Utførelse av sprøytebetongbuer

Transkript

1 Utførelse av sprøytebetongbuer Teknologidagene 2012 Trondheim Terje Kirkeby, Vegdirektoratet

2 Sikringsmetoder Rensk, maskin og spett Bolting, evt. med fjellband Sprøytebetong og bolting Spiling (forbolter) opphengt på bue eller i bolter/fjellband. (arbeidssikring) Armerte sprøytebetongbuer Utstøping For en stor del utkonkurrert av buer Ihht 021 fortsatt ved svelleleire og kritisk overdekning Nettarmert sprøytebetong

3 Tabell 7.1 fra håndbok 021

4

5

6 Den generelle teksten i prosesskoden (håndbok 025) Bolter gjøres opp etter 33.2 og sprøytebetong etter Eks: 20 bolter: 7000 kr. 14 m3: kr. 400 kg: 6000 kr. merkostn: 5000 kr. Én bue: kr.

7 Eksempler Den generelle på viktig teksten tilleggstekst: i - skal prosesskoden utføres i henhold til Teknologirapport nr.2538 (håndbok 025) fra Vegdirektoratet, ytterligere detaljer bestemmes av Byggherren. Bolter gjøres opp etter 33.2 og sprøytebetong etter Fullverdige buer skal kunne bygges både på og bak stuff avhengig av stabilitetsforholdene slik de vurderes av Byggherren. Eks: 20 bolter: 7000 kr. 14 m3: kr. 400 kg: 6000 kr. merkostn: 5000 kr. Én bue: kr. - Buelengden måles etter teoretisk sprengningsprofil ned til prosjektert traubunn.

8 Hvordan bygge buer. En praktisk innføring.

9

10 Generelt Skal ha profil tilsvarende teoretisk tunnelprofil. Metode for permanent sikring. Kan settes opp enkeltvis som lokal forsterkning, men vanligvis monteres buer over en strekning med en bestemt innbyrdes avstand (c/c) vurdert ut i fra geologi og stabilitetsforhold. Buene ned på rensket fjellsåle, ekstra forankring i foten som regel nødvendig (Ø25mm ihht 2538, alt. flere bolter med Ø20mm). Kan utføres både på og bak stuff. Erstatter for en stor del tidligere utstøping.

11 Buer på stuff Ferdig sikring allerede på stuff, i den grad det er viktig. Det er trangt på stuff, arbeidet stjeler dessuten drivetid og alt dette går utover buekvaliteten. Krever en rett (iallfall jevnt symmetrisk) stuff. Men spilingen kan gå rett inn på buen, sparer et eget oppheng med ekstra bolter og fjellband. Det er trangt og mye jern, det kan bli en dårlig innsprøyting og mye hulrom. Fot/fundament blir aldri bra og må alltid sjekkes bak stuff, og som regel repareres opp.

12

13

14 Opptar både trykk og bøyemoment, kan benyttes ved: - skjevbelastninger - geometriavvik - lite sidestøtte

15 Hordan få det til Samarbeide/forståelse med entreprenøren, felles planlegging. Stuffen må være rett (eller symmetrisk); samme pelnummer i begge vegger og ikke for stort avvik i heng. Jevnt profil alltid en fordel, også her. Buer helt inne på stuff involverer alltid spiling, og den må stå jevnest mulig. Bores derfor opp etter en egen borplan.

16 Eksempel på borplan spiling, stikning 1 meter, c/c = 300 mm.

17 1.bue

18 Buer bak stuff Mye bedre tid og dermed muligheter for å gjøre et bedre arbeide for å få buer av god kvalitet. Mye bedre plass, bl.a. enklere sprøyting som gir et bedre resultat. Effektiv produksjon, mange buer kan settes opp samtidig. Ingen forstyrrende spiling. Enklere sprøyting. Tunnelen har «satt seg», ikke lenger deformasjon som følge av tunneldrivingen (og mindre belastn. på den nye sikringen).

19 Hordan få det til (1) Fra/til profilnummer, c/c og buedimensjoner bestemmes. 30 cm (D30) tykk bue er minimumstykkelsen, det er ikke medregnet arbeidssikring og avjevning (eks).

20 10 kg/cm 2 tilsvarer 1 MPa, eller 100 tonn/m 2 5 kg/cm 2 tilsvarer 0,5 MPa som er grensen for utstøping mht. svelletrykk. (Support pressure: Påførte laster fra omkringliggende bergmasser.)

21 tilsvarer 200 tonn

22 Hordan få det til (1) Fra/til profilnummer, c/c og buedimensjoner bestemmes. 30 cm (D30) tykk bue er minimumstykkelsen, det er ikke medregnet arbeidssikring og avjevning (eks). Det skal renskes ned på fjellsåle begge sider.

23

24

25

26

27 Hordan få det til (1) Fra/til profilnummer, c/c og buedimensjoner bestemmes. 30 cm (D30) tykk bue er minimumstykkelsen, det er ikke medregnet arbeidssikring og avjevning (eks). Det skal renskes ned på fjellsåle begge sider. Boltene merkes av profilet rundt, de nederste skal stå like over fjellsålen. Her skal det også være ekstra forankring. Merkene skal stå snorrett tvers av tunnelen (samme pelnr). Avstand fra profilet og inn til f.eks. teor.sprengningsprofil noteres, også med spray direkte på vegg/heng (eks).

28

29 Hordan få det til (1) Fra/til profilnummer, c/c og buedimensjoner bestemmes. 30 cm (D30) tykk bue er minimumstykkelsen, det er ikke medregnet arbeidssikring og avjevning (eks). Det skal renskes ned på fjellsåle begge sider. Boltene merkes av profilet rundt, de nederste skal stå like over fjellsålen. Her skal det også være ekstra forankring. Merkene skal stå snorrett tvers av tunnelen (samme pelnr). Avstand fra profilet og inn til f.eks. teor.sprengningsprofil noteres, også med spray direkte på vegg/heng (eks). Buens geometri bestemmes endelig utifra disse verdiene.

30 Geometri Skal være tilnærmet lik teoretisk tunnelprofil på stedet, evt. parallellforskjøvet ut for å redusere betongforbruket. Skal stå vertikalt og vinkelrett på tunnelaksen. Skal stå fundamentert nede på fjellsålen.

31 Teoretisk sprengningprofil Normalprofilet Kan velge å legge Ø20mm ~5 cm inn fra teoretisk sprengningsprofil i det trangeste punktet.

32 25cm inn fra teor.spr.profil

33 etc.

34

35 Hordan få det til (1) Fra/til profilnummer, c/c og buedimensjoner bestemmes. 30 cm (D30) tykk bue er minimumstykkelsen, det er ikke medregnet arbeidssikring og avjevning (eks). Det skal renskes ned på fjellsåle begge sider. Boltene merkes av profilet rundt, de nederste skal stå like over fjellsålen. Her skal det også være ekstra forankring. Merkene skal stå snorrett tvers av tunnelen (samme pelnr). Avstand fra profilet og inn til f.eks. teor.sprengningsprofil noteres, også med spray direkte på vegg/heng (eks). Buens geometri bestemmes endelig utifra disse verdiene. Boltene monteres radiellt(!) på rett sted, minst mulig avvik (slisser eller flere hull i monteringsjernet gir litt romslighet). Gysebolter settes med rett utstikk, CT-bolter påskjøtes gjengestål som kappes i rett lengde.

36 Bolting Skal være gyste kamstålbolter, min. Ø20 mm, enten vanlige gysebolter, eller CT-bolter. Gysebolter settes med riktig utstikk ved selve monteringen. fordelen er at de settes riktig med en gang i én operasjon, men de sitter ikke fast og kan løsne før mørtelen herdner. CT-bolter må påskjøtes gjengestål. bolten sitter fast øyeblikkelig, men man må opp én gang til for å fullføre Alle boltene må stå radiellt, og på linje. hvis ikke, blir det mye unødig krangling med armeringen.

37

38 _

39

40 Hordan få det til (2) Gummislanger tres på boltene for å beskytte gjengene. Det sprøytes avjevning til f.eks cm fra boltespissene.

41 Avjevningen Det må sprøytes minst 2, helst 3 ganger: 1. Arbeidssikring med E1000 (+ bolting). 2. Avjevning etter at boltene for buen er montert. 3. Armeringen sprøytes inn uten fiber. Nr.2 kan kuttes, men det avgjøres først etter at boltene er satt og profilets jevnhet kontrollert. Det er som regel en fordel for sluttresultatet at det sprøytes avjevning uansett så en slipper tvilsomme/ usikre vurderinger. Alt for ofte viser det seg vanskelig å få til et godt resultat uansett hva som påberopes av tilstrekkelig jevnhet. Og husk: dagens tunneldriving fremmer ikke nettopp jevn kontur.

42

43

44 Etter «avjevning».

45

46

47 Hordan få det til (2) Gummislanger tres på boltene for å beskytte gjengene. Det sprøytes avjevning til f.eks cm fra boltespissene. Monteringsjern festes til boltene. 6 stk Ø20mm kamstål bindes fast, maks 3 skjøter samme sted, omfarlengde minimum 1 meter.

48 Armeringen Enkeltarmerte buer skal ha 6 stk. Ø20mm kamstål B500NC valset etter teoretisk tunnelprofil. 12m er nok langt, tungt og vanskelig håndterlig, legges vanligvis i 6m-lengder.

49

50 Armeringen Enkeltarmerte buer skal ha 6 stk. Ø20mm kamstål B500NC valset etter teoretisk tunnelprofil. 12m er nok langt, tungt og vanskelig håndterlig, legges vanligvis i 6m-lengder. Egne monteringsjern som tillater c/c 110mm for Ø20mm, dvs. minst 90 mm lysåpning.

51 Greie, billige monteringsjern, et jern i hvert 3.hakk gir lysåpning 100 mm

52 Et noe dyrere spesialjern, gir lysåpning 90 mm

53 Et eldre ekspempel med Ischebeck-stag og 16mm kamstål

54 Armeringen Enkeltarmerte buer skal ha 6 stk. Ø20mm kamstål B500NC valset etter teoretisk tunnelprofil. 12m er nok langt, tungt og vanskelig håndterlig, legges vanligvis i 6m-lengder. Egne monteringsjern som tillater c/c 110mm for Ø20mm, dvs. minst 90 mm lysåpning. Omskjøten skal ihht. boka være 50xD, dvs 1m. Ikke mer enn 3 skjøter på samme sted.

55 Alt for mye stål på samme sted. Lysåpning << 90 mm.

56 Det skal ikke være mer enn 3 skjøter hvert sted

57 Alle 6 skjøter på samme sted blir feil

58 Armeringen Enkeltarmerte buer skal ha 6 stk. Ø20mm kamstål B500NC valset etter teoretisk tunnelprofil. 12m er nok langt, tungt og vanskelig håndterlig, legges vanligvis i 6m-lengder. Egne monteringsjern som tillater c/c 110mm for Ø20mm, dvs. minst 90 mm lysåpning. Omskjøten skal ihht. boka være 50xD, dvs 1m. Ikke mer enn 3 skjøter på samme sted. Praktisk å begynne nede på ene siden for å spare både kapp og unødvendig skjøting. 50mm overdekning, gjelder også mot sålen(!).

59 Buen skal helt ned på rensket fjellsåle, det skal derimot ikke armeringsjerna. Minimum 50mm overdekning her også.

60 Hordan få det til (2) Gummislanger tres på boltene for å beskytte gjengene. Det sprøytes avjevning til f.eks cm fra boltespissene. Monteringsjern festes til boltene. 6 stk Ø20mm kamstål bindes fast, maks 3 skjøter samme sted, omfarlengde minimum 1 meter. Det hele sprøytes inn uten fiber, til alt jern har tilstrekkelig overdekning.

61

62 Hordan få det til (2) Gummislanger tres på boltene for å beskytte gjengene. Det sprøytes avjevning til f.eks cm fra boltespissene. Monteringsjern festes til boltene. 6 stk Ø20mm kamstål bindes fast, maks 3 skjøter samme sted, omfarlengde minimum 1 meter. Det hele sprøytes inn uten fiber, til alt jern har tilstrekkelig overdekning. Siste sjanse for å renske og pumpe bort vann for å få med fundamentet også. Dersom ikke må foten av buene graves fram siden for kontroll og reparasjon.

63

64 Før neste salve Betongen bør ihht ha minst 8 MPa fasthet før sprengning av ny salve. Det 3-4 timer å rigge seg til, bore opp, lade og fyre av en ny 3m-salve. På denne tiden kan 8 MPa være oppnådd, men ikke sikkert. Erfaringsmessig har det ikke vært problemer etter å ha gått rett på salve etter siste sprøyting, men betongen bør nok allikevel sjekkes.

65

66

67 merk: eksempelet er med dobbeltarmering i buen og betongbjelke over sålen, og ekstra bolteforsterkning i fot.

68 Noen klassiske feil Det renskes ikke langt nok ned før merking av buebolter, Bh vet ikke alltid hvor langt ned det er til fast fjellsåle (fører til oppgraving og evt. supplering siden). Boltene settes ikke der de skal, og de monteres ikke radiellt (skaper store problemer for legging av armeringen gjennom monteringsjerna, i verste fall blir buen langt fra bueformet). Dette er en av de alvorligste feilene og er heller ikke uvanlig. Det renskes ikke ordentlig ned på fast fjellsåle før jernbinding og/eller det pumpes ikke tørt før sprøyting (foten må siden graves fram og ferdigstilles). Ingen eller alt for dårlig avjevning (vanskelig å sprøyte med godt resultat, alvorligste følger er nedfall som henger fast på armeringen).

69

70

71 Kort til slutt Sprøytebetongbuer er svært en fleksibel metode for permanent bergsikring, det er bare å velge buetykkelse/detaljer og c/c etter stedlig behov. Enkle å montere, forutsatt at profilet ikke er for dårlig/ujevnt, og at entreprenøren gjør det riktig fra første øyeblikk av. De er solide. Riktig oppsatte/dimensjonerte buer har stor (over)kapasitet for de fleste forhold. Buer som bergsikring kan for så vidt erstatte all utstøping.

72