Baza technologii


Logo wpisu Zastosowanie włókien stalowych w powłokach z betonu natryskowego, jako wzmocnienie wyrobisk tunelowych

Zastosowanie włókien stalowych w powłokach z betonu natryskowego, jako wzmocnienie wyrobisk tunelowych

Centrum Inkubacji i Transferu Technologii Politechniki Śląskiej

Opis technologii

Powłoki zbrojone włóknami będą stosowane do zabezpieczenia odsłoniętego górotworu w trakcie drążenia wyrobisk tunelowych (drogowe, kolejowe itp.) Kompleks trzech wartsw pozwoli na wstępne zabezpiecznie odsłoniętego górotworu (obudowa wstępna - tymczasowa), termoizolację wyrobiska tunelowego przy wystąpieniu skał w wysokiej temperaturze pierwotnej (co pozwoli na obniżenie temperatury w późniejszym okresie użytkowania) oraz warstwy trzeciej stanowiącej obudowę ostateczną wyrobiska tunelowego. Oprócz zastosowania tego typu materiałów zbrojeniowych w budownictwie tunelowym będzie istniała możliwość zastosowania tego typu materiałów konstrukcyjnych również w budownictwie górniczym. Projektowane powłoki z betonu natryskowego zbrojonego włóknami będą miały duże zastosowanie przy drążeniu wyrobisk tuneli komunikacyjnych itp. Do obudowy powłokowej tuneli będzie można wykorzystać kompleks trzech warstw, jak również każdy z elementów będzie mógł być stosowany indywidualnie. Zastosowanie w warstwie obudowy wstępnej zbrojenia rozproszonego pozwoli na wyelimonowanie siatek zbrojeniowych lub ich bardzo znaczne ograniczenie co znacznie przyśpieszy cykl obudowy wstępnej, wyeliminuje zjawisko "cieni" w momencie nakładania betonu natryskowego, a także zastosowaniu włókien w powłoce betonowej uzyskuje się warstwę materiału elasto-plastycznego, a nie kruchego. Kolejna powłoka termoizolacyjna wzmocniona włóknami pozwoli na ustalenie komfortu termicznego w tunelach, niezaleznie od stopnia geotermicznego górotworu otaczającego wyrobisko tunelowe. Powłoka ostateczna wzmocniona włóknami pozwoli również na wyeliminowanie dodatkowego zbrojenia, użycie zbrojenia rozproszonego pozwoli na uzyskanie betonu o właściwościach materiału elasto-plastycznego, co jest wymagane w budowlach typu tunelowego gdzie istnieje możliwość ruchu górotworu, a także wystąpienie niespodziewanego wzrostu obciążenia w rejonach (strefach) zaburzeń geologicznych. Obudowa ostateczna zbrojona włóknami oraz powłoką z materiału termoizolacyjnego również zbrojonego włóknami w znacznym stopniu może zabezpieczyć utrzymanie stateczności obudowy tunelu w trakcie wystąpienia pożaru i ochronić obudowę wstępną przed dostępem wysokiej temperatury i nie doprowadzić do utraty stateczności obudowy, a co za tym idzie zniszczenia konstrukcji tunelu i obwału skał.

Zalety / korzyści z zastosowania technologii

Zastosowanie zbrojenia rozproszonego w obudowie powłokowej z betonu natryskowego przyśpieszy proces drążenia wyrobiska tunelowego, poprawi bezpieczeństwo pracy w trakcie drążenia i użytkowania tunelu, przy zastosowaniu trzech kolejnych wartsw obudowy powłokowej znacznie zostanie poprawiona wytrzymałość konstrukcji oraz jej zachowanie w trakcie drążenia oraz użytkowania niezależnie od rodzaju górotworu, zmienności parametrów wytrzymałościowych, zaburzeń geologicznych, temperatury (termoizolacja wyrobisk jest innowacyjnym rozwiązaniem, które zmienia podejście do problemu utrzymania właściwej temperatury powietrza, rozwiązanie to zmierza do ograniczenia emisji ciepła z górotworu do wyrobisk korytarzowych i komorowych poprzez termiczne izolowanie stropów, ociosów. Przekłada się to na zmniejszenie zapotrzebowania na moc chłodniczą, a co za tym idzie zmniejszenie kosztów energii elektrycznej i wody) itp.

Zastosowanie rynkowe

Potencjalnie zainteresowane rozwiązaniem będą firmy zajmujące się produkcją materiałów dla budownictwa podziemnego, firmy wykonawcze oraz spółki górnicze. Podmioty gospodarcze działające w branży budownictwa podziemnego i górniczego zgłaszją problemy w trakcie w trakcie drążenia wyrobisk tunelowych, korytarzowych oraz komorowych ze stabilnością odsłoniętego górotworu. Obudowa wstępna wykonywana bezpośrednio po odsłonięciu górotworu musi przejąć obciążenie od strony skał, przy czy musi posiadać niewielką podatność w celu przejęcia wstępnego obciążenia, obudowa powłokowa wykonana z betonów natryskowych zbrojonych włóknami spełnia takie wymagania, nie jest materiałem kruchym , ale elastyczno-plastycznym. Powyższe materiały pozwolą podwyższyć bezpieczeństwo załóg górniczych , przyśpieszą proces drążenia z uwagi na możliwość wyeliminowania siatek co również znacznie obniży koszty drążenia. Zastosowanie betonów zbrojonych włóknami pozwoli także na zmianę grubości (zmniejszenie) przy tych samych parametrach wytrzymałościowych co również obniży koszty drążenia. Termoizolacja wyrobisk górniczych zmienia podejście do problemu utrzymania właściwej temperatury powietrza na dole w kopalni. Rozwiązanie to zmierza do ograniczenia emisji ciepła z górotworu do wyrobisk korytarzowych i komorowych poprzez termiczne izolowanie stropów, ociosów, spągu. Przekłada się to na zmniejszenie zapotrzebowania na moc chłodniczą, a co za tym idzie zmniejszenie kosztów energii elektrycznej i wody.

Tagi

Branże

Lokalizacja

Dane podmiotu

Nazwa: Centrum Inkubacji i Transferu Technologii Politechniki Śląskiej

NIP: 6310200736

Kraj: Polska

Adres www: http://www.citt.polsl.pl

Typ podmiotu: Jednostka naukowa

Forma ochrony

Chronione prawem autorskim

Poziom gotowości technologicznej

None

Forma komercjalizacji

Licencja
Komercyjne usługi badawcze

Dodatkowe informacje

Inne podmioty/osoby nie posiadają praw własności do tej technologii.
Posiadający technologię zapewnia doradztwo związane z wdrożeniem.

Dodano 12 maja 2021 16:55

Wróć na stronę "Bazy"