آب بندی تونل یا آببندی تونل

آب بندی تونل

حفاظت از سازه های زیرزمینی مانند تونل و علی الخصوص تونل های مترو به علت شرایط خاک و آب های زیرزمینی امری ضروری است. بنابراین انتخاب نوع سیستم آب بندی صحیح که متناسب با شرایط پروژه باشد امری پیچیده است. سیستم آب بندی تونل اعمالی می تواند در وجه مثبت تونل (وجه خارجی) یا در وجه منفی آن (وجه داخلی) باشد. به طور کلی الویت آب بندی در اکثر پروژه ها، آب بندی در وجه مثبت است؛ به این دلیل که در این نوع سیستم بتن تونل به هیچ وجه با آب در تماس نخواهد بود. آب بندی وجه منفی معمولاً در بهسازی و تعمیرات استفاده می شود. به دلیل اینکه در این شرایط وجه مثبت در دسترس نیست. محصولات و روش های مختلفی از قبیل تزریق فوم آب بندی یا تزریق رزین آب بندی برای آب بندی تونل ها وجود دارد. اما مهم ترین سوال این است که طراحی سیستم آب بندی و انتخاب نوع محصول آب بندی به چه صورت باید باشد؟

آب بندی تونل

شکل 1 آب بندی تونل

پارامترهای زیادی در طراحی سیستم آب بندی تونل دخیل هستند. این پارامترها خود تابعی از نوع بهره برداری سازه زیرزمینی هستند. توصیه کارشناسان شرکت مقاوم سازی افزیر به متخصصین این حوزه، انتخاب پارامترهای زیر است:

  • نوع سیستم سازه ای
  • نوع حفاری (حفاری دستی، کات اند کاور (Cut & Cover) و حفاری TBM)
  • عمق قرارگیری سازه (پایینترین عمق سازه)
  • بالاترین سطح آب زیرزمینی بعد از ساخت
  • شرایط محیطی مانند pH آب، هیدروکربن ها، مواد شیمیایی
  • سهولت نصب
  • هزینه ساخت
  • نگهداری طولانی مدت (با در نظر گرفتن هزینه ها)

به علاوه موارد فوق، عملکرد موفق یک سیستم آب بندی به موارد زیر نیز وابسته است:

  • پارامترهای در نظر گرفته شده در طراحی
  • میزان آشنایی طراح با سیستم های آب بندی
  • خصوصیات و جزییات پروژه
  • میزان آشنایی کارفرما یا مالک
  • نصب و تجربه کارگران
  • بازرسی تمام مدت در حین ساخت
  • گارانتی

 

انواع روش آب بندی تونل ها به شرح زیر خلاصه می شود:

  • آب بندی تونل به کمک عایق های مایع
  • آب بندی تونل به کمک عایق های پانلی
  • آب بندی تونل به کمک سیستم صفحات ممبرینی
  • آب بندی تونل به کمک سیستم های سیمانی
  • آب بندی تونل به کمک سیستم های پوشش اپوکسی
  • آب بندی تونل به کمک تزریق فوم آب بندی- تزریق رزین آب بندی

 

آب بندی به کمک عایق های مایع

این نوع روش عایق بندی معمولا باید به صورت گرم اجرا شود. بنابراین تجهیزات الکتریکی و مکانیکی خاصی را می طلبد. معمولا این نوع پوشش ها ترکیبی از لاستیک، قیر، پلیمرها و آسفالت امولوسیونی هستند. ممکن است برای نصب آن ها نیاز به قالب بندی باشد (به نوع عایق بستگی دارد).

اجرای عایق مایعشکل 2 اجرای عایق مایع

مزایای آب بندی به کمک عایق های مایع

  • کاملا چسبنده
  • مناسب برای نفوذ
  • مناسب برای نصب در صفحات افقی
  • بدون درز
  • تکنولوژی مشهور و پرکاربرد

 

معایب آب بندی به کمک عایق های مایع

  • افزایش طول کم (معمولا کمتر از 50 درصد)
  • نیاز به گرما دارد
  • نامناسب در مقابل هیدروکربن ها
  • نیاز به سطح زیر کار خشک
  • نامناسب برای سطوح قائم
  • ضخامت نهایی قابل کنترل نیست
  • دارای مسائل و مشکلات ایمنی
  • خود ترمیمی ندارد
  • نیاز به قالب بندی

 

آب بندی تونل به کمک عایق های پانلی

اصول عملکرد این سیستم ها بر مبنای دفن لایه ای از بنتونیت در کپسول یا صفحاتی است. بنتونیت قرار گرفته در آن باید تورم کند تا عایق آب بند شود. این کار حدود 4 ساعت زمان می برد.

اجرای عایق پانلیشکل 3 اجرای عایق پانلی

مزایای آب بندی به کمک عایق های پانلی

  • نصب سریع
  • مقاوم در برابر هیدروکربن ها
  • سطحی صاف و مناسب

 

معایب آب بندی به کمک عایق های پانلی

  • نیاز به سوراخ کاری در هنگام نصب
  • سوراخ کاری مشکل
  • عدم تورم در آب شور (آب نمکی)
  • آب بندی سخت درزها
  • درز و ترک فراوان
  • سیستم صلب: بدون تغییر طول

 

آب بندی تونل به کمک سیستم صفحات ممبرینی: لاستیکی، نئوپرنی، لاستیکی/HDPE

این صفحات که از لاستیک، نئوپرن یا پلی اتیلن چگالی بالا همراه با لاستیک درست شده اند در کلاف هایی با 2 تا 3 متر عرض موجود هستند. این صفحات با قرار گرفتن روی بتن به آن می چسبند.

عایق صفحات ممبرینیشکل 4 عایق صفحات ممبرینی

مزایای سیستم صفحات ممبرینی

  • در صفحات صاف بسیار سریع نصب می شوند
  • تکنولوژی مشهور و پرکاربرد
  • HDPE ها مقاوم در برابر حملات هیدروکربرن ها
  • درز و ترک های کم
  • تغییر طول زیاد (200 تا 300 درصد)

 

معایب سیستم صفحات ممبرینی

  • نئوپرن ها و لاستیک ها ضعیف در برابر حملات هیدروکربنی
  • درز و ترک ها به سختی آب بند می شوند
  • زیرکار بسیار تمیز و خشک لازم دارند
  • خود ترمیمی ندارند

 

آب بندی تونل به کمک صفحات ممبرینی HDPE و PVC

این محصولات فقط در تونل هایی که با روش NATM حفاری می شوند، قابل اجرا هستند. این صفحات به وسیله جوش مخصوصی به یکدیگر متصل می شوند.

عایق PVC یا HDPE

شکل 5 عایق PVC یا HDPE

 

مزایا استفاده از صفحات ممبرینی HDPE و PVC

  • بسیار مناسب برای تونل های با حفاری دستی و شفت های اتصال
  • مقاوم در برابر هیدروکربن ها
  • قابلیت جدا کردن بخش پاره شده
  • تکنولوژی مشهور و پرکاربرد
  • مناسب برای فشار هیدروستاتیک بالا

 

معایب استفاده از صفحات ممبرینی HDPE و PVC

  • قابل اشتعال
  • سیستم صلب: بدون تغییر طول
  • خود ترمیمی ندارند

 

آب بندی تونل به کمک سیستم پوشش اپوکسی

پوشش های اپوکسی اولین بار برای استفاده در پل های با بالاست راه آهن استفاده شده اند. پوشش های اپوکسی برای سطوح افقی و عمودی جدا هستند. برای سطوح قائم از اپوکسی بدون شکم دادگی با اتصال کامل با سطح استفاده می شود. روش معمول اجرای اپوکسی ها با افشانه است.

اجرای عایق اپوکسیشکل 6 اجرای عایق اپوکسی

مزایای استفاده از سیستم پوشش اپوکسی

  • بدون نیاز به قالب بندی
  • اجرای نسبتا آسان
  • بدون درز و ترک

 

معایب استفاده از سیستم پوشش اپوکسی

  • بخارات سمی
  • نقطه اشتعال پایین
  • سیستم صلب: بدون تغییر طول
  • خاصیت خود ترمیمی ندارد
  • سطح زیر کار باید تمیز و خشک باشد
  • نیاز به تجهیزات فردی در هنگام اجرا

 

آب بندی تونل به کمک سیستم سیمانی

چنانچه در هنگام ساخت بتن از افزودنی های پلیمری استفاده شود، خود بتن عامل آب بند می شود. این مواد راه نفوذ آب از داخل بتن را مسدود می کنند. این مصالح در سطح داخلی بتن (وجه منفی آن) استفاده می شوند.

اجرای عایق سیمانی

شکل 7 اجرای عایق سیمانی

مزایای استفاده از سیستم سیمانی

  • بدون درز و ترک

 

معایب استفاده از سیستم سیمانی

  • سیستم صلب: بدون تغییر طول
  • خاصیت خود ترمیمی ندارد

 

آب بندی تونل به کمک تزریق فوم آب بندی- تزریق رزین آب بندی

مواد پلی اورتان یا پلی یورتان یکی از محصولات پر مصرف در عایق بندی درز و ترک های بتنی هستند. این مواد به دو شکل تزریق رزین آب بندی و تزریق فوم آب بندی موجود هستند. در تزریق فوم آب بندی باید ابتدا پلی یورتان را با آب ترکیب نمود. تزریق رزین آب بندی دارای مقاومت، چگالی نسبی و انعطاف پذیری بالاتری نسبت به فوم است. مزیت تزریق فوم آب بندی این است که می توان آن را در محیط های مرطوب نیز استفاده نمود. یکی از بزرگترین مزیتهای این محصول مقاومت آن در برابر خوردگی است.

مزایای تزریق فوم آب بندی- تزریق رزین آب بندی

  • عملکرد مناسب عایق
  • توانایی پوشش انواع درز و ترک ها به کمک تزریق فوم آب بندی- تزریق رزین آب بندی
  • سرعت بالا
  • دوام بالا
  • امکان اجرا در وجه مثبت و منفی بتن
  • جلوگیری از خوردگی فولاد

 

معایب تزریق فوم آب بندی- تزریق رزین آب بندی

  • نیروی متخصص و ماهر
  • ماشین آلات پیچیده

تزریق فوم در بتنشکل 8 تزریق فوم در بتن

 

آب بندی تونل مترو

یکی از مهم ترین مباحث آب بندی، آب بندی تونل های مترو است. بعد از حفاری تونل باید از مصالح و روش های مختلفی که برای آب بند نمودن تونل مترو می توان استفاده نمود، یکی را انتخاب کرد. اصولا چون تونل های مترو در شهرها قرار دارند و در اعماق زیادی از زمین حفاری نمی شوند، محیط اطراف آن ها خاکی است. بنابراین با توجه به این نکته و روش حفاری در محیط های خاکی (که احتمالا روش حفاری اتوماتیک یا TBM است) باید در انتخاب روش آب بندی دقت لازم را به عمل آورد. آب در محیط های خاکی به صورت یکنواخت تر (نسبت به محیط سنگی) منتقل می شود. همچنین محیط خاکی زمان پایداری اولیه بسیار کوتاه تری نسبت به محیط سنگی دارد. حتی در برخی تونل های واقع در محیط های سنگی که نیاز به لاینینگ بتنی ندارند، می توان تمهیدات لازم برای آب بندی را در نظر نگرفت و آب در آن ها حالت روان دارد (مانند برخی تونل های واقع در جاده کرج- چالوس). اما در تونل ها و ایستگاه های مترو حتی کوچکترین نشت آبی هم می تواند مسئله ساز شود. بنابراین برای این مسئله باید نگاه و توجه ویژهای داشت.

نشت در ایستگاه مترو

شکل 9 نشت در ایستگاه مترو

شرکت افزیر آماده همکاری با کارشناسان و پیمانکاران صنعت ساخت و ساز و علی الخصوص صنعت تونل سازی و سازه های زیرزمینی می باشند. این شرکت با تکیه بر توانمندی های نیروهای متخصص داخلی و در راستای سیاست های اقتصاد مقاومتی، با تولید پوشش های آب بند مناسب برای سازه های زیرزمینی و تونل ها، بر اساس شرایط هر پروژه، راهکار مناسب آن را ارائه می دهد.