Tehnologija povećanja čvrstoće sidrišta tračnica i rješenja za prilagodbu složenih geoloških podloga
Koje su uobičajene vrste i uzroci neuspjeha sidrenja šiljaka?
Uobičajeni tipovi neuspjeha sidrenja šiljaka uključuju tri kategorije: otpadanje zbog nedovoljnog otpora-izvlačenja, lom zbog nedovoljnog otpora na smicanje i korozivno labavljenje sloja za sidrenje. Osnovni uzrok otpadanja zbog nedovoljnog otpora-izvlačenju je nedovoljna sila vezivanja između morta za sidrenje, praga i šiljka. Pod opterećenjem okomitih vibracija tijekom rada vlaka, praznine se postupno pojavljuju i šire između sidrenog sloja i šiljka, što na kraju dovodi do pada šiljka. Lom zbog nedovoljne otpornosti na smicanje uglavnom se događa u prijelaznoj zoni između usidrenog dijela i ne-usidrenog dijela šiljka. Uzrok je to što sila bočnog udara vlaka premašuje čvrstoću na smicanje šiljka, posebno na prugama s malim radijusima zavoja, gdje je bočno opterećenje veće i rizik loma veći. Uzrok korozijskog labavljenja sloja za sidrenje je infiltracija kiseli-baznih iona i podzemne vode u složenim geološkim okruženjima u sloj za sidrenje, što uništava strukturu produkta hidratacije morta, što dovodi do pora i pukotina u sloju za sidrenje i značajnog slabljenja čvrstoće sidrenja. Osim toga, greške u procesu gradnje također mogu uzrokovati neuspjeh sidrenja, kao što je nepotpuno čišćenje rupa za sidra, nedovoljno izlijevanje morta i nedovoljno vrijeme stvrdnjavanja, što će sve smanjiti pouzdanost sidrenja šiljka. U dijelovima podloge s mekim tlom, neravnomjerno slijeganje podloge uzrokovat će nejednako opterećenje na šiljku, dodatno povećavajući vjerojatnost neuspjeha sidrenja.
Koje su mjere nadogradnje formule materijala za sidrenje kako bi se poboljšala otpornost-na izvlačenje šiljaka?
Nadogradnja formule materijala za sidrenje kako bi se poboljšala otpornost-na izvlačenje šiljaka usredotočuje se na tri ključna smjera: matricu morta visoke-čvrstoće, poboljšanje prianjanja sučelja i modifikaciju protiv-korozije. Matrica morta koristi sulfoaluminatni cement umjesto tradicionalnog Portland cementa. Sulfoaluminatni cement ima brzi rani razvoj čvrstoće, s 24-satnom tlačnom čvrstoćom od preko 30 MPa, što je 50% više od tradicionalnog cementa, i može brzo formirati stabilnu strukturu za sidrenje. Što se tiče poboljšanja prianjanja međupovršine, mortu se dodaje polikarboksilatni superplastifikator i akrilatna polimerna emulzija. Doziranje superplastifikatora je kontrolirano na 0,8%-1,2% mase cementnog materijala, što može smanjiti omjer vode-veziva i poboljšati kompaktnost morta; doziranje polimerne emulzije je kontrolirano na 5%-8%, što može formirati fleksibilan vezni film na granici između šiljka i žbuke, uvelike poboljšavajući snagu lijepljenja sučelja i povećavajući otpor šiljka na izvlačenje za više od 40%. Za antikorozivnu modifikaciju u korozivnim sredinama kao što je slano-alkalno tlo, troska u prahu i leteći pepeo ugrađeni su u mort, s dozama od 20% odnosno 15% mase cementnog materijala. Pucolanska reakcija troske u prahu i letećeg pepela može potrošiti slobodne alkalije u sidrenom sloju i smanjiti stopu erozije korozivnih iona. Nadograđenom mortu za sidrenje također je potrebno dodati sredstvo za ekspandiranje, u dozi od 3%-5% mase cementnog materijala, kako bi se kompenzirala deformacija morta uslijed skupljanja i izbjeglo smanjenje čvrstoće sidrenja uzrokovano pukotinama skupljanja.
Koje su ključne točke diferencirane tehnologije sidrenja za šiljke u složenim geološkim podlogama?
Diferenciranu tehnologiju sidrenja za šiljke u složenim geološkim podlogama potrebno je precizno prilagoditi prema vrsti podloge. Zapodloge mekog tla, usvojena je tehnologija "-prošireno sidrenje rupa + sekundarno injektiranje". Promjer rupe za sidrenje je 30 mm veći od promjera šiljka, a dno rupe je prošireno u sferni oblik kako bi se povećala kontaktna površina između morta za sidrenje i tla. Fugiranje se izvodi u dva koraka: prvo injektiranje je do 2/3 dubine rupe, a sekundarno injektiranje se izvodi nakon što je mort inicijalno postavljen da ispuni pore i poboljša-otpornost na izvlačenje. Zapodloge od smrznutog tla, usvojena je tehnologija "sidrenje toplinske izolacije + mort koji otvrdnjava na niskim-temperaturama". Na unutarnju stijenku rupe za sidro položen je poliuretanski toplinski izolacijski sloj debljine 20 mm kako bi se smanjio utjecaj vanjske temperature na smrznuto tlo; Odabran je mort za sidrenje koji otvrdnjava na niskim-temperaturama, koji može normalno hidratizirati na -10 stupnjeva, izbjegavajući labavljenje sloja za sidrenje uzrokovano ciklusom smrzavanja-odmrzavanja smrznutog tla. Zaslane-alkalne podloge tla, usvojena je tehnologija "anti{0}}premaza od korozije + izolacijsko kućište". Površina šiljka je raspršena Dacromet anti{3}}korozijskim premazom debljine 8-12μm; PVC izolacijsko kućište postavljeno je u otvor za sidrenje kako bi se izolirao izravan kontakt između-alkalijskih iona i morta za sidrenje, smanjujući rizik od korozije. Nakon konstrukcije sidrenja sa šiljcima svih složenih geoloških podloga, vrijeme njegovanja trebalo bi se produljiti za više od 50% u usporedbi s konvencionalnim podlogama. Vrijeme sušenja podloga od mekog tla i smrznutog tla nije kraće od 7 dana, a za podloge slano-alkalnog tla najmanje 10 dana kako bi se osiguralo potpuno stvrdnjavanje morta.
Koje su tehnologije ne{0}}destruktivnog ispitivanja i točke primjene za kvalitetu sidrenja šiljaka?
Tehnologije ne-destruktivnog ispitivanja za kvalitetu učvršćivanja šiljaka uglavnom uključuju tri vrste: ultrazvučno ispitivanje, ispitivanje reflektiranim valovima niske-napregnutosti i ispitivanje uzorkovanjem izvlačenjem-. Ultrazvučno ispitivanje koristi karakteristike širenja ultrazvučnih valova u sloju za sidrenje. Kada postoje pore i pukotine u sidrenom sloju, ultrazvučni valovi će se reflektirati i raspršiti. Analizom valnog oblika i amplitude reflektiranih valova može se procijeniti kompaktnost sidrenog sloja. Tijekom testiranja, sonda mora biti čvrsto pričvršćena na vrh šiljka kako bi se osiguralo dobro spajanje. Ispitivanje reflektiranog vala niske-naprezanja pobuđuje valove naprezanja da se šire duž šiljka dodirivanjem vrha šiljka. Valovi naprezanja će generirati signale refleksije na defektima sidrenja. Prema vremenu dolaska i amplitudi signala refleksije, može se odrediti mjesto i veličina defekata. Ova je tehnologija prikladna za brzo-testiranje velikih razmjera. Inspekcija uzorkovanja izvlačenjem je polu{15}}ne-destruktivna metoda ispitivanja, s omjerom uzorkovanja ne manjim od 3%. Hidraulički{19}}tester za ispitivanje izvlačenja koristi se za primjenu vertikalne napetosti na šiljak i bilježi se krajnji otpor-izvlačenja šiljka. Konačna otpornost-na izvlačenje nacionalnih standardnih šiljaka treba biti veća od ili jednaka 60 kN, a strani standardni šiljci trebaju zadovoljavati odgovarajuće nacionalne standarde. Što se tiče točaka primjene, ne-destruktivno ispitivanje treba provesti nakon što je mort za sidrenje očvrsnuo; rezultate ultrazvučnog ispitivanja i ispitivanja niske-naprezanja treba međusobno provjeriti; izvučena-inspekcija uzorkovanja trebala bi nasumično odabrati točke ispitivanja koje pokrivaju različite dijelove podloge kako bi se izbjeglo selektivno uzorkovanje; nekvalificirane šiljke pronađene tijekom testiranja treba odmah preraditi, a omjer uzorkovanja iste serije šiljaka treba udvostručiti.
Koji su standardi prihvaćanja i -dugoročne sheme praćenja čvrstoće sidrenja šiljaka?
Standardi prihvatljivosti za čvrstoću sidrenja šiljaka podijeljeni su u dvije faze:prihvaćanje konstrukcijeipraćenje rada. U fazi prihvaćanja konstrukcije, krajnji-otpor šiljka prema izvlačenju trebao bi zadovoljiti projektne zahtjeve, s-otporom na izvlačenje šiljaka nacionalnog standarda većim od ili jednakim 60kN i otporom na smicanje većim ili jednakim 30kN; zbijenost sloja za sidrenje utvrđuje se ultrazvučnim ispitivanjem, pri čemu se kvalificira zbijenost veća ili jednaka 95 %; vertikalno odstupanje šiljka Manje od ili jednako 2 stupnja kako bi se osiguralo ravnomjerno naprezanje. U fazi praćenja rada, svakih šest mjeseci provodi se vizualni pregled šiljka kako bi se provjerilo ima li labavosti i korozije; ispitivanje reflektiranim valovima niske-deformacije provodi se svake godine kako bi se procijenila dugoročna-stabilnost sloja za sidrenje; inspekcija uzorkovanja pri-izvlačenju provodi se svake dvije godine s omjerom uzorkovanja od 1%, a kvalificirana je stopa prigu{enja-otpora otpora pri izvlačenju manja ili jednaka 10%. Dugoročna -shema praćenja treba uspostaviti datoteku kvalitete sidrenja šiljaka, bilježeći vrijeme izgradnje, geološke uvjete i podatke ispitivanja svakog šiljka; za visoko{16}}rizične dijelove podloge kao što je meko tlo i smrznuto tlo, postavljaju se automatske točke praćenja, a vibrirajući mjerači napetosti žice koriste se za-praćenje promjena naprezanja šiljka u stvarnom{17}}vremenu. Kada promjena naprezanja prijeđe vrijednost ranog upozorenja, alarm se izdaje na vrijeme i poduzimaju se mjere pojačanja. Nekvalificirane skokove u prihvaćanju treba odmah preraditi, a kompletan skup testova treba ponovno -provesti nakon prerade dok se ne kvalificiraju prije stavljanja u upotrebu.