Rock Permeation Grouting ved Amagerværkets Skakt

Transkript

1 David Alvin COWI Århus Dansk Geoteknisk Forening Geoteknikerens hverdag oktober

2 Fjernevarmetunnel i København Amagerværket skakt sekantpælevæg og kort NATM tunnel for TBM start permeation grouting i kalken over NATM tunnelen i

3 geotekniske boringer og pejleboringer ved skakt kerneboringer flowlogging typisk Kbh. bundforhold relativ høj permeabilitet i et par lag i kalken over NATM tunnel 3

4 Flowlogs 4

5 simplificeret præsentation af bundforhold ved skakten (modellering) et par forholdsvis tynde lag i kalken med relativ høj permeabilitet over NATM tunnel bekymringer omkring vandmængder mht. eventuelle rockbolts i NATM tunnel minimere vandmængder af ht. NATM arbejde, udledning af vand og bygninger funderet på træpæle 5

6 permeation grouting (eller "fissure"/ "contact" grouting) materiale: cement (ordinær portland cement eller microfines), vand og typisk bentonit grouten indeholder additiver for at stabilisere og forbedre injiceringsegenskaber store vandmængder i kalken kommer fra sprækker, revner og kontaktflader mellem flintlag og kalksten grouten udfylder sprækker og revner i kalken, og dermed reducerer permeabiliteten af kalken 6

7 Tube á manchette metode "sleeve" grout og injiceringsgrout manchette over et hul i rør, som kan åbnes under tryk dobbelt "packer" lukker først manchette op med vand og derefter injiceres med grout efterfølgende 7

8 Tube á manchette metode kan injicere flere gange i samme niveau kan være problematisk at bryde igennem "sleeve" grout nogle gange uheldige forbindelser mellem manchetter under injicering 8

9 "open hole" metode (mere simpel metode end tube á manchette) enkelt packer placeret under foringsrør - kan give problemer med at få packeren op injicering direkte i kalken (ingen "sleeve" grout) ikke særlig præcis og tendens til at injiceringsgrout forsvinder i de største sprækker 9

10 oprindelig omfang af grouting ca. 120 tube a manchette rør direkte vest for skakten selektiv injicering i afgrænset zone i kalken i ca. kote -18 m á -22 m, hvor permeabilitet er størst 10

11 Groutinjiceringer for 12 stk. manchetter på et TAM rør rødlinie - tryk i bar blålinie - injiceringsydelse i l/min kun relative få manchetter kunne injiceres Hvorfor? bundforhold? metoden? andet? anvendelse af en grouting ekspert som mægler 11

12 Eventuelle årsager til injiceringsproblemer med tube á manchette metode: diameter af tube á manchette rør i forhold til diameter af boring relativ stivhed i systemet boremetoden især valgt af borevæske (luft eller vand) forhold mellem styrkeudvikling og tid for "sleeve" grout tryktab i systemet (pumpeenhed, injiceringsslange, packer, manchetter) - kalibrering 12

13 Tryktab i systemet - forsøg med "Simon Lebon Barrel Test" simulering af injicering i en tønde med betonindstøbt tube á manchette i gruslag og huller i tønden injicering med vand injicering med grout 13

14 injicering med vand injicering med grout 14

15 Resultater af tryktab forsøg rødlinie tryk i bar -blålinie injiceringsydelse i l/min injicering med vand groutinjicering med forskellige tryk og ydelser signifikante tryktab i systemet 15

16 Vejen frem geninjicering af de tube á manchetter der kunne injiceres udføre 24 stk. "open hole" grouting boringer 16

17 Hovedresultater der blev injiceret over 11 m 3 grout i target zonen i kalken stigende injiceringsenergi med efterfølgende injiceringsfaser der kom ikke større vandmængder i forbindelse med NATM arbejde 17

18 Hovedkonklusioner der var signifikante permeable zoner i kalken som kunne groutes tryktabet kan være meget stort boremetoden (borevæske) kan være kritisk for injiceringsresultatet forsøg inden opstart kunne have været til gavn for at fastlægge hvilken injiceringsmetode og grej der var mest optimal anvendelse af en fælles godkendt ekspert kan være vejen frem til at løse problemer 18