Tehnologia de viitor, in lupta impotriva degradarilor
25 Iunie 2019, 03:14:00

Autor Subiect: Tehnologia de viitor, in lupta impotriva degradarilor  (Citit de 1219 ori)

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

07 Decembrie 2009, 02:01:48

zofei.2006

  • Vizitator
                                               Tehnologia de viitor, in lupta impotriva degradarilor



Sunt destul de frecvente cazurile in care, in urma inundatiilor, a ploilor abundente sau a caderilor masive de zapada, apar cu timpul infiltratii de apa, care uneori pot deveni chiar periculoase. Este de la sine inteles ce inseamna o asemenea situatie in cazul tunelurilor feroviare! Motiv pentru care mentinerea acestora in buna stare reprezinta o problema prioritara la Calea Ferata.
In perioada 20 mai-2 iunie 2002., la Tunelul Mare din Predeal a avut loc o demonstratie de prezentare a unui nou tip de hidroizolatie pentru constructii, realizata printr-o metoda care este o premiera pentru domeniul feroviar, si anume injectii cu rasini poliuretanice. La aceasta demonstratie, pe langa "gazde" - specialistii Regionalei CF Brasov -, au participat si multi dintre colegii lor de breasla din alte regionale.


... inapoi in timp

Potrivit precizarilor din volumul Constructii pentru transporturi in Romania (vol. I), Tunelul Mare din Predeal - ca, de altfel, si cel de la Timisu de Sus - a fost executat in perioada 1876-1879 si, ulterior (intre anii 1946-1948), refacut. "Executia tunelului cel mare a durat peste trei ani si a costat foarte mult, fapt ce a produs si interpelari in Camera Maghiara" - aflam din sus-mentionatul volum.
Fiind realizat din caramida, tunelul s-a comportat foarte prost. Dupa razboi, circulatia crescand, lucrarile de reparatii in tunel se executau din ce in ce mai greu, facandu-se aproape numai in inchideri de linie. Cu timpul, situatia s-a inrautatit tot mai mult. Din cauza degradarii continue a materialului de zidarie, se ajunsese ca la fiecare revizie periodica sa se scoata din tunel 1-2 metri cubi de material rezultat din degradare.
Pentru a se inlatura acest inconvenient, in anul 1933 Directiunea Generala a CFR a decis executarea radierului, inchizandu-se complet doua inele, dintre cele mai distruse. Cu aceasta ocazie, s-a facut refactia liniei si s-au introdus sine sudate, utilizate pe toata lungimea tunelului (au fost primele sine sudate folosite pe reteaua de cale ferata din tara noastra).
In vreme ce capacitatea de transport pe linia Campina - Brasov ajunsese la limita, iar traficul inregistra neintrerupte tendinte de sporire, toate masurile posibile la nivelul tehnicii de atunci pentru sporirea capacitatii unei linii simple fusesera epuizate.
Pe de alta parte, prin anii '30, ideea electrificarii acestei linii de cale ferata castiga tot mai mult teren. Motiv pentru care au fost organizate doua licitatii, in 1931 si 1935, dar lucrurile au ramas in acest stadiu, neputandu-se trece la materializare deoarece, in afara unor greutati de ordin financiar, existau si numeroase probleme tehnice, unele insurmontabile. Respectiv, gabaritele celor doua tuneluri (de la Predeal si Timisu de Sus) trebuiau aduse la profil de electrificare, ceea ce ar fi impus refacerea totala a tunelurilor, care fusesera inca de la inceput executate necorespunzator - cu bolta si picioarele drepte, din zidarie de caramida si fara radier.
Pentru a rezolva radical problema traficului pe acest tronson, in primavara anului 1939, Directiunea Generala a CFR a decis dublarea liniei dintre Campina si Brasov. In complexul de lucrari ce trebuiau executate in acest scop, Inspectia a II-a Ls Predeal a refacut toate lucrarile de arta si poza caii pe portiunea de la km 145 + 450 la 148 + 437, inclusiv cele doua portiuni de la km 138 + 298, 139 + 314 si 139 + 490, dintre Azuga si Predeal, precum si pasajele inferioare de la km 150 + 726, 162 + 267 si 168 + 915, dintre Predeal si Brasov.
La amplasarea noilor tuneluri, situate pe dreapta liniei vechi, in directia spre Brasov, s-a avut in vedere realizarea unor declivitati calculate astfel incat sa nu se depaseasca nici in curba rezistenta de 30 kg/t, stabilindu-se, totodata, si o distanta potrivita intre tunelurile existente si cele aflate in constructie, pentru ca derocarile cu explozivi sa nu afecteze stabilitatea celor existente, care si asa aveau bolta si picioarele din caramida aproape complet degradate. De mentionat ca  executia s-a facut lucrandu-se de la ambele capete simultan, dupa o  metoda austriaca.

Reconstructia

Detaliile acestei ample si complexe lucrari, ce a pus la incercare profesionalismul si ingeniozitatea constructorilor feroviari, sunt cat se poate de interesante.
Astfel, la unele inele de la Tunelul Mare din Predeal, unde stratificatia inclinata daduse nastere unor mari presiuni laterale, picioarele drepte au fost armate cu otel beton de 14 mm. Distanta dintre axa tunelului nou si a celui vechi varia intre 500 m, la intrare, si peste 1.000 m, la iesire. Pentru a asigura ventilatia si pentru a se putea lucra la fronturile de atac cu linie dubla de vagoneti, galeria de baza a fost construita mai mare decat la tunelul mic, ceea ce a usurat foarte mult transporturile. In timpul executiei, in special la galeria superioara, au fost intalnite pungi de gaz metan, care riscau sa se aprinda cu ocazia exploziilor. Din aceasta cauza, a fost nevoie de control permanent cu lampi de siguranta si de o ventilatie foarte puternica.
Executia a durat 14 luni, rezultand o viteza de circa 1 km pe an, ceea ce, pentru acel timp, a constituit un record, mai ales ca lucrarea a fost executata in totalitate in regie, numai cu personalul Directiei Ls.



Lucrarile de dublare a celor doua tuneluri au fost realizate de Inspectia II Ls Predeal, in perioada 19 mai 1939-5 august 1940, iar inaugurarea a avut loc in ziua de 26 august 1940.
Dupa numai sase ani (1946) au inceput lucrarile de reprofilare a celor doua tuneluri in vederea aducerii lor la gabaritul de electrificare. Ocazie cu care tunelurile au fost complet refacute, fiind primele din tara reconstruite in vederea electrificarii liniei.
Activitatea a fost simplificata din punct de vedere organizatoric datorita faptului ca linia fusese dublata anterior, iar tunelurile de pe dubla aveau deja gabarit de electrificare. In felul acesta, s-a putut lucra nestanjenit, cu circulatia intrerupta, pastrandu-se nemodificate axele si lungimile celor doua tuneluri. Reconstructia s-a executat in etape si a constat in daramarea zidariei vechi, largirea excavatiei si executarea noii zidarii. In ceea ce priveste ordinea de atacare a inelelor, s-au urmat aceleasi principii ca la construirea unui tunel nou. Excavarea fiecarui tunel a inceput de la ambele capete simultan, prin executarea deasupra boltii a unei galerii, care ulterior a fost marita la profilul necesar si apoi largita lateral, pana ce intreaga bolta excavata era complet sustinuta. Au urmat apoi daramarea zidurilor drepte si largirea profilului.
Lucrarile pentru refacerea ambelor tuneluri s-au executat in sistem de antrepriza CFR si au fost incheiate in noiembrie 1948.

...dupa 50 de ani



Tunelul Mare din Predeal, situat pe linia Predeal - Teius (km 146 + 774, 65 - 147 + 724,85), intre statiile Predeal si Timisu de Sus, are o lungime de 952,20 m. Ultimele reparatii la infrastructura tunelului, pe care le-am amintit in randurile anterioare, au fost executate in perioada 1946-1948. O data cu trecerea anilor, aceasta lucrare de arta a simtit din greu amprenta timpului: fisurile din bolta tunelului au devenit din ce in ce mai mari, iar infiltratiile de apa au provocat adesea mari inundatii, nu de putine ori conducand la oprirea circulatiei trenurilor.
Cu timpul, tehnologiile au evoluat considerabil, aducand un castig de timp si un plus de calitate lucrarilor de reparatii. Un procedeu de ultima ora in eliminarea acestor deficiente se impune tot mai mult in Occident: injectii cu rasini poliuretanice sau poliuretani (PUR). Folosita pe scara larga, cu rezul-tate stralucite, in Elvetia, Austria, Germania si Italia, la etansarea constructiilor impotriva infil-tratiilor de apa, aceasta metoda moderna a fost prezentata recent in cadrul Regionalei CF Brasov, la Tunelul Mare din Predeal, de firma aaa izoconstruct srl, reprezentant unic pentru Romania si Moldova al CarboTech Fosroc GmbH -  companie care va deveni, probabil curand, foarte cunoscuta si apreciata si in domeniul feroviar.



"Colaborarea cu Calea Ferata a inceput la scurt timp dupa ce am luat reprezentanta concernului CarboTech, din Germania, care este producatorul componentelor pentru diversele solutii poliuretanice si al masinilor de injectat si detinatorul tehnologiei de injectare. Am inceput practic prin a pulveriza solutiile pe acoperisurile cladirilor, pentru refacerea protectiei hidrotermice a acestora. Usor, usor am ajuns sa turnam poliuretan si sa realizam semicochilii pentru refacerea protectiei termice a conductelor de apa calda, iar ultima aplicatie - injectarea poliuretanilor - este cea prezentata, pe un inel de 11 metri, la Tunelul Mare din Predeal, firul I", ne-a declarat domnul Andrei Craciun, director general al societatii aaa izoconstruct srl.
Injectia de poliuretani la extrados si in camasa tunelului (structura de beton) se utilizeaza pentru prima oara in Romania. S-au mai practicat metode de injectare cu alte solutii - de pilda, cu lapte de ciment -, dar in timp acestea se degradeaza. Poliuretanul este, se pare, o structura care ramane foarte stabila.
Potrivit spuselor domnului director Andrei Craciun, in Elvetia, unde tunelurile au lungimi foarte mari, atat reabilitarea, cat si construirea noilor tuneluri se fac numai cu injectii de poliuretan.



Injectia de poliuretani la extrados si in camasa tunelului (structura de beton) se utilizeaza pentru prima oara in Romania. S-au mai practicat metode de injectare cu alte solutii - de pilda, cu lapte de ciment -, dar in timp acestea se degradeaza. Poliuretanul este, se pare, o structura care ramane foarte stabila.
Potrivit spuselor domnului director Andrei Craciun, in Elvetia, unde tunelurile au lungimi foarte mari, atat reabilitarea, cat si construirea noilor tuneluri se fac numai cu injectii de poliuretan.
Pentru a evidentia performantele noii tehnologii, in cadrul demonstratiei de la Predeal s-au facut o serie de "radiografii" ale peretilor tunelului inainte si dupa injectare, spre a se putea observa diferentele clare dintre metoda clasica si cea a injectiilor cu rasini poliuretanice.
"Am prelevat niste probe din compozitia structurii inainte si dupa injectare, spre a fi analizate de un laborator atestat. De asemenea, s-a facut o scanare a betonului cu georadar, tot asa, inainte si dupa injectare, ca sa punem in evidenta realizarea acestei camasi la extrados sau a acestei "umbrele" din poliuretan care are rolul de a impermeabiliza tunelul", arata domnul director general al aaa izoconstruct srl.

Avantajele injectiilor de poliuretani

Beneficiile pe care le aduce utilizarea noii metode sunt multiple, rezultand atat din tehnologie, cat si din materia prima folosita. Cu o echipa de lucru formata doar din patru oameni, in comparatie cu metodele traditionale, cu galerii de cresteri, care permiteau reabilitarea in 5 ani a aproximativ 70 m, prin injectarea cu poliuretani intr-o saptamana s-au reabilitat 11 m de tunel! De asemenea, costul este mult mai redus, iar tehnologia... nu te lasa sa gresesti!
Metoda de consolidare prin injectii cu rasini poliuretanice presupune etansarea tunelului la extrados prin crearea unei umbrele de protectie pe zona calotei. Concret, se foreaza gauri, in care se introduc pacarele prin intermediul carora se realizeaza umplerea cu amestecul bine dozat de rasini poliuretanice, dupa care urmeaza consolidarea prin ancorare a cavernelor din spatele captuselilor de zidarie. De asemenea, mai trebuie precizat ca umplerea fisurilor sau a crapaturilor din captuseli si refacerea continuitatii structurii prin injectii se fac in doua variante: cu gauri in axul fisurilor si cu gauri laterale. Rolul factorului uman este diminuat datorita aparaturii moderne, care presupune doar manevrarea unei manete si apasarea pe anumite butoane. Pentru foraj se folosesc, in general, masini rotopercutoare portabile, iar pentru dozare, amestec si injectare se foloseste o pompa usor de manevrat.

Ce sunt poliuretanii?

Poliuretanii alcatuiesc grupa de polimeri cu cele mai variate proprietati. Materia prima de baza pentru sinteza lor sunt izocianatii, obtinuti pentru prima data in anul 1849. Reactia izocianatilor cu compusi ce contin atomi activi de hidrogen conduce la sinteza polimerilor.



In timpul celui de Al Doilea Razboi Mondial, poliuretanii au fost considerati o materie prima strategica, devenind un produs comercial abia dupa anul 1950. Compusii PUR fac parte din grupa substantelor poliuretanice de tip spuma si au aparut pe piata in anul 1955. Datorita proprietatilor lor, poliuretanii au fost utilizati cu succes, in 1971, in minele de carbune din Essen.
Sistemul polimeric de tip Bevedol/Bevedan produs de firma CarboTech Fosroc este folosit ca mijloc de etansare, patrunzand cu succes in minerit, constructii de tuneluri si alte constructii, civile si industriale.

Domenii de aplicare

Experienta acumulata de firma germana in peste 30 de ani de activitate a dovedit eficienta si stabilitatea materialelor utilizate, indiferent de domeniul in care au fost aplicate: etansari si consolidari de fundatii; consolidari la cladiri afectate de cutremur; umplerea cavitatilor; etansari la: magistrale de canalizare, puturi de mina, cuve din beton, statii de pompare, capete de ancoraj, ape subterane, fundatii din piatra naturala, scurgeri de apa sarata, scurgeri de gaz, palplanse, conducte de diametru mare, straturi de torcret pentru tuneluri; repararea fisurilor in structuri de beton; fixarea de ancore in beton sau in roci si, nu in ultimul rand, izolatii hidrofuge la tuneluri.
Desi materialele folosite in aplicarea acestei tehnologii au fost denumite rasini poliuretanice, trebuie precizat faptul ca acestea sunt fabricate in multiple variante, care se aplica diferentiat, in functie de specificul lucrarii, tinand seama de parametri precum: viteza de reactie, coeficientul de spumare, timpul de gelare, vascozitatea, rezistenta la tractiune, aderenta etc.
Stabilitatea in timp a acestor rasini si faptul ca amestecurile folosite isi pastreaza insusirile fizice si mecanice au fost dovedite atat prin studiile efectuate de diverse institute de cercetare stiintifica de prestigiu, cat si prin comportamentul "in teren" al acestor materiale, care au agrementul tehnic nr. 016 - 03/070 - 2001.
Cu siguranta, recenta demonstratie facuta la Predeal de firma aaa izoconstruct srl in fata specialistilor de la CFR a convins asistenta de cat de avantajoasa se poate dovedi utilizarea acestei metode moderne de consolidare a peretilor tunelurilor feroviare, motiv pentru care suntem indreptatiti sa credem ca factorii responsabili din Calea Ferata vor inscrie intre prioritatile privind modernizarea "drumului de fier" din Romania adoptarea si extinderea pe scara tot mai larga a acestei solutii tehnice, deopotriva moderna si eficienta, care deja a cucerit Europa.
memorat
Advertisement