Hidroelektrik santralinin taşkın tahliye tünelindeki beton çatlaklarının tedavi ve önleme tedbirleri
1.1 Mengjiang Nehri Havzasındaki Şuanghekou Hidroelektrik Santrali'nin taşkın tahliye tüneli projesine genel bakış
Guizhou Eyaleti, Mengjiang Nehri Havzası'ndaki Shuanghekou Hidroelektrik Santrali'nin taşkın tahliye tüneli, şehir kapısı şeklinde tasarlanmıştır. Tünelin tamamı 528 metre uzunluğunda olup, giriş ve çıkış kat yükseklikleri sırasıyla 536,65 ve 494,2 metredir. Bunlardan Shuanghekou Hidroelektrik Santrali'nin ilk su depolamasından sonra yapılan yerinde incelemede, rezervuar alanındaki su seviyesi taşkın tünelinin tıkaç kemerinin üst kısmından daha yüksek olduğunda, uzun başlı eğimli şaftın alt plakasının inşaat derzlerinde ve beton soğuk derzlerinde su sızıntısı meydana geldiği ve su sızıntısı miktarının rezervuar alanındaki su seviyesinin yükselmesiyle birlikte artmaya devam ettiği tespit edilmiştir. Aynı zamanda, Longzhuang eğimli şaft bölümündeki yan duvar beton soğuk derzlerinde ve inşaat derzlerinde de su sızıntısı meydana gelmektedir. İlgili personelin yaptığı inceleme ve araştırmalar sonucunda, bu bölgelerdeki su sızıntısının başlıca nedenlerinin, tünellerdeki kaya tabakalarının zayıf jeolojik koşulları, inşaat derzlerinin yetersiz işlenmesi, beton dökme işlemi sırasında soğuk derzlerin oluşması ve tünel tıkaçlarının yetersiz konsolidasyonu ve enjeksiyonu olduğu tespit edilmiştir. Jia vd. Bu amaçla, ilgili personel, sızıntıyı etkili bir şekilde engellemek ve çatlakları onarmak için sızıntı bölgesine kimyasal enjeksiyon yöntemini önermiştir.
1.2 Mengjiang Nehri Havzasındaki Şuanghekou Hidroelektrik Santrali'nin taşkın tahliye tünelindeki çatlakların onarımı
Luding Hidroelektrik Santrali'nin taşkın tahliye tünelinin aşınmış tüm kısımları HFC40 betonundan yapılmıştır ve hidroelektrik santralinin baraj inşaatından kaynaklanan çatlakların çoğu burada yoğunlaşmıştır. İstatistiklere göre, çatlaklar esas olarak barajın 0+180~0+600 kesitinde yoğunlaşmıştır. Çatlakların ana konumu, taban plakasından 1~7 m mesafedeki yan duvardır ve çoğunlukla genişlikleri yaklaşık 0,1 mm'dir, özellikle her bir depo için dağılımın orta kısmı en yoğundur. Bunlar arasında, çatlakların oluşum açısı ve yatay açı 45°'den büyük veya eşit kalmaktadır, şekli çatlaklı ve düzensizdir ve su sızıntısına neden olan çatlaklarda genellikle az miktarda su sızıntısı görülürken, çoğu çatlakta sadece derz yüzeyinde ıslaklık ve beton yüzeyinde su izleri görülür, ancak çok az belirgin su sızıntısı izi vardır. Hafif akan suyun izleri neredeyse hiç yoktur. Çatlakların oluşum süresine bakıldığında, erken aşamada beton dökümünden 24 saat sonra kalıpların çıkarılmasıyla çatlakların ortaya çıktığı ve daha sonra bu çatlakların kalıpların çıkarılmasından yaklaşık 7 gün sonra kademeli olarak en yüksek seviyeye ulaştığı bilinmektedir. Kalıpların çıkarılmasından 15-20 gün sonrasına kadar yavaş yavaş gelişmeye devam eder.
2. Hidroelektrik santrallerinin taşkın tahliye tünellerindeki beton çatlaklarının tedavisi ve etkin önlenmesi
2.1 Şuanghekou Hidroelektrik Santrali savak tüneli için kimyasal enjeksiyon yöntemi
2.1.1 Malzemelerin tanıtımı, özellikleri ve konfigürasyonu
Kimyasal bulamaç malzemesi, yüksek geçirgenliğe sahip modifiye epoksi reçine olan PCI-CW'dir. Malzeme yüksek yapışma kuvvetine sahiptir, oda sıcaklığında kürlenebilir, kürlendikten sonra daha az büzülme gösterir ve aynı zamanda yüksek mekanik dayanım ve kararlı ısı direnci özelliklerine sahiptir, bu nedenle iyi su geçirmezlik ve sızıntı önleme etkilerine sahiptir. Bu tür takviye harç malzemesi, su koruma projelerinin onarım ve güçlendirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, malzeme basit işlem, mükemmel çevre koruma performansı ve çevreye kirlilik yaratmaması gibi avantajlara da sahiptir.
2.1.2 Yapım aşamaları
Öncelikle derzleri ve delikleri kontrol edin. Su tahliye kanalında bulunan çatlakları yüksek basınçlı su ile temizleyin ve beton taban yüzeyini ters çevirin, çatlakların nedenini ve yönünü kontrol edin. Ayrıca, yarık delik ve eğimli delik açma yöntemini birleştirerek delme işlemini gerçekleştirin. Eğimli delik açma işlemi tamamlandıktan sonra, deliği ve çatlağı kontrol etmek ve çatlak boyutuna ilişkin verileri toplamak için yüksek basınçlı hava ve yüksek basınçlı su tabancası kullanın.
İkinci olarak, kumaş delikleri, sızdırmazlık delikleri ve sızdırmazlık derzleri. Bir kez daha, oluşturulacak derz deliğini yüksek basınçlı hava ile temizleyin ve hendeğin dibinde ve deliğin duvarında biriken tortuyu temizleyin, ardından derz deliği tıkayıcısını takın ve boru deliğinde işaretleyin. Derz ve havalandırma deliklerinin tanımlanması. Derz delikleri düzenlendikten sonra, boşlukları kapatmak için PSI-130 hızlı tıkaç maddesi kullanın ve boşlukların sızdırmazlığını daha da güçlendirmek için epoksi çimento kullanın. Açıklığı kapattıktan sonra, beton çatlağının yönü boyunca 2 cm genişliğinde ve 2 cm derinliğinde bir oluk açmak gerekir. Açılan oluğu ve geri akışlı basınçlı suyu temizledikten sonra, oluğu kapatmak için hızlı tıkaç kullanın.
Gömülü boru hattının havalandırması tekrar kontrol edildikten sonra, enjeksiyon işlemine başlanır. Enjeksiyon işlemi sırasında, önce tek numaralı eğimli delikler doldurulur ve delik sayısı, gerçek inşaat sürecinin uzunluğuna göre düzenlenir. Enjeksiyon yapılırken, bitişik deliklerin enjeksiyon durumu tamamen dikkate alınmalıdır. Bitişik deliklere enjeksiyon yapıldıktan sonra, enjeksiyon deliklerindeki tüm su boşaltılmalı ve ardından enjeksiyon borusuna bağlanarak enjeksiyon işlemi yapılmalıdır. Yukarıdaki yönteme göre, her delik yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya doğru enjeksiyonlanır.
Hidroelektrik santralinin taşkın tahliye tünelindeki beton çatlaklarının tedavi ve önleme tedbirleri
Son olarak, enjeksiyonun sonlanma standardı. Su tahliye kanalındaki beton çatlakların kimyasal enjeksiyonu için basınç standardı, tasarım tarafından sağlanan standart değerdir. Genel olarak, maksimum enjeksiyon basıncı 1,5 MPa'dan az veya eşit olmalıdır. Enjeksiyonun sonlanma noktasının belirlenmesi, enjeksiyon miktarına ve enjeksiyon basıncının büyüklüğüne bağlıdır. Temel gereklilik, enjeksiyon basıncı maksimuma ulaştıktan sonra, enjeksiyonun 30 mm içindeki deliğe artık girmemesidir. Bu noktada, boru bağlantısı ve bulamaç kapatma işlemi gerçekleştirilebilir.
Luding Hidroelektrik Santrali'nin taşkın tahliye tünelindeki çatlakların nedenleri ve tedavi yöntemleri
2.2.1 Luding Hidroelektrik Santrali'nin taşkın tahliye tünelinin nedenlerinin analizi
Birincisi, ham maddelerin uyumluluğu ve stabilitesi düşüktür. İkincisi, karışım oranındaki çimento miktarı fazladır, bu da betonun çok fazla hidratasyon ısısı üretmesine neden olur. İkincisi, nehir havzalarındaki kaya agregalarının yüksek termal genleşme katsayısı nedeniyle, sıcaklık değişimlerinde agregalar ve sözde pıhtılaştırıcı malzemeler yer değiştirir. Üçüncüsü, HF betonu yüksek inşaat teknolojisi gereksinimlerine sahiptir, inşaat sürecinde kontrol edilmesi zordur ve titreşim süresi ve yönteminin kontrolü standart gereksinimleri karşılayamaz. Ayrıca, Luding Hidroelektrik Santrali'nin taşkın tahliye tüneli delindiği için, güçlü hava akışı meydana gelir, bu da tünel içinde düşük sıcaklığa ve beton ile dış ortam arasında büyük bir sıcaklık farkına neden olur.
2.2.2 Taşkın tahliye tünelindeki çatlaklar için tedavi ve önleme tedbirleri
(1) Tüneldeki havalandırmayı azaltmak ve betonun sıcaklığını korumak, böylece beton ile dış ortam arasındaki sıcaklık farkını azaltmak için, dökülme tünelinin çıkışına bükülmüş çerçeve kurulabilir ve bir branda perde asılabilir.
(2) Mukavemet gereksinimlerini karşılama ön koşulu altında, betonun hidratasyon ısısının düşürülebilmesi ve böylece betonun iç ve dış ısı sıcaklık farkının azaltılması için beton oranının ayarlanması, çimento miktarının mümkün olduğunca azaltılması ve aynı zamanda uçucu kül miktarının artırılması gerekmektedir.
(3) Eklenen su miktarını kontrol etmek için bilgisayar kullanılmalıdır, böylece beton karıştırma işleminde su-çimento oranı sıkı bir şekilde kontrol edilir. Karıştırma sırasında, hammadde çıkış sıcaklığını düşürmek için nispeten düşük bir sıcaklık benimsenmesi gerektiği unutulmamalıdır. Yaz aylarında beton taşınırken, taşıma sırasında betonun ısınmasını etkili bir şekilde azaltmak için uygun ısı yalıtımı ve soğutma önlemleri alınmalıdır.
(4) Yapım sürecinde titreşim işlemi sıkı bir şekilde kontrol edilmeli ve 100 mm ve 70 mm çaplarında esnek şaftlı titreşim çubukları kullanılarak titreşim işlemi güçlendirilmelidir.
(5) Depoya giren betonun yükselme hızının 0,8 m/sa'ten az veya eşit olmasını sağlayacak şekilde, betonun depoya giriş hızını sıkı bir şekilde kontrol edin.
(6) Beton kalıp sökme süresini orijinal sürenin 1 katına, yani 24 saatten 48 saate uzatın.
(7) Kalıp söküldükten sonra, beton projesinde püskürtme bakım çalışmalarını zamanında yapmak üzere özel personel gönderilmelidir. Bakım suyu 20℃ veya üzeri sıcaklıkta tutulmalı ve beton yüzeyi nemli tutulmalıdır.
(8) Termometre beton depoya gömüldü, betonun içindeki sıcaklık izlendi ve beton sıcaklık değişimi ile çatlak oluşumu arasındaki ilişki etkin bir şekilde analiz edildi.
Şuanghekou Hidroelektrik Santrali ve Luding Hidroelektrik Santrali'nin taşkın tahliye tünellerindeki çatlakların nedenleri ve tedavi yöntemleri analiz edildiğinde, ilkinin kötü jeolojik koşullar, yetersiz inşaat derzleri, beton dökümü sırasında oluşan soğuk derzler ve duxun mağaraları nedeniyle oluştuğu bilinmektedir. Yetersiz tıkaç konsolidasyonu ve enjeksiyonundan kaynaklanan taşkın tahliye tünelindeki çatlaklar, yüksek geçirgenliğe sahip modifiye epoksi reçine malzemeleriyle kimyasal enjeksiyonla etkili bir şekilde bastırılabilir; ikincisinde ise beton hidratasyonunun aşırı ısısından kaynaklanan çatlaklar, çimento miktarının makul ölçüde azaltılması ve polikarboksilat süper akışkanlaştırıcı ve C9035 beton malzemelerinin kullanılmasıyla tedavi edilebilir ve etkili bir şekilde önlenebilir.
Yayın tarihi: 17 Ocak 2022
