се уграђују у малтер, са дозама од 20% односно 15% масе цементног материјала. Пуцоланска реакција праха шљаке и летећег пепела може потрошити слободне алкалије у слоју за сидрење и смањити брзину ерозије корозивних јона. Унапређеном малтеру за анкерисање такође треба додати средство за експанзију, са дозом од 3%-5% масе цементног материјала, како би се компензовала деформација малтера због скупљања и избегло смањење чврстоће сидрења изазвано напуклинама од скупљања.
Које су кључне тачке диференциране технологије сидрења за шиљке у сложеним геолошким подлогама?
Диференцирана технологија сидрења за шиљке у сложеним геолошким подлогама мора бити прецизно прилагођена према типу подлоге. Замеке подлоге тла, усвојена је технологија „-увећано анкерисање + секундарно ињектовање“. Пречник рупе за сидрење је 30 мм већи од пречника шиљака, а дно рупе је проширено у сферни облик како би се повећала површина контакта између малтера за сидрење и тла. Ињектирање се врши у два корака: прво фуговање је до 2/3 дубине рупе, а секундарно фуговање се изводи након што се малтер иницијално постави да испуни поре и побољша отпор-извлачењу. Заподлоге смрзнуте земље, усвојена је технологија „сидрење топлотне изолације + малтер за очвршћавање на ниској-температури“. Полиуретански термоизолациони слој дебљине 20мм поставља се на унутрашњи зид анкер рупе да би се смањио утицај спољашње температуре на смрзнуто земљиште; Одабран је малтер за сидрење на ниској{4}}температури, који може нормално да хидрира на -10 степени, избегавајући лабављење слоја за анкерисање изазвано циклусом смрзавања-одмрзавања смрзнутог земљишта. Заслане-алкалне подлоге, усвојена је технологија „премаза против корозије + изолационо кућиште“. Површина шиљака је попрскана Дацромет антикорозивним премазом дебљине 8-12μм; ПВЦ изолационо кућиште је постављено у рупу за сидрење да изолује директан контакт између физиолошких{10}}алкалних јона и малтера за анкерисање, смањујући ризик од корозије. Након сидрене конструкције свих сложених геолошких подлога, време очвршћавања треба продужити за више од 50% у поређењу са конвенционалним подлогама. Време очвршћавања за меко земљиште и подлоге за смрзнуто земљиште није мање од 7 дана, а за подлоге са слано-алкалним земљиштем најмање 10 дана да би се обезбедило потпуно очвршћавање малтера.
Које су-технологије тестирања без разарања и тачке примене за квалитет сидрења шиљцима?
Не-Технологије испитивања без разарања за квалитет сидрења шиљцима углавном обухватају три типа: ултразвучно испитивање, испитивање ниског-одраза напрезања и испитивање-извлачењем узорковања. Ултразвучно тестирање користи карактеристике пропагације ултразвучних таласа у слоју за сидрење. Када постоје поре и пукотине у слоју за сидрење, ултразвучни таласи ће се рефлектовати и распршити. Анализом таласног облика и амплитуде рефлектованих таласа може се проценити компактност сидреног слоја. Током тестирања, сонда мора бити уско причвршћена за врх шиљка како би се осигурало добро спајање. Тестирање рефлектованих таласа ниског{8}}напрезања побуђује таласе стреса да се шире дуж шиљака додиривањем врха шиљка. Таласи напрезања ће генерисати сигнале рефлексије на дефектима сидрења. Према времену доласка и амплитуди сигнала рефлексије може се одредити локација и величина дефеката. Ова технологија је погодна за-брзо тестирање великих размера. Извлачење{14}}инспекција узорковања је полу-не-метода испитивања без разарања, са односом узорковања не мањим од 3%. Хидраулични{19}}тестер за извлачење се користи за примену вертикалног затезања на шиљак, а крајњи{20}}отпор извлачења шиљка се бележи. Крајњи отпор-извлачења националних стандардних шиљака треба да буде већи или једнак 60кН, а страни стандардни шиљци треба да испуњавају одговарајуће националне стандарде. Што се тиче тачака примене, испитивање без{25}}разарања треба извршити након што се малтер за анкерисање очврсне; резултати ултразвучног и{26}испитивања са малим напрезањем треба да буду међусобно верификовани; извлачење{27}}инспекција узорковања треба да насумично бира тачке тестирања које покривају различите делове подлоге како би се избегло селективно узорковање; неквалификоване шиљке пронађене током тестирања треба одмах прерадити, а однос узорковања исте серије шиљака треба удвостручити.
Који су стандарди прихватања и дугорочни{0}}шеми праћења снаге сидрења са шиљцима?
Стандарди прихватања за чврстоћу сидрења шиљцима подељени су у две фазе:прихватање изградњеипраћење рада. У фази прихватања конструкције, крајњи отпор-извлачења шиљака треба да испуни захтеве за пројектовање, са отпором-извлачењу националних стандардних шиљака већим или једнаким 60кН и отпором на смицање већим или једнаким 30кН; компактност слоја за анкерисање се утврђује ултразвучним испитивањем, при чему је квалификована компактност већа или једнака 95%; одступање од вертикалности шиљка мање од или једнако 2 степена да би се обезбедио уједначен напон. У фази праћења рада, визуелна инспекција шиљка се врши сваких шест месеци како би се проверило да ли је дошло до отпуштања и корозије; тестирање рефлектованих таласа ниске-напрезања врши се сваке године да би се проценила дугорочна-стабилност слоја за сидрење; инспекција узорковања извлачењем се спроводи сваке две године са односом узорковања од 1%, а -стопа слабљења отпора на извлачење мања или једнака 10% је квалификована. Дугорочна{15}}шема праћења треба да успостави квалитетну датотеку за сидрење шиљака, бележећи време изградње, геолошке услове и податке о тестирању сваког шиљка; за високо{16}}ризичне делове подлоге као што су меко тло и смрзнуто земљиште, постављају се аутоматске тачке за надгледање, а вибрациони мерачи затезања жице се користе за праћење-у реалном времену промене напона на шиљцима. Када промена напрезања пређе вредност раног упозорења, на време се оглашава аларм и предузимају се мере армирања. Неквалификоване скокове у прихватању треба одмах прерадити, а комплетан сет тестова треба поново-спровести након дораде док се не квалификовају пре него што се пусте у употребу.