Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов
При розробці технології створення геокомпозитних конструкцій було проведене відпрацювання її елементів. У статті наведено приклади застосування елементів технології створення геокомпозитних конструкцій при ремонті промислових об’єктів та деякі результати таких робіт....
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Назва видання: | Геотехническая механика |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53648 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов / С.П. Мусиенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 97. — С. 115-124. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-53648 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-536482014-01-26T03:09:33Z Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов Мусиенко, С.П. При розробці технології створення геокомпозитних конструкцій було проведене відпрацювання її елементів. У статті наведено приклади застосування елементів технології створення геокомпозитних конструкцій при ремонті промислових об’єктів та деякі результати таких робіт. At development of technology generation of constructions working off its components was conducted. The examples of application of components of technology of generation of constructions at the repair action of industrial objects and some data of such works are resulted in the article. 2012 Article Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов / С.П. Мусиенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 97. — С. 115-124. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53648 622.284:678.029.46 ru Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
При розробці технології створення геокомпозитних конструкцій було проведене відпрацювання її елементів. У статті наведено приклади застосування елементів технології створення геокомпозитних конструкцій при ремонті промислових об’єктів та деякі результати таких робіт. |
| format |
Article |
| author |
Мусиенко, С.П. |
| spellingShingle |
Мусиенко, С.П. Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов Геотехническая механика |
| author_facet |
Мусиенко, С.П. |
| author_sort |
Мусиенко, С.П. |
| title |
Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов |
| title_short |
Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов |
| title_full |
Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов |
| title_fullStr |
Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов |
| title_full_unstemmed |
Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов |
| title_sort |
применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2012 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53648 |
| citation_txt |
Применение элементов технологии создание геокомпозитных конструкций в условиях ремонта промышленных обектов / С.П. Мусиенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 97. — С. 115-124. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Геотехническая механика |
| work_keys_str_mv |
AT musienkosp primenenieélementovtehnologiisozdaniegeokompozitnyhkonstrukcijvusloviâhremontapromyšlennyhobektov |
| first_indexed |
2025-07-05T05:01:21Z |
| last_indexed |
2025-07-05T05:01:21Z |
| _version_ |
1836781857197260800 |
| fulltext |
115
Таблица 7 - Значения коэффициентов, характеризующих степень влияния каждого из
факторов на газовыделения из скважин
Геологические факторы Значение коэффициента
Усредненные локальные структуры 0,35
Палеопотоки 0,39
Трещиноватость 0,26
Таким образом, установлены основные геологические факторы, влияю-
щие на формирование зон скопления метана в углепородном массиве. Выпол-
ненный дисперсионный анализ позволил установить долю влияния каждого
фактора на формирование выше указанных зон. Использование комплекса гео-
логических факторов позволит более эффективно прогнозировать зоны скопле-
ния метана в массиве горных пород.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пащенко П.С. Геологические факторы образования зон скопления метана на примере шахт Донецко-
Макеевского района / П.С. Пащенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. / ИГТМ НАН Украины.
– Днепропетровск, 2008. - № 80. – С. 345 - 350.
2. Патент Украины № 34472 E21F 7/00. Спосіб визначення зон тріщинуватості у вуглепородному
масиві / В.А. Баранов, П.С. Пащенко (Україна). От 11.08.2008. Бюл. № 15.
3. Патент Украины № 41696 E21F 7/00 G01V 9/00. Спосіб визначення зон скупчення метану у
стратиграфічному інтервалі на шахтах та ділянках розвідки. / А.Ф. Булат, В.В. Лукинов, П.С. Пащенко [та
інші]. (Україна) От 10.06.2009. Бюл. № 11.
4. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле / П.А. Рыжов – М.: Высшая школа. – 1973. –
288 с.
5. Булат А.Ф. Дегазация углепородного массива на шахте им. А.Ф. Засядько скважинами, пробуренны-
ми с поверхности / А.Ф. Булат, В.В. Лукинов, Е.Л. Звягильский, В.С. Грязнов [и др.] // Геотехническая механи-
ка: Межвед. сб. науч. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2005. - № 53. – С. 3 – 8.
УДК 622.284:678.029.46
Канд.техн.наук С.П. Мусиенко
(ИГТМ НАН Украины)
ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ
ГЕОКОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В УСЛОВИЯХ РЕМОНТА
ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЕКТОВ
При розробці технології створення геокомпозитних конструкцій було проведене відпра-
цювання її елементів. У статті наведено приклади застосування елементів технології ство-
рення геокомпозитних конструкцій при ремонті промислових об’єктів та деякі результати
таких робіт
APPLICATION COMPONENTS OF TECHNOLOGY GENERATION OF
GEOCOMPOSIT CONSTRUCTIONS IN THE CONDITIONS OF REPAIR
ACTION OF INDUSTRIAL BUILDING SITES.
At development of technology generation of constructions working off its components was
conducted. The examples of application of components of technology of generation of constructions
at the repair action of industrial objects and some data of such works are resulted in the article
Применение элементов технологии создания геокомпозитных конструкций
при определенных условиях может быть рекомендовано в гидротехническом и
подземном строительстве как особо рациональный и экономичный способ
116
строительных и строительно-ремонтных работ [1]. Наряду с широко применяе-
мыми методами укладки готового бетона за опалубку, находят применение ме-
тоды строительства конструкций из сборного железобетона. На Украине имеет-
ся огромное количество промышленных железобетонных объектов, в том числе
и потенциально опасных или с истекшим сроком службы. Особенностью рабо-
ты железобетонных конструкций является весьма продолжительный срок их
службы, поэтому при их эксплуатации имеет место физический износ и мо-
ральное старение бетона или железобетона, накопление в них различных де-
фектов, что приводит к разрушению, как материалов, так и системы в целом.
Протекающие во времени процессы старения снижают эксплуатационную на-
дежность таких объектов, повышают риск возникновения аварий.
Продолжительная эксплуатация заглубленных и подземных сооружений,
сопровождается не только их физическим износом и старением бетона, но и
развитием приконтурной фильтрации вокруг объекта. Выявлено, что в процессе
эксплуатации подземных объектов на конструктивных элементах независимо от
вида бетона образуются трещины, сколы, расслоения и другие повреждения
[2-4].
Находясь в затруднительном экономическом положении, государство нахо-
дит время уделить внимание проблеме, которая при ее игнорировании может,
впоследствии перерасти в многочисленные трагедии. Если складывать те мно-
гочисленные аварии, которые происходят ежедневно в различных сферах на-
шей жизнедеятельности, то суммарный убыток для государства во много раз
превысит последствия чернобыльской катастрофы.
Существенно уменьшить количество аварий, происшествий, катастроф,
можно своевременным выполнением реконструкций и капитальных ремонтов,
поэтому проектные и строительные организации должны быть подготовлены к
проведению работ по восстановлению зданий, сооружений, объектов различно-
го назначения, потому, что во всех случаях восстановительные работы пред-
ставляют собой специфическую часть строительного производства. Их техно-
логия и организация существенно отличаются от комплекса работ по возведе-
нию новых зданий и сооружений.
В таких условиях особую актуальность приобретают технологии и техноло-
гические приемы позволяющие снизить затратность и повысить эффективность
выполняемых работ.
С целью практического подтверждения эффективности применения элемен-
тов технологии создания геокомпозитных конструкций [5] при ремонте и реко-
нструкции гидротехнических, подземных и заглубленных объектов был выпол-
нен ряд работ на различных промышленных предприятиях, в том числе, венти-
ляционного канала восточного вентиляционного ствола № 1 шахты им. А.А. За-
сядько, шахтных водосбросов верхнего и нижнего прудов поверхностного во-
дохозяйственного комплекса ПАО «Шахтоуправление «Покровское», на пра-
вом борту насыпи 162 км Северо-Крымского канала, гидротехнических тонне-
лей канала Днепр-Донбасс. Краткое описание работ приведено ниже.
Характерным примером применения элементов технологии создания геоко-
мпозитных конструкций является строительство и ремонт вентиляционного ка-
117
нала восточного вентиляционного ствола № 1 шахты им. А.А. Засядько. Оценка
возможных технических решений выполнялась с учетом того, что вентиляци-
онный канал относится к 1-й категории горных выработок.
Вентиляционный канал примыкает к стволу на глубине 19,9 м. Выработка
пройдена по наносным породам (глина, суглинок) с f = 0,9÷2 (по шкале проф.
Протодьяконова). Канал закреплен металлобетонной крепью КОЗУ-22 в бетоне.
Плотность установки рам крепи - 3 рамы на 1 п.м. выработки. Площадь попе-
речного сечения канала SД = 20,55 м. Угол наклона выработки – 22°.
После окончания возведения монолитной конструкции, остаточные водо-
притоки в вентиляционном канале превышали 3,4 м3/час. Состояние крепи вен-
тиляционного канала не исключало возможности резкого повышения притоков
воды и прососов воздуха при включении вентиляционной установки.
Для оценки технического состояния и разработки мероприятий по повыше-
нию эксплуатационной надежности выработки проведен комплекс специальных
исследований [6], которые выявили контурную фильтрацию, пустотность за
крепью и дефекты крепи горной выработки.
Ликвидацию пустот, источников воды, повышение водонепроницаемости
оболочки осуществляли методом тампонажа закрепного пространства, а стаби-
лизацию вмещающих приконтурных пород – путем отжима воды жесткими це-
ментно-песчаными растворами под избыточным давлением. После схватывания
раствора выполняли омоноличивание конструкции нагнетанием водоцементно-
го раствора. Повторную цементацию выполнили с применением особо тонко-
дисперсных вяжущих (ОТДВ) Тампонаж и цементацию выполняли многоцеле-
вой бетоноукладочной машиной МБМ через шпуры диаметром 42 мм, пробу-
ренные в бетоне крепи и герметизируемые инъекторами. Усредненный состав
тампонажного раствора следующий: цемент М400 – 600 кг; песок – 862 кг; вода
– 574 кг. В процессе тампонажа наблюдался отжим воды и вынос разжиженных
глинистых пород через контрольные шпуры и дефектные зоны монолитного бе-
тона. Максимальный расход тампонажного раствора через 1 шпур составил 3,6
м3.
После удаления с поверхности выработки наносов, в бетонном слое почвы
выработки обнажились полости глубиной до 0,4 м различной ширины и протя-
женности. Полости заполняли набрызгбетонированием по сухому способу. Ма-
ксимальный размер крупного заполнителя – 20 мм. После выравнивания почвы
выполнили 5 слоев набрызгбетона по сухому способу. Для повышения прочно-
сти и водонепроницаемости бетона в его состав водили добавку «Adi Con». То-
лщина каждого слоя – 5-7 мм. При нанесении бетон в слоях поочередно моди-
фицировали добавками жидкого стекла или полимерной добавкой «Spray Con».
Выдержка после бетонирования каждого слоя составляла 12-24 часа.
Для обеспечения гидроизоляции и антикоррозионной защиты бетонной кре-
пи канала выполнено набрызгбетонирование по мокрому способу с применени-
ем модифицирующих добавок. В состав раствора для гидроизоляции входит
добавка «Spray Con» - сухой порошок, состоящий из полимеров, других хими-
ческих компонентов и армирующих волокон, придающих бетону устойчивость
к растрескиванию, химическую стойкость, водонепроницаемость и повышает
118
адгезию набрызгиваемого раствора. Толщина нанесенного защитного слоя – 25
мм.
Лабораторное исследования показали, что прочность защитного слоя со-
ставляет 60 МПа, а пористость, газо- и водопроницаемость не превышают уста-
новленных норм. В результате проведенных работ общий водоприток в выра-
ботку снижен на 90%. Вентиляционный канал принят в эксплуатацию. Эконо-
мический эффект применения предложенной технологии составил 430 тысяч
гривен в ценах 2001 года. В настоящее время вентиляционный канал находится
в эксплуатации.
Вид вентиляционного канала на сопряжении с вентиляционной камерой по-
сле выполнения работ показан на рис. 1.
Важную роль в обеспечении жизнедеятельности угольной шахты имеет по-
верхностный водохозяйственный комплекс со своей разветвленной сетью
транспортирующих трубопроводов, различных резервуаров хранения воды и
других флюидов и, как правило, включающий систему прудов-накопителей во-
ды с разными конструкциями водосбросов. В системе поверхностного водохо-
зяйственного комплекса ПАО «Шахтоуправление «Покровское» эксплуатиру-
ется три крупных пруда-накопителя воды.
Рис. 1 - Вид вентиляционного канала на сопряжении с вентиляционной камерой
Каждое водопропускное сооружение (ВПС) прудов-накопителей представ-
ляет собой два шахтных водосброса с 2-я очковыми трубами круглого сечения
диаметром 2,0 м. Конструкции объектов содержат верхнюю и нижнюю дамбы,
облицованные железобетонными плитами. Схема водосбросного сооружения
представлена на рис. 2.
Предварительное обследование шахтных водосбросов верхнего и нижнего
119
прудов показало, что длительная эксплуатация объектов без выполнения капи-
тальных ремонтов вызвало существенное снижение проектных характеристик
как железобетона, так и всех конструкций объектов. Для установления качест-
венных и количественных показателей технического состояния объекта для
обоснования проектных решений по повышению их эксплуатационной надеж-
ности было проведено геофизическое обследование [7].
Виброакустическая диагностика выявила наличие зон подмыва днища соо-
ружения, которые распространяются и на боковые стенки ВПС, что угрожало
потерей статической устойчивости отдельных секций сооружения.
Основные виды дефектов по результатам диагностики: разрушение швов
между звеньями труб; выколы бетона с обнажением арматуры и без обнажения;
коррозия поверхности бетона; наличие иловых отложений на днище водопро-
водящих труб; разрушение днища труб с обнажением арматуры; разрушение
материала швов между кольцами труб и каркасными блоками водосбросной
шахты.
дренажные
отверстия
O50мм
монолитные
бетонные
ступени
Бетон БГТ-200 274
22
274
35
O
20
00
600
45
0
274
106
12
00
1010 1010 Бетонная подготовка
10
00
70
0
8870628013202800700 5360
2000 200014007000
1:25
1:1,75
Сборне железобетонные диафрагмы
40
00
40
00
2500
4820
27
60
80
00
20
00
11
00
0
Ось плотины
Рис. 2 - Схема водосбросного сооружения
Проект ремонта водосбросных сооружений разработан с учетом данных ди-
агностики [7] и рекомендаций технологического регламента [4].
В процессе реализации проектных решений выполнены следующие основ-
ные работы: удален разрушенный бетон; проведена гидропескоструйная очи-
стка арматуры; гидропескоструйная очистка поверхности бетонных конструк-
120
ций; заделаны швы и трещины раствором с добавкой Adi-Con- CSF(R); пробу-
рены шпуры и оборудованы инъекторами; выполнен тампонаж пустот и стаби-
лизация вмещающих грунтов; обработана арматура праймером Fibre Prime; вы-
полнены работы по восстановлению разрушенных участков бетона методом
торкретирования; уплотнены деформационные швы, заполнены полости швов и
герметизированы швы материалом Flexigum; нанесено защитное гидроизоляци-
онное покрытие методом торкретирования по мокрому способу (рис. 3).
Внешний вид участка трубы водопроводящего сооружения после выполне-
ния ремонтных работ показан на рис. 4.
Рис. 3 - Нанесение защитного гидроизоляционного покрытия
Рис. 4 - Вид участка трубы водопроводящего сооружения после выполнения
ремонтных работ
Сооружение приведено в рабочее состояние в кратчайшие сроки с мини-
мальными затратами ресурсов. Экономический эффект составил 2150 тысяч
гривен в ценах 2011 года. Северо-Крымский канал сооружён для перебрасыва-
ния зарегулированного стока Днепра в южные районы Украины с целью про-
121
мышленного и питьевого водоснабжения городов Симферополь, Севастополь,
других населённых пунктов, Керченского промышленного района и орошения
сельскохозяйственных угодий. Строительство канала осуществлялось на про-
тяжении 1957-1969 гг., а первая днепровская вода поступила в Крым в октябре
1963 г.
Трасса канала состоит из трёх открытых участков и одного напорного.
Главный водозабор размещён на Каховском водохранилище, где вода отбирает-
ся через главное сооружение-шлюз с подачей её самотёком к насосной станции
№1 на расстояние 208 км (высота подъёма – 9,2 м). Второй самотёчный участок
длиной 79 км размещён между 208 и 287 км (высота подъёма воды насосной
станцией №2 – 25,6 м). Третий самотёчный участок имеет длину 82 км (от 287
до 369 км) и заканчивается близ насосной станции №3. Дальше вода по напор-
ному водоводу диаметром 1800 мм и длиной 322 м подается в насосную стан-
цию №4, из которой двумя нитями 30-километрового водовода (диаметром 900
и 1200 мм) транспортируется к очистительным сооружениям г. Керчи. На уча-
стке 162 км русло канала выходит из грунтового массива и обустроено насып-
ными дамбами. Грунтовый массив в основании канала имеет суглинки легкие,
суглинки средние и суглинки тяжелые. Кроме того, имеются пропластки гипса,
которые не были выявлены при разведочном бурении. Канал имеет двухслой-
ную железобетонную облицовку, суммарной толщиной – 400 мм.
Физический износ и старение защитного бетонного покрытия канала на
этом участке, вызванные коррозионно-гидромеханическими воздействиями на
бетон, привели к ухудшению его эксплуатационных параметров, что прояви-
лось в развитии зон трещиноватости, выколов и, как следствие, вызвало повы-
шение водопроницаемости бетона;
Повышенная фильтрация в грунтовое основание канала вызвала суффозию
слагающих его пород с образованием зон размывов и пустот под бетонной об-
лицовкой и в грунтовой толще. Развитие фильтрационных процессов на приле-
гающих территориях привело к разрушению полотна автомобильной дороги и
проседанию полотна железной дороги.
Совокупность полученных данных о состоянии участка канала на основании
данных проведенных исследований (Крымская ГМЭ, КАПКС) позволили отне-
сти данный объект к категории неработоспособных, постепенный отказ которо-
го произошел в результате его долговременной эксплуатации. Однако, совоку-
пность полученных данных о техническом состоянии объекта, в соответствии
со стандартной терминологией позволили отнести его к категории восстанавли-
ваемых объектов, которые в работоспособное состояние могут быть приведены
путем реализации комплекса мер по усилению конструкции и стабилизации
вмещающих грунтов.
В основу проекта ликвидации аварийной ситуации на участке 162 км канала
была положена идея создания геокомпозитной конструкции. Было предложено
ведение работ в двух направлениях: ликвидация пустот под плитами в наклон-
ной частях бетонной облицовки путем тампонирования песчано-цементным ра-
створом; восстановление разрушенных и участков бетонных плит методом тор-
кретирования нанесение защитного покрытия на восстановленные участки.
122
Для достижения поставленной цели в ходе ремонтных работ выполнено:
тампонаж пустот под плитами и стабилизация примыкающих грунтов; восста-
новление разрушенных участков бетона; гидроизоляция фильтрующих участ-
ков бетона. Работы по тампонажу выполнялись после заделки пустых швов и
поверхностных трещин в конструкции. Основные этапы производства работ:
бурение скважин (шпуров); оборудование их инъекторами; приготовление це-
ментного раствора требуемого состава и количества; нагнетание цементного
раствора в кладку; контроль качества и установление достаточности тампонаж-
ных работ; ликвидация скважин цементно-песчаным раствором; сдача и прием-
ка выполненных работ.
На участке примыкания насыпной дамбы к грунтовому массиву для омоно-
личивания элементов конструкции выполнена цементация растворами на осно-
ве ОТДВ.
Работы по восстановлению разрушенных участков бетона выполнены мето-
дом сухого торкретирования а по гидроизоляции – мокрого. Приготовление и
укладка растворов производили многоцелевой бетоноукладочной машиной
МБМ. Ремонтные работы на аварийном участке 162 км Северо-Крымского ка-
нала выполнены в марте – апреле 2003 года.
Реализация комплекса мер по усилению конструкции и стабилизации вме-
щающих грунтов по технологии создания геокомпозитной конструкции, позво-
лили привести объект в работоспособное состояние, ликвидировали угрозу
близлежащим объектам, привели к значительной экономии государственных
средств, в сравнении с традиционными методами ремонта сооружений.
Канал «Днепр-Донбасс» — важнейшая водная артерия для снабжения пить-
евой водой города Харькова и прилегающих населенных пунктов. Предвари-
тельный подъем уровня воды в канале осуществляется с помощью двенадцати
насосных станций, на ряде которых исполнителем уже проведены комплексные
исследования и выполнены ремонтно-строительные работы. Дальнейший путь
воды через водораздел решено было выполнить с использованием подземного
водопроводящего сооружения длиной свыше 3 километров. Первоначальное
проектное решение предусматривало введение в эксплуатацию двух параллель-
ных водопроводящих тоннелей, а затем, по мере строительства второй очереди
канала, третьего. В настоящее время построены и эксплуатируются в течение
почти трех десятилетий два тоннеля. Оба тоннеля построены по одинаковой
технологии и имеют в поперечном сечении одинаковые размеры. Сведения о
крепи тоннелей даны в таблице.
123
Таблица 1 — Сведения о крепи тоннелей
Вид крепи Тоннель №1 Тоннель №2
монолитный бетон 0 – 30 м 0 – 30 м
тюбинговые кольца ДЗМО, d = 5,50 м 30 – 62 м 30 – 50 м
тюбинговые кольца лентрублита, d = 5,50 м - 50 – 57 м
усиленные железобетонные блоки 62 - 82 м 57 - 64 м
сборная унифицированная железобетонная
обделка
82 — 727 м 64 — 1664 м
тюбинговые кольца лентрублита, d = 5,50 м 727 — 729 м -
сборная унифицированная железобетонная
обделка
729 – 1666 м …1664 м
чугунная обделка из тюбингов, 4 = 6,00 м 1666 - 1688 м 1664 - 1690 м
сборная унифицированная железобетонная обделка 1688 — 1801 м 1690 - 1803 м
усиленные железобетонные блоки 1801 — 1822 м 1803 - 1823 м
сборная унифицированная железобетонная обделка 1822 — 3275 м 1823 - 3271 м
тюбинговые кольца лентрублита, d = 5,50 м 3275 - 3345 м -
тюбинговые кольца ДЗМО, d = 5,50 м - 3271 – 3295 м
тюбинговые кольца лентрублита, d = 5,50 - 3295 – 3340 м
Результаты обследования показали, что нарушенность тоннелей представле-
на следующими основными, формами [2]: разрушение песчано-цементного
слоя без обнажения арматуры и с ее обнажением и коррозией; сульфатация по-
верхности, преимущественно в виде поперечных полос; пучение днища без раз-
рушения и с разрушением поверхностного слоя; точечный капеж, преимущест-
венно со свода тоннеля. Основные пустоты образуются в нижних углах и в сво-
де водовода, а не в его боках за счет обрушения грунта, что свидетельствует об
интенсивных геофильтрационных процессах и вымывании грунта, а также об
отрыве в нижней части тоннеля песчано-цементного слоя от основной крепи.
Давление вышележащего грунтового слоя на крепь тоннеля характеризуется
изменчивостью по величине и направлению. Наличие большого количества
пустот за обделкой тоннеля, которые заполнены водой, привело к большой его
сульфатации. Хотя, в общем тоннель № 2 на начальном и конечном участках
был меньше разрушен, происходящие процессы фильтрации, расслаивания,
вымывания, трещинобразования более опасны, чем в тоннеле № 1, поскольку
могли привести к одновременному разрушению больших по длине участков.
В результате выполненного анализа проектом определены следующие ме-
роприятия по выполнению реконструкционных работ в гидравлических тонне-
лях:
Удалить разрушенный бетон и торкрет. Выполнить тампонаж пустот. Вы-
полнить работы по восстановлению разрушенных участков бетона. Работы по
восстановлению разрушенных участков бетона выполнить методом сухого тор-
кретирования. Песчано-цементные растворы для торкретирования модифици-
ровать полимерной добавкой Adi-Con. Подготовить поверхности и нанести за-
щитный слой методом мокрого торкретирования растворами модифицирован-
ными продуктом Spray-Con WS ST.
Повторный тампонаж выполняют с выдержкой 3 - 7 суток. На участках со-
124
пряжения крепей различной конструкции и участках с аномальной фильтрацией
выполнить омоноличивание конструктивных элементов, цементацией раство-
рами на основе ОТДВ.
Разрушенную поверхность бетона восстановить способом сухого торкрети-
рования по заанкереной сетке.
Нанесение гидроизоляционного раствора на подготовленную поверхность
выполнять методом мокрого торкретирования. Рецептура и порядок приготов-
ления раствора - в соответствии с технологическими рекомендациями произво-
дителя продуктов Spray-Con и Adi-Соn - фирмы Gemite.
Выводы. Для реализации проекта выбраны наиболее опасные участки –
1500 м в тоннеле №1 и 650 м в тоннеле №2.ремонтные работы выполнены в
2005-2009 годах.
Наблюдения за отремонтированными участками показало надежность и вы-
сокое качество работ.
Таким образом, опыт применения элементов технологии создания геокомпо-
зитной конструкции на промышленных объектах различного назначения подт-
верждает правильность выбранного направления и применяемых технических
решений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Усаченко, Б.М. К разработке геокомпозитных охранных систем [Текст] / Б.М. Усаченко, С.П. Мусиенко,
М.А. Ильяшов, В.Н. Сергиенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. тр./ ИГГМ НАН Украины. -
Днепропетровск, 2008 - Вып. 78. - С. 56-72.
2. Выполнить геофизические исследования гидротехнического тоннеля( 2 трубы) канала Днепр-
Донбасс:.Отчет о НИР [Текст] / Научный руководитель Б. Усаченко. НПП Технополис «Экоиндустрия». . –
Днепропетровск, 2001. - 159 с.
3. Мусиенко СЛ. Строительная санация подземных и заглубленных объектов — безусловная предпосылка
эксплуатационной надежности // Геотехническая механика — Сб. научи. трудов ИГТМ НАН Украины.— Днеп-
ропетровск. — 2001. — Вып. 29. — С. 140 — 142.
4. Сергиенко В.Н. Методические проработки и практическое применение подводной вибродиагностики
[Текст] / В.Н. Сергиенко, С.П .Мусиенко, В.Б. Усаченко // Геотехническая механика — Сб. научи. трудов
ИГТМ НАН Украины.— Днепропетровск. — 2004. — Вып. 51. — С. 177 — 183.
5. Технологический регламент диагностики и восстановления заглубленных и подземных сооружений по-
верхностного комплекса шахт на основе технологии создания геокомпозитных конструкций: науч.-практ. посо-
бие / [кол. авт.] – Днепропетровск: Монолит, 2011. – 48 с.
6. Выполнить геофизические исследования вентиляционного канала восточного вентиляционного ствола
№ 1 шахты им. А.А. Засядько: Отчет о НИР [Текст] / Научный руководитель Б.М. Усаченко.- Днепропетровск:
НПП Технополис «Экоиндустрия», 2002.-84 с.
7.Выполнить геофизическое обследование технического состояния шахтного водосброса верхнего и ниж-
него прудов шахтоуправления «Покровское»: Отчет о НИР [Текст] / Научный руководитель Б. Усаченко. НПП
Технополис «Экоиндустрия», Днепропетровск, 2008.- 61 с.
125
УДК 622.02: 543.226
Научн.сотр. В.Я. Осенний,
мл.научн.сотр. Н.В. Осенняя
(ИГТМ НАН Украины)
КИНЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ ТЕРМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ГОРНЫХ
ПОРОДАХ ПРИ ПЛАЗМЕННОМ КОТЛООБРАЗОВАНИИ
Досліджено термічними і рентгеноструктурними методами залізисті кварцити під дією
плазмових потоків. Визначено основні закономірності трансформації кристалічних решіток
домішних систем. Установлено факт збільшення енергії руйнування міцних порід у процесі
опромінювання плазмовими потоками.
KINETIC PARAMETERS OF PHYSICAL PROCESSES THERMAL
TRANSFORMATIONS IN ROCKS UNDER THE PLASMA
FORMATION BOILER
Thermal and X-ray structural methods ferruginous quartzite under plasma flows. The basic laws
of transformation of crystalline lattices admixture systems. The fact of increasing the fracture en-
ergy hard rock during the irradiation of plasma flows.
В результате термического воздействия на примесные системы (к каким
можно отнести большинство горных пород) ряд кристаллов в определенном
температурном диапазоне претерпевают фазовые переходы первого и второго
родов.
Кристаллические решетки примесных систем, проявляющие свойства твер-
дых растворов замещения и внедрения, под действием высоких температур
плазменных потоков подвержены различного рода трансформациям, связанны-
ми с температурными изменениями длин трансляционных векторов соответст-
вующих сингоний.
В свою очередь динамика трансформаций кристаллических решеток опре-
деляет интенсивность формирования дислокаций, а также протекания в горных
породах топохимических реакций. Отличительной чертой топотаксических
превращений нестехиометрических примесных систем в результате протека-
ния топохимических реакций является то, что важнейшие структурные элемен-
ты кристаллических решеток (например, направление изменения трансформа-
ционных векторов) исходной фазы оказывают ориентационное влияние на па-
раметры кристаллов конечной фазы. При этом, формирование кристаллической
решетки конечной фазы, связанное с изменением длин трансляционных векто-
ров, а, следовательно, с изменением энергии разрыва связей, в конечном итоге
влияет на величины тепловой энергии разрушения горных пород.
В данной работе методами рентгеноструктурного и термогравиметрического
анализов исследовались кристаллические решетки железистых кварцитов и
хлорито-аспидных сланцев, подвергнутых облучению воздушной плазмой в
диапазоне температур 2000-4000 K в технологических процессах плазменного
способа расширения скважин [1 – 3].
Исследование физико-химических процессов при термическом расширении
скважин в магнетитовых кварцитах Кривбасса методом дифференциально-
|