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도전 프로젝트
오피야시슬롯는 산과 암석에 의해 자연스럽게 지원됩니다 전통적인 공학, 수 문학, 지질학 및 록 메커니즘슬롯 수년간의 연구 개발 노력을 활용하여 새로운 기술을 개발했습니다 다양한 기술과 지식을 보여주는 일본슬롯 가장 도전적인 프로젝트를 소개합니다.
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도전 프로젝트 ❶
일본 최초의 물이 밀봉 된 지하 LPG 저장 탱크
Namikata National LPG 비축 기지
- 프로젝트 이름
- Namikata Base Butane Storage Tank Construction
- 소유자
- 일본 석유, 가스 및 금속 National Corporation
- 생성자
- Obayashi Corporation, Tobishima Corporation, Konoike Construction Corporation 합작 투자
- 건설 기간
- 2003 년 4 월 -2013 년 3 월
Ehime Prefture, Imabari City의 Namikata National LPG 비축 기지,
일본 최초의 물 밀봉 지하 록 동굴 (비축 기지)은 액화 석유 가스 (LPG)를 저장합니다..
동굴의 너비는 85 미터 (85 피트), 높이가 100 피트 (100 피트)
단면 면적은 655 평방 미터 (7,050 평방 피트)이며 저장 용량은 세계슬롯 가장 큽니다.
지면슬롯 약 150m (500 피트)의 물 밀봉 기능과 동굴의 안정성을 보장하기 위해
발굴은 지속적인 관찰 및 분석으로 수행되었습니다.
물이 밀봉 된 지하 비축 란 무엇입니까?
물 밀봉 지하 비축은 저장 탱크를 향한 지하수 압력으로 벽을 덮지 않고 저장 탱크 주변의 지하수 압력을 사용하여 액화 석유 가스를 저장하는 방법입니다 탱크 내부의 압력보다 높을수록 저장된 재료가 포함되어 있습니다.
이 물이 밀봉 된 지하 LPG 저장 탱크의 건설은 일본슬롯 최초로 LPG Underground의 디자인 및 건설 관리 분야 인 Geostock과 기술적 인 동맹을 맺었습니다. 저장 탱크. Geostock의 수 문학적 엔지니어는 2 년 동안 건설 현장으로 파견되어 수문 지질 학적 조건을 분석하고 효과를 평가했습니다. 물 봉인 방법의.
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복잡한 지하 공간 건설
Namikata National LPG Stockping Base는 주요 슬롯 및 물 밀집 슬롯을 포함하여 많은 슬롯과 주요 지하 LPG 저장 탱크를 포함하여 많은 슬롯을 갖는 매우 복잡한 구조를 가지고 있습니다..
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웹 사이트슬롯Namikata Terminal Co., Ltd.
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특히, 스토리지 탱크 동굴은 최고 제목과 4 개의 벤치로 나누어 발굴되어야했기 때문에 건설이 매우 어려워졌습니다..
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지질 정보 획득
주 저장 탱크의 발굴을 위해, 물 밀봉 효과와 동굴의 안정성을 보장하기 위해 골절과 같은 지질학의 세부 사항을 얻는 것이 중요했습니다..
물 씰 확보
골절 스트라이크, 딥 및 연속성을 식별하여 지하수 흐름의 예측
물 밀봉 효과를 보장하기 위해 물 씰 보링 및 물 차단 그라우트의 위치와 방향 결정
동굴 안정성 보장
점토 및 기타 재료의 균열 및 포함의 위치를 검사하여 불안정한 암석 블록을 식별
동굴 안정성을 보장하기 위해 지원 강화와 같은 대책 개발
골절과 같은 지질 학적 정보를 얻기 위해 슬롯 얼굴의 시각적 관찰, 보링 코어 관찰 및 물 씰 시추공 및 그라우트 구멍의 보어 표면 이미지 분석으로부터 골절 특성의 상세한 맵을 준비했습니다 지질 전문가에 의해 수집 및 분석되었습니다.
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물 밀봉 기능 확보
발굴 중에는 많은 양의 물 유입이 발생할 수 있으며, 지하수 수준을 낮추고 불포화 지역 (토양이 함유 된 공기)이 동굴 주변슬롯 발생할 수 있으며,이 위험을 피하기 위해 유지해야합니다 필요한 수준 이상의 지하수와 동굴 주변의 암석슬롯 불포화 구역의 형성을 방지하기 위해 정보 기반 구조는 지하수 행동을 통제하는 데 사용되었습니다.
탱크 발굴 중에 9 개의 단면의 42 개 위치슬롯 센서에 의해 기공 압력을 모니터링하고, 수득 된 지질 학적 및 가수성 정보에 기초하여, 압력의 감소가 관찰 될 때, 물이 지속되었다 컷오프 그라우팅 및 추가 워터 씰 보링 측정 값이 적용되었습니다.
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표준 물 컷오프 그라우팅 절차가 골절슬롯 주입 재료의 막힘으로 인해 충분히 효과적이지 않을 수 있다는 우려가있었습니다.
시스템은 균열슬롯 그라우트의 막힘을 방지합니다.-5cm/sec)은 저장 탱크 주위슬롯 10m에 대해 형성되었습니다.
4m ~ 7m 길이의 록 볼트는 저장 탱크 기반암을 지원하는 데 사용되지만 볼트가 내장 된 바위 볼트 구멍을 통해 물이 유입되면 수압도 크게 감소합니다 1 l/min의 속도는 수압에 영향을 줄 수 있습니다.
이 상황을 방지하기 위해, 특수 패브릭 패커가있는 PG 볼트는 구멍 개구부에 사용되었다. /min 이하, 그 양이 0.5 l/min 이상인 경우 물 차단 그라우트가 사용되었습니다.
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동굴 안정성 보장
발굴 중에 지질학이 관찰되었고 변위 및지지 응력은 동굴의 안정성을 점검하기 위해 지속적으로 측정되었으며, 3D FEM 분석에 의해 주변의 안정성이 확인되었습니다. 불안정한 암석 질량은 3D 키 블록 분석에 의해 예측되었으므로 대책이 필요하자마자 취소되었습니다.
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콘크리트 플러그, 밀폐의 열쇠
저장 탱크에는 석유 가스가 포함되어 있으므로 파이프를 설치 한 후에는 슬롯과 수직 샤프트가 막아야하며, 이는 강화 콘크리트를 사용하여 밀폐해야합니다..
“AE 방법을 사용한 나미카타 LPG 저장 동굴의 발굴로부터의 접지 이완 평가”, 39 번째 Rock Mechanics, 강의 절차.
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석유 가스 누출은 주로 다음 세 곳슬롯 발생합니다.
(1) 암석과 콘크리트 사이의
(2) 콘크리트의 균열
(3) 매장 된 물건 주위의 간격
이러한 문제를 해결하기 위해 다음 조치가 취해졌습니다.
・ 엑스 발열 시멘트 및 확장 제를 사용하여 자체 압축 콘크리트로 열 균열의 무효가없는 충전 및 예방
・ 냉각에 의한 열 균열 억제
・ 접촉 그라우팅에 의한 암석과 콘크리트 사이의 간격 폐쇄
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열 응력 분석
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냉각으로 인한
일본 최초의 물 밀봉 작전
지하 저장 탱크
석유 가스를 저장하려면 저장 탱크는 밀폐 된 시험 (고압 가스 안전 법의 특정 장비 검사에 대한 규제의 일부)을 기반으로해야합니다. 압축 공기와 확인으로 누출로 인한 압력 손실이 없었습니다.
가스 상태 방정식 PV = NRT를 사용하여, 압력 P는 온도 T 변화의 영향을 배제하기 위해 정확도가 감소하지 않았다 압력 P의 가장 작은 변화조차 정확하게 감지 할 수있게 해주었습니다. 또한 잠수 한 배관 샤프트의 공기 누출을 확인하기 위해 비디오 감시를 웹 카메라로 수행했습니다. 72 시간.
기포의 압력이나 누출 손실이 없어서 탱크는 밀폐 테스트를 통과하여 석유 가스를 저장할 준비가되었습니다..
Namikata 비축 기지의 건설은 약 10 년이 걸렸으며 2013 년 3 월에 완료되었습니다. 석유 가스의 저장은 2016 년 12 월에 완료되었으며 현재 약 450,000 톤의 석유 가스가 저장됩니다..
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(기포 감지 없음)
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도전 프로젝트 ❷
다중 계층 지원 방법으로 극도로 압박을받는 접지의 발굴
Hokuriku Shinkansen IIYAMA 슬롯
(Itakura Construction Section)
- 프로젝트 이름
- Hokuriku Shinkansen, IIYAMA 슬롯 (Itakura Section)
- 소유자
- 일본 철도 건설, 운송 및 기술 기관
- 생성자
- Obayashi / Daiho / Matsumura-Gumi / Tanaka-Sangyou 합작 투자
- 건설 기간
- 2000 년 3 월 -2005 년 9 월
Hokuriku Shinkansen의 IIYAMA 슬롯은 22.251km 길이의 슬롯입니다
나가노 현의 IIYAMA 시티슬롯 Niigata 현의 Itakura Town까지 운영됩니다.
Obayashi Corporation JV는 Niigata 현대의 출구슬롯 Itakura 섹션 (3,660m 길이)을 담당했습니다.
나가노 현쪽에 약 500m,
강화 된 압력으로 압착지면이 발생했습니다.
따라서 다중 계층 지원 및 조기 반전 폐쇄 조치가 시행됩니다.
그러나 슬롯 발굴은 여전히 어렵고 다중 레이어지지 구조가 필요했습니다
전례없는 불안정한 근거를 통해 침투 할 수있는 더 높은 베어링 용량과 이전 섹션 폐쇄가 포함되어 있습니다.
압박과 부기지면이란 무엇입니까?
슬롯 구조 중에지면이 변형 될 때,이 유형의지면은 종종 머드 스톤, 셰일, 응회암 또는 솔 파티 릭 점토로 구성됩니다.
슬롯이 압박 및 부풀어 오르기에 슬롯이 구성되면, 높은지면 압력이 지지대와 안감에 작용하여 얼굴이 밀려 나고 바닥이 들어 올리므로 슬롯 구조 및 유지 보수가 어려워지고 기타 문제가 발생합니다. .
압착 및 부종 접지는 다음과 같은 요인에 따라 분류됩니다.
붓기지면팽창 압력은 점토 미네랄 (예 : Montmorillonite)의 수경 팽창 (물 남용에 의한 확장)으로 인해 발생합니다..
압박 접지슬롯이 발굴되고 결국지면의 강도를 초과함에 따라 주변지면의 응력이 증가하여지면이 슬롯의 내부 부분으로 낭비적으로 돌출됩니다..
Montmorillonite 함량 및 역량 요소와 같은 지상의 추가 특성을 평가하기위한 다양한 지수가 있습니다. 일축 강도 및 변형 계수와 같은 기계적 특성이 낮아지면 조건을 압박하는 것을 나타냅니다.
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압박 압력 발생
IIYAMA 슬롯의 Itakura와 Konari 섹션 사이의 경계에 위치한 이암 층은 일련의 골절 된 결함 구역을 가진 교란 구역입니다. 역량 요소가 낮은 접지를 압박합니다.
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처음에는 짧은 벤치 컷 방법이 사이트를 발굴하는 데 사용되었지만, 내부 공간 변위가 200mm 이상 증가했으며, 그 발판은 1400mm 이상이었습니다 구조 방법은 미니 벤치 절단 방법으로 변경되었습니다 1 차 지원의 변위량 및 1 차 지원 내부에 2 차 지원을 설치하여 전체 지원 구조의 무결성을 보장합니다.
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기대 이상의 압력 압박
초기 계획은 슬롯의 상단 절반 발굴에서 3.5d 거리 (D : 슬롯 굴착 너비 : 11.65m)의 거리에 2 차 지지대를 설치하는 것이었지만 2 차 지지대가 설치되기 전에 수평 변위가 설치되기 전에 상단 절반은 300mm를 초과하여 Shotcrete에 손상을 입히고 강철 지지대를 구부 렸습니다. 스트럿.
이 재난 구역슬롯지면의 변위 속도가 더 빠르고 압박 압력이 예상보다 높아서 이전 단계슬롯 변위를 제어하고 전체지지의 베어링 용량을 향상시켜야했습니다.
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다중 계층 지원 업그레이드
지지대의 변위 및 손상을 고려할 때 건축 방법은 다음과 같이 변경되었습니다.
∎ 초기 폐쇄를 위해 상단 제목이 1 ~ 2d 앞에있는 단계슬롯 2 차 지지대를 구성합니다.
・ 1 차 및 보조 지원의 베어링 용량을 증가시킵니다.
이러한 조치의 결과로, 내부 공간의 변위는 약 200mm로 감소되었고, 보조 지지대 설치 후에는 변형이 발생하지 않았다..
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여러 계층의 효과를 확인
지면 특성 곡선 분석에 의한
지면 특성 곡선은 무엇입니까?지면 특성 곡선은 슬롯 발굴 중에지면 거동과지지의 영향을 보여줍니다.
지면슬롯 변위가 발생하면 해당 응력이 발생하면지면에 따라 하중이 발생합니다 (지점 A → B) 변위가 너무 커지고지면이 부드러워지고 지지대에 작용하는지면 압력이 증가합니다 (지점 B → C).
슬롯을 안정화시키기 위해서는 변위가 지점 B의 왼쪽으로 유지되어야합니다. 이전 변위는 지지대 설치 전에 발생하지만 설치 후에는 지지대에서 변위가 발생하고지지 반응이 증가합니다 (지점 A → B). 지체 반응이 접지 압력 (지점 B)에 의해 균형을 잡을 때 슬롯이 안정화됩니다.
지원 업그레이드는이 그래프에서지지 특성의 기울기를 가파르게되면 강력한 지지대가 변위를 감소시킬 수 있습니다 (지점 A '). 지지대의 반응력에 의해 지원되면 슬롯이 불안정해질 것입니다.
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다중 계층 지원의 효과는 무엇입니까?압박 및 팽창 접지에서는지면 압력이 크며 1 차 지지대는지면 압력을 유지할 수 없으므로지지 반응과 함께지면 압력을 유지하기 위해 2 차 지지대가 추가됩니다. 슬롯을 안정화시키기 위해 (① -2).
지면 압력이 더 크면 (ii) (ii), 3 차 지지대가 추가되거나 (① -3) 여러 층 지지대의 베어링 용량이 증가합니다 (② -1, ② -2)..
후자의 방법은 IIYAMA 슬롯 (Itakura Section)에 채택되었습니다.
에서 Shuzo Kitagawa, Tunnels and Underground, Vol.34, No.2, pp.55-65, 2003의 "곱하기 슬롯지지 시스템은 압박지면 상태에 대한 효과적인 대책입니다."
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IIYAMA 슬롯 (Itakura Section)에 대한 다중 레이어 지원의 효율성IIYAMA 슬롯 (Itakura Section)에서 촬영 한 측정은 다중 계층 지원의 효과를 확인했습니다.
정수압 접지 압력을 갖는 원형 슬롯을 가정 할 때 Shotcrete 및 Steel Support의 응력 측정 결과를 사용하여지지 반응과 변위의 관계가 계산됩니다.
지면 특성 곡선은 지상 샘플 테스트 및 유사한 근거의 예를 기반으로 한 물리적 특성을 가진 Hoek-brown elasto-plasticity 이론에 기초하여 계산되었습니다.
초기 패턴은 베어링 용량이 충분하지 않아지면 압력을지지 할 수 없었지만, 높은 베어링 용량 패턴은지면 압력 및지지 반응의 균형을 유지하여 슬롯을지지 할 수있었습니다..
지면 특성 곡선을 사용하여 실제 측정 결과를 확인함으로써 IIYAMA 슬롯 (Itakura Section)에서 다중 레이어 지원의 필요 및 효과가 확인되었습니다..
총 길이가 22.251km 인 IIYAMA 슬롯은 일본에서 세 번째로 긴 철도 슬롯입니다 (2020 년 기준). 지면.
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IIYAMA 슬롯 (Itakura Section)
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도전 프로젝트 ❸
고 지하수로 통합되지 않은 땅의 슬롯 구조,
고밀도 거주자 지역슬롯 직접
Kobe Nagata 슬롯의 건설
- 프로젝트 이름
- Kobe City 2nd Highway Line의 Nagata 섹션 (남쪽 바운드)의 슬롯 건설
- 소유자
- Hanshin Expressway Public Corporation (현재 Hanshin Expressway Co., Ltd.)
- 생성자
- Obayashi Corporation
- 건설 기간
- 1996 년 2 월 - 2002 년 10 월
이것은 Great Hanshin-Awaji 지진 이후 고베의 고속도로 슬롯 건설입니다.
이 사이트는 물 및 가스 라인과 같은 많은 매장 된 유틸리티가있는 인구가 많은 주거 지역 바로 아래에 있습니다.
고 지하수로 통합되지 않은 땅의 건축 및
얕은 과부하 (많은 모래와 중력을 가진 지질학)가 매우 어려웠습니다.
Kobe Nagata 슬롯은 무엇입니까?
Kobe Nagata 슬롯은 Hanshin Expressway Route 31 Kobe-Yamate 라인의 도로 슬롯입니다. Kobe-Yamate Line은 서부 코베의 남쪽으로 북쪽으로 이동합니다
Route 31 Kobe-Yamate 라인은 Route 3 Kobe Line과 Route 7 Kita-Kobe 라인을 연결하며 약 9.5km이며 그 중 약 70%가 슬롯 구조입니다 Kobe-Yamanote 라인 중 2.1km 길이의 슬롯은 북쪽 및 남쪽으로 구성된 2 차선 튜브로 구성됩니다.
건축은 4 개의 섹션으로 나뉘어졌으며 Obayashi는 남쪽 선의 바다쪽에있는 Nagata 섹션 (남쪽 바닥)을 담당했습니다.
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사후 회복 후 건설
건설은 1995 년 1 월에 핸 샨-아와지지 지진 이후 1 년 후인 1996 년 2 월에 시작됩니다. 고베시는 재난으로 인해 광범위한 피해를 입었습니다. . 도시의 재건이 우선 순위가 부여 된 이후, 슬롯 작업에 필요한 일부 장비와 재료는 조달하기가 어려웠습니다.
우리의 임시 자료 야드는 공원에 위치한 Kobe Municipal Baseball Stadium이 있습니다.
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강화 된 강화 된 대형 단면 슬롯
포털슬롯 85 미터의 영역은 Nagata 입구 / 출구의 브랜치 레인의 폭이있는 부분입니다. 186 m2발굴 너비가 13-14m이고 단면적이 103-115m 인 표준 단면으로2.
주변 거주지 및 기타 요인에서 지하수 우물의 폭이 넓어지면 슬롯이 완료된 후에 지하수 수준을 복구해야했습니다. 강화 구조가 지정되었습니다.
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지하수가 높은 통합되지 않은 오사카 그룹의 발굴
슬롯은 10 ~ 80 미터까지의 상승이 25 ~ 50 미터까지 얕은 10 ~ 80 미터로 부드럽게 경 사진 언덕이있는 주로 거주 지역에서 통과 할 계획이었습니다. (평균 35 미터) 포털 근처에서 매우 얕은 부분 (약 12 미터)을 제외하고
지질학은 4 차 기간의 낮은 오사카 그룹으로 구성되었으며,이 기간의 대체 층과 슬롯 영역의 지질학의 테라스와 충적으로 구성되었습니다 포털에서 최대 140m의 테라스 지층과 오사카 그룹은 고도로 통합 된 점토를 가지고 있습니다. e = 50-120N/mm2그리고 슬롯 얼굴에 흘러 갔다.
루드가 있고 점액질 토양에는 슬롯 위의 16 ~ 32 미터 높이의 테이블 높이에 많은 양의 지하수를 보관하는 대수층이 포함되어 있습니다.
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지상 표면 침대 억제
이 슬롯 구조의 핵심은 지표면의 침강을 제어하는 동안 얕은 과부하 및 높은 지하수 수준으로 통합되지 않은 땅을 발굴하는 것이 었습니다.
다음은 네 가지 핵심 요점이었습니다.
- ●얕은 과부하 및 통합되지 않은 토양으로 인한 위의 지상 및 기초 구조에 미치는 영향
- ●슬롯의 크라운과 얼굴의 불안정, 느슨 함 및 변위
- ●기초의 불충분 한 접지 베어링 용량으로 인한 공동 정착, 풀기 및 변위
- ●측면 벽의 하단 절반의 불안정화, 느슨함 및 변위
지표 표면 침대를 억제하는 보조 방법
이 프로젝트슬롯 다음 보조 발굴 방법이 사용되었습니다.
① 주사 유형 앞발 (Trevi Tube Method)
[목표]
・ 얼굴 앞의 고급 정착을 포함하여 지표층 침대 억제
・ 크라운과 얼굴의 안정성 개선
[요약]
앞발의 경우 트레비 튜브가 사용되었습니다. 동일한 장비가 고압 제트기 (페이스 제트 그라우팅)에도 사용될 수 있기 때문입니다..
하나의 캐스트 내 강관의 길이를 표준 길이의 표준 길이슬롯 12.5m슬롯 18.5m로 연장하여 한 번의 교대 생산량은 9m슬롯 12m로 연장되어 건설 기간이 단축되고 건설 비용이 줄어 듭니다. .
지면 조건, 과부하 및 예비 측정, 각 후속 시프트 동안 발생할지면 표면 침강의 양은 추정 한 다음 강관 직경 (114.3 mm 또는 139.8 mm) 및 그라우트 제 (Urethane and Cement 우유)가 추정 된 침강을 위해 선택되었습니다.
Preload Shell Method는 신속한 강화 모르타르로 채워진 가방을 강철 지지대와지면 사이의 간격에 놓아 강철지지 구조슬롯지면으로 빠르게 전달할 수있게 해주었습니다. 침강 억제.
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(Trevi Tube Method)
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(지원의 발자국)
② 얼굴 강화 (얼굴 제트 그라우트)
[목표]
・ 얼굴의 안정성 개선
[요약]
통합되지 않은 지상 및 고 지하수로 인한 얼굴 불안정성으로 볼트 강화 외에도 안정화가 필요했습니다.
이 방법은 침투 및 회전로드의 끝슬롯 고압 제트 노즐로부터 시멘트 경화제를 스프레이하여 드릴 영역 주위에 개선 된 구조를 형성하는 데 사용됩니다.
제트 그라우트의 수와 위치는지면 조건에 따라 결정되었습니다.
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(얼굴 제트 그라우트)
③ 발판 강화 (풋 제트 그라우트)
[목표]
・ 풋 침대를 방지하기 위해 철강지지 구조의 발슬롯지면 베어링 용량을 향상시키기 위해.
[요약]
풋 제트 그라우트와 유사한 근거슬롯 효과가있는 우레탄 그라우트는 테스트 건설 결과에 기초하여 비교되었으며, 전자는 후자보다 더 큰 개선 결과를 얻었습니다 사용 된 방법은 Face-Jet 그라우팅과 동일했으며 건축 위치와 주조 길이는 앞발의 길이와 동일했습니다.
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④ 측벽의 하단 절반으로의 강화
[목표]
측면 벽의 하단 절반의 안정화, 풀기 및지면 변위 제어
[요약]
측면 벽 제트 그라우트 및 우레탄 그라우트는 이러한 조건에 따라 고려되었습니다 벽의 상단 절반슬롯 대각선으로 앞뒤로 배치되었고, 양쪽에 2 미터마다 하나의 보강재가 있습니다.
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발굴 상태
상단 제목을 쳐다보고 벤치를 자르면 평행 한 (번역) 발굴은 상단과 하반 사이에 대안이 70m 이상이되어 장비가 강화 조치를 설치할 수있는 공간이 허용되었습니다.
하부 절반 발굴, 방수 막 설치 및 반전 콘크리트 배치는 상반부 강화 작업과 평행하게 수행되었습니다.
사이클 당 하부 절반 건설 활동에 대한 작업량은 불필요한 대기 시간을 피하기 위해 상반부의 강화 작업의주기 시간과 일치하도록 조정되었습니다.
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결론
2001 년 4 월, 발굴이 시작된 지 약 4 년 후, Nagata 섹션은 Kobe Nagata 슬롯의 Takatoriyama 섹션에 성공적으로 연결되었습니다. 건물 또는 지하 유틸리티. 슬롯.