Penuh Air dan Kebocoran Buburan semasa Terowong Perisai

Kebocoran air dan buburan adalah bahaya yang kerap berlaku semasa terowong perisai untuk projek kereta api bawah tanah dan terowong. Ia terutamanya berlaku pada meterai perisai-ekor, meterai artikulasi, penghantar skru, sambungan segmen, sistem grouting dan ruang tanah. Dicetuskan oleh faktor gabungan termasuk haus meterai peralatan, operasi pembinaan yang tidak betul, prestasi bahan yang rendah dan keadaan hidro-geologi yang kompleks, kebocoran teruk boleh menyebabkan tanah runtuh, kerosakan peralatan dan kemalangan keselamatan diri. Rawatan hendaklah mengikut prinsip pencegahan-diutamakan dengan pencegahan dan mitigasi bersepadu. Adalah penting untuk mengekalkan pengedap peralatan, menyeragamkan pembinaan tapak, mengawal kualiti bahan mentah dan meramalkan risiko geologi. Mengguna pakai produk kimia sokongan seperti gris perisai-ekor anti hakisan, ejen buih penyaman kotoran dan bahan grouting berprestasi tinggi boleh mengurangkan risiko kebocoran dengan berkesan dan menjamin terowong perisai yang selamat.

1. Pengenalan: Bahaya Kebocoran Buburan Air dalam Terowong Perisai

Terowong perisai ialah kaedah pembinaan arus perdana untuk kereta bawah tanah bandar, terowong merentas sungai dan terowong utiliti. Walau bagaimanapun, kebocoran air dan buburan adalah masalah yang kerap dan sukar dalam penggalian perisai di bawah keadaan bawah tanah yang rumit.

Menurut statistik, lebih daripada 60% kecacatan kualiti terowong perisai domestik berkaitan dengan kebocoran buburan air.

● Kebocoran kecil memburukkan persekitaran kerja terowong dan meningkatkan kelewatan pembinaan.

● Kemalangan teruk boleh menyebabkan tanah mendarat, permukaan runtuh, kerosakan pada peralatan elektrik & hidraulik.

● Rembesan jangka panjang menyebabkan kakisan keluli dan kemerosotan konkrit, mengurangkan hayat perkhidmatan terowong, malah membawa ancaman maut kepada pekerja di tapak.

Kegagalan kebocoran tertumpu pada beberapa kedudukan biasa, dengan tahap bahaya dan punca punca yang berbeza.

2. Kedudukan Kebocoran Utama & Punca Punca

2.1 Sistem Pengedap Ekor Perisai (Kedudukan Berisiko Tertinggi)

Pengedap ekor perisai terdiri daripada berus dawai keluli berbilang untai dan gris pengedap khusus, untuk menyekat buburan timbunan semula dan air bawah tanah. Penyebab utama kebocoran:

● gris perisai-ekor yang tidak betul: isipadu tidak mencukupi, tekanan suntikan rendah atau gris berkualiti rendah dihanyutkan oleh air bawah tanah.

● Tekanan grouting serentak yang berlebihan melebihi had 0.5MPa, yang menembusi pengedap berus ekor.

● Pemasangan segmen lemah: mengimbangi segmen besar, bucu segmen rosak, gasket kalis air cacat atau jatuh.

● Postur perisai yang tidak munasabah: pembetulan berlebihan yang kerap dan pemanduan seperti ular menyebabkan pelepasan ekor tidak sekata.

● Haus, koyak atau ubah bentuk berus ekor perisai.

2.2 Sistem Pengedap Artikulasi

Sambungan artikulasi membolehkan mesin perisai untuk memandu sepanjang penjajaran melengkung. Dalam tanah berpasir yang kaya dengan air, sedikit kebocoran mungkin cepat berubah menjadi air-pasir terpancut. Pencetus utama: gasket pengedap haus, gris artikulasi tidak mencukupi, sudut artikulasi yang berlebihan semasa terowong lengkung, bolt penyambung longgar dan kecacatan pemasangan.

2.3 Penghantar Skru Memancut

Gushing sering berlaku dalam strata galas air kebolehtelapan tinggi. Sebab teras: penyaman kotoran yang tidak mencukupi, operasi ruang kosong, kelajuan putaran skru terlalu tinggi, tekanan ruang bumi rendah dan pengedap hujung aci yang rosak.

2.4 Rembesan Bersama Segmen

Ia adalah kecacatan kualiti terowong jangka panjang yang biasa, meliputi pembuatan segmen, pemasangan di tapak dan grouting:

● Kecacatan segmen pratuang dan gasket hentian air yang tidak layak.

● Permukaan sendi yang kotor, pengimbangan segmen dan daya pra-menegang bolt yang tidak mencukupi semasa pemasangan.

● Grouting serentak tidak mencukupi atau berkadar buruk, segmen terapung selepas meninggalkan cangkang ekor perisai.

2.5 Sistem Grouting Serentak

Kebocoran berpunca daripada saluran paip haus, pengedap bebibir yang gagal, pengedap aci pengadun yang rosak dan nisbah campuran grout yang tidak dipadankan dengan baik.

2.6 Kebuk Tanah & Muka Penggalian

Ancaman terutamanya datang daripada air terkurung bertekanan tinggi, gua karst yang tidak dijangka / zon patah sesar, tekanan sokongan yang tidak mencukupi dan kegagalan pengedap galas utama.

3. Pengaruh Keadaan Geologi & Alam Sekitar

Geologi adalah faktor luaran asas untuk risiko kebocoran.

● Geologi yang sangat berisiko tinggi: lapisan pasir yang kaya dengan air, stratum pasir-kerikil, akuifer air terkurung, zon patah sesar dan pembentukan kars, yang ditunjukkan oleh tekanan air yang tinggi dan pekali kebolehtelapan yang besar.

● Faktor persekitaran: turun naik bermusim paras air bawah tanah, penyahairan lubang asas berhampiran dan surcaj permukaan, yang mungkin membuka semula sambungan terowong yang telah siap dan mencetuskan resapan sekunder.

4. Langkah-langkah Pencegahan & Kawalan Komprehensif

Mengikut prinsip “Pencegahan Diutamakan, Gabungkan Pencegahan dengan Rawatan”.

4.1 Pengurusan Seal Peralatan

● Kekalkan suntikan gris ekor perisai dan gris artikulasi yang mencukupi dan stabil, semak status suntikan untuk setiap cincin.

● Periksa secara kerap keadaan haus berus ekor, gasket artikulasi dan pengedap aci penghantar skru; menggantikan komponen yang rosak tepat pada masanya.

● Selesaikan pemeriksaan kebulatan dan ujian pengedap selepas pemasangan semula perisai.

4.2 Kawalan Pembinaan Di Tapak

● Kawal tekanan grouting serentak dengan ketat di bawah 0.5MPa, pastikan volum grouting mencukupi.

● Stabilkan postur pemanduan pelindung, elakkan pembetulan jarak besar yang kerap.

● Tingkatkan kualiti pemasangan segmen, kawalan segmen offset, bersihkan permukaan sambungan dan jamin tork pra-menegangkan bolt.

● Optimumkan formula penyaman kotoran; melarang penggalian ruang kosong di tanah yang kaya dengan air.

4.3 Kawalan Kualiti Bahan

Menjalankan pemeriksaan masuk yang ketat untuk bahan utama: gris pelindung ekor anti-scour, gasket penahan air untuk segmen, agen penyaman buih dan bahan grouting. Produk yang tidak memenuhi syarat hendaklah ditolak.

4.4 Risiko Geologi Pra-amaran & Persediaan Kecemasan

● Lakukan ramalan geologi awal sebelum membuat terowong; menyusun skim pembinaan khas untuk bahagian yang kaya dengan air berisiko tinggi.

● Simpan bahan palam kecemasan, atur latihan kecemasan biasa untuk kemalangan kebocoran buburan air.

5. Kesimpulan

Kebocoran air dan buburan semasa terowong perisai adalah masalah gandingan pelbagai faktor yang disebabkan oleh status peralatan, operasi pembinaan, prestasi bahan dan keadaan geologi. Tiada langkah tunggal boleh menghapuskan risiko sepenuhnya.

Memilih bahan kimia sokongan berprestasi tinggi (gris perisai-ekor anti hakisan, ejen buih penyaman kotoran, sebatian grouting berkekuatan tinggi) memainkan peranan penting dalam meningkatkan kebolehpercayaan pengedap, menambah baik sifat kotoran dan menjamin kesan timbunan semula. Padanan bahan yang munasabah bersama-sama pengurusan tapak piawai boleh mengurangkan bahaya kebocoran dengan berkesan dan memastikan terowong perisai yang selamat dan cekap.