本發(fā)明涉及一種以丘賓筒建造方式建造交通隧道、管道隧道（用于電力、水或氣體的管道）或壓力水隧道（水電站的驅(qū)動(dòng)水隧道）的方法，其中將丘賓筒構(gòu)件在巖石或土層中的由機(jī)器產(chǎn)生的孔中組裝，以構(gòu)成丘賓筒管形式的封閉襯砌，并且對(duì)在孔與丘賓筒管的外壁之間的環(huán)形間隙填充通過聚合固化的反應(yīng)樹脂和填料。

背景技術(shù)：

1、由ep?3?913?186?a1已知這種丘賓筒建造方式的隧道建造方法。在該已知的方法中對(duì)在丘賓筒管的外壁與周圍巖石之間的環(huán)形間隙填充一種混合物，其由作為填料的水泥和通過聚合固化的反應(yīng)樹脂組成。

2、大多數(shù)的隧道建造指南也基于將單組份的水泥懸浮液/砂漿或者雙組份的水泥-水玻璃組合用作填料，從而該填料具有足夠的承載能力。

3、然而，在水泥生產(chǎn)過程中釋放出大量的二氧化碳（co2）。在水泥與水反應(yīng)過程中還釋放出氫氧根離子，這些氫氧根離子會(huì)累積在周圍的土壤和地下水中。這會(huì)導(dǎo)致這些地方的地下水的ph值升高，并導(dǎo)致其中包含的重金屬如鎘或砷移動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種以丘賓筒建造方式建造交通隧道、管道隧道或壓力水隧道的改進(jìn)的方法。

2、具有權(quán)利要求1的特征的方法用于實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的有利的實(shí)施方式。

3、根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，將一種不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料用作填料，將通過聚合固化的反應(yīng)樹脂在輸送給環(huán)形間隙之前或期間加入所述填料中。反應(yīng)樹脂在注射到環(huán)形間隙中之前或期間與填料混勻并分散在其中。

4、現(xiàn)在，令人意想不到地發(fā)現(xiàn)，具有≤500μm平均粒度的不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料在ep?3?913?186?a1說明的方法中可用作填料，然而依然實(shí)現(xiàn)了環(huán)形間隙填料的足夠的承載能力。此外，通過使用粒度小、不與水發(fā)生反應(yīng)的材料作為填料，還能夠?qū)崿F(xiàn)組合物的良好流動(dòng)性，從而能夠?qū)⒉牧显趶乃淼廊肟诘绞褂玫攸c(diǎn)的很長(zhǎng)距離上泵送，并在那里可以用于填充環(huán)形間隙。

5、此外，還令人意想不到地發(fā)現(xiàn)，通過使用不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料，在組合物的強(qiáng)度和承載能力足夠的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了更好的可加工性。

6、此外，通過使用不與水發(fā)生反應(yīng)的材料，還實(shí)現(xiàn)了填料的中性ph值，從而避免了由于ph值下降而污染土壤。

7、此外，本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)還在于無需再使用會(huì)污染土壤的化學(xué)外加劑，如流動(dòng)性改進(jìn)劑或改性劑。

8、另外，所述組合物在具有足夠強(qiáng)度的同時(shí)還具有很高的延展性，其優(yōu)點(diǎn)是，通過環(huán)形間隙填料可對(duì)土壤中的應(yīng)力進(jìn)行補(bǔ)償，而該環(huán)形間隙填料并不破碎。

9、在本發(fā)明的方法中，用于填充環(huán)形間隙的組合物是無水泥的，就是說，不包含水泥。相反，所述組合物包括通過聚合固化的反應(yīng)樹脂和填料，其中該填料包括具有≤50μm的平均粒度的、不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料。

10、在本發(fā)明的范圍內(nèi)，不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料是一種在室溫下不與水發(fā)生反應(yīng)或者僅僅發(fā)生極少量的反應(yīng)的無機(jī)材料。因此，該無機(jī)材料相對(duì)于水是惰性的。優(yōu)選所述材料幾乎不或者很難溶于水，并與水構(gòu)成懸浮液。

11、在一個(gè)有利的實(shí)施方式中，所述不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料具有的平均粒度為0.5到500μm，優(yōu)選為5到300μm。

12、在一個(gè)有利的實(shí)施方式中，所述不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料具有的平均粒度為≤200μm，特別是≤100μm。優(yōu)選，所述不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料可具有5μm至100μm的平均粒度。粒度可通過粒度分布來測(cè)量。

13、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述填料由不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料組成。

14、作為不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料，可以使用多孔填料。

15、作為不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料，例如可以使用方解石（calcit）、淤泥、粘土、石英粉、粉煤灰、粉塵或粉末或者它們的混合物。

16、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料包括碳酸鈣或者由碳酸鈣構(gòu)成。

17、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料來自回收過程，諸如粉碎設(shè)備或加工設(shè)備的殘留物。

18、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用形式上為水懸浮液的填料，所述懸浮液與通過聚合固化的反應(yīng)樹脂混合并分布在其中。因此可以實(shí)現(xiàn)均勻的環(huán)形間隙填充。

19、在一個(gè)有利的實(shí)施方式中，通過聚合固化的反應(yīng)樹脂是通過加聚、縮聚或者通過自由基聚合固化的反應(yīng)樹脂。特別優(yōu)選，使用丙烯酸酯基或硅酸鹽樹脂基或者聚氨酯基或環(huán)氧樹脂基或聚酯樹脂基的反應(yīng)樹脂。通過配制反應(yīng)樹脂的組份，可以以所期望的方式調(diào)整反應(yīng)樹脂的固化特性，以便一方面確保在環(huán)形間隙中的快速固化，并且另一方面防止在輸送到環(huán)形間隙期間就已經(jīng)過早固化。

20、所述組合物包含體積百分比為20至90%、優(yōu)選40至70%、特別55至65%的填料。

21、此外，所述組合物包含體積百分比為5至50%、優(yōu)選20至40%、特別是35至35%的反應(yīng)樹脂。

22、此外，所述組合物可包含體積百分比為0.5至30%、優(yōu)選1至20%并且特別是為5至15%的水。

23、在一個(gè)有利的實(shí)施方式中，所述組合物由反應(yīng)樹脂、不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料和水組成。

24、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，填料與通過聚合固化的反應(yīng)樹脂混勻并分散在其中，其方式為：在反應(yīng)樹脂與填料匯合后由混合設(shè)備輸送這兩種組份；優(yōu)選所述混合設(shè)備是靜態(tài)混合器或者強(qiáng)制混合器。靜態(tài)混合器具有管子形式的管路，通過該管子輸送需混合的組份。在所述管子中存在導(dǎo)流元件，這些導(dǎo)流元件將料流分開并重新匯合，從而實(shí)現(xiàn)了混合。強(qiáng)制混合器包括一個(gè)靜止不動(dòng)的容器，一個(gè)例如具有螺旋槳、螺桿或葉片的混合工具在該容器中轉(zhuǎn)動(dòng)。廣泛使用的強(qiáng)制混合器是膠質(zhì)漿料混合器和溶解器。

技術(shù)特征：

1.以丘賓筒建造方式建造交通隧道、管道隧道或壓力水隧道的方法，其中

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料具有的平均粒度為0.5μm到300μm、優(yōu)選為5μm到100μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述填料由不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料組成。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料包含碳酸鈣或者由碳酸鈣組成。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料選自方解石、淤泥、粘土、石英粉、粉煤灰、粉塵或粉末或者它們的混合物。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料來自回收過程。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述填料以水懸浮液的形式使用。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：將通過加聚、縮聚或者通過自由基聚合固化的反應(yīng)樹脂用作通過聚合固化的反應(yīng)樹脂。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：使用丙烯酸酯基或硅酸鹽樹脂基或者聚氨酯基或環(huán)氧樹脂基或聚酯樹脂基的反應(yīng)樹脂。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述組合物包含體積百分比為5至50%、優(yōu)選20至40%的反應(yīng)樹脂。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述組合物包含體積百分比為20至90%、優(yōu)選40至70%的填料。

12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述組合物由反應(yīng)樹脂、不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料和水組成。

13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：在聚合之前將所述填料摻入到所述通過聚合固化的反應(yīng)樹脂中。

14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：通過在反應(yīng)樹脂與填料匯合之后由混合設(shè)備、優(yōu)選由靜態(tài)混合器（64）或者強(qiáng)制混合器（20）混合這兩種組份，填料與所述通過聚合固化的反應(yīng)樹脂混勻并分散在反應(yīng)樹脂中。

15.組合物的應(yīng)用，該組合物包含通過聚合固化的反應(yīng)樹脂和填料，以用于填充在孔與丘賓筒管的外壁之間的環(huán)形間隙，其中，所述填料不含水泥并且包含不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料，該無機(jī)材料具有≤500μm的粒度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種以丘賓筒建造方式建造交通隧道、管道隧道或壓力水隧道的方法，其中將丘賓筒構(gòu)件（10）在巖石或土層中的由機(jī)器產(chǎn)生的孔中組裝，以構(gòu)成丘賓筒管形式的封閉襯砌，并且對(duì)在孔與丘賓筒管的外壁之間的環(huán)形間隙填充組合物，該組合物包含通過聚合固化的反應(yīng)樹脂和填料，其中填料在輸送到環(huán)形間隙中之前或期間被供給所述通過聚合固化的反應(yīng)樹脂，該反應(yīng)樹脂與填料混勻并且分散在填料中，其特征在于：所述組合物不含水泥，并且填料包含不與水發(fā)生反應(yīng)的無機(jī)材料，該無機(jī)材料具有≤500μm的平均粒度。

技術(shù)研發(fā)人員：G·廷特爾諾特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：SIKA技術(shù)股份公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17